RU2677783C2 - Способ быстрой одновременной стерилизации, дезинфекции и дезинсекции пищевых продуктов - Google Patents
Способ быстрой одновременной стерилизации, дезинфекции и дезинсекции пищевых продуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677783C2 RU2677783C2 RU2016150232A RU2016150232A RU2677783C2 RU 2677783 C2 RU2677783 C2 RU 2677783C2 RU 2016150232 A RU2016150232 A RU 2016150232A RU 2016150232 A RU2016150232 A RU 2016150232A RU 2677783 C2 RU2677783 C2 RU 2677783C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- food products
- microwave
- minutes
- disinfection
- disinsection
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title description 13
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 title description 11
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 abstract description 4
- 244000045947 parasite Species 0.000 abstract description 4
- 244000052769 pathogen Species 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 9
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 7
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 2
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 description 2
- 241000254152 Sitophilus oryzae Species 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 241000934064 Acarus siro Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- 241000254171 Curculionidae Species 0.000 description 1
- 241001352752 Laemophloeus Species 0.000 description 1
- 241001177162 Stegobium Species 0.000 description 1
- 241000254112 Tribolium confusum Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 210000004666 bacterial spore Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 235000011869 dried fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 210000004021 protozoal spore Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 210000004215 spore Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/005—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating using irradiation or electric treatment
- A23L3/01—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by heating using irradiation or electric treatment using microwaves or dielectric heating
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области санитарной медицины, экологии, сельского хозяйства. Способ быстрой дезинсекции пищевых продуктов путем кратковременного воздействия электромагнитным полем сверхвысокой частоты 2,45 ГГц в течение 2 минут при плотности потока мощности 170 мВт/см2. Изобретение позволяет гарантированно уничтожить ряд болезнетворных микроорганизмов, любых паразитов и их яйца. 1 з.п. ф-лы.
Description
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области санитарной медицины, экологии, сельского хозяйства.
Есть ряд микроорганизмов, устойчивых к радиации, высоким температурам и химическим реагентам, их уничтожение вызывает трудности. Объекты, в которых имеются данные микроорганизмы, обеззараживаются в том числе при помощи электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ).
Сотрудники Университета Флориды пропитывали губки и мочалки сточной водой, содержащей различные микробы-возбудители - бактерий, вирусов, простейших и бактериальных спор, в частности, Bacillus cereus. Губки и мочалки помещали в микроволновую печь, нагревали и изучали выжившую микрофлору. Нагревание на полной мощности в течение 2 минут уничтожало или инактивировало более 99% всех живых патогенов. Исключение составили лишь споры Bacillus cereus, для их инактивации потребовалось 4 минуты. Авторы считают, что смертельным фактором для патогенов является не излучение, а высокая температура, возникающая в печи от искусственного ускорения движения молекул воды. Также была проверена и возможность микроволновых печей стерилизовать использованные шприцы. Для полной стерилизации шприцов требовалось 12 минут (25.1.2007) http://www.popmech.ru/technologies/6056-novaya-angara-nadezhda-kosmicheskikh-patriotov/
В России запатентовано изобретение Байбурина В.Б. и др. «Способ быстрой стерилизации медицинских инструментов»
Способ заключается в следующем - медицинские инструменты помещают в прозрачную для СВЧ-поля тару, изготовленную из жаропрочного стекла, в которую добавляют воду с естественным содержанием солей, при этом вода должна касаться каждого инструмента, чтобы возник электрический контакт между водой и инструментом. Отсутствие воды приводит к искрению в СВЧ-поле, ведущему к перегреву и затуплению инструмента, а погружение инструментов в воду целиком приводит к экранированию СВЧ-полей от инструмента.
Затем тару с инструментами помещают в СВЧ-резонатор, аналогичный СВЧ-печи мощностью 600-800 Вт. Процесс стерилизации может продолжаться от 5-ти до 10-ти минут. С уменьшением времени стерилизации (менее 5-ти минут) уничтожение споровых микроорганизмов не происходит, увеличение же времени стерилизации более 10-ти минут нецелесообразно. СВЧ-стерилизация инструментов происходит в пароводяной среде, которая обладает, с одной стороны, свойствами воды, предотвращающей перегрев материала теплообмена и предотвращающей искрения за счет электрической проводимости. С другой стороны, пароводяная смесь менее плотная, чем вода и ослабление СВЧ-полей в ней незначительно.
Еще один способ предложен Корчагиным Ю.В.: «Способ стерилизации материалов при помощи СВЧ-излучения с высокой напряженностью поля и устройство для реализации способа» (RU 2161505. Бюл. №1, 2001 г.)
Способ стерилизации заключается в использовании маломощного источника СВЧ-излучения. Повышение напряженности поля СВЧ при помощи объемного резонатора обеспечивает уничтожение микроорганизмов. Стерилизуемый материал может перемещаться внутри резонатора. Устройство для реализации способа стерилизации состоит из магнетрона и объемного резонатора. Изобретение позволяет обеспечить возможность стерилизации диэлектрических или частично диэлектрических материалов без использования мощных генераторов СВЧ; используют источник СВЧ-излучения мощностью от 100 Вт до 5 кВт.
В то же время помимо микроорганизмов пищевые продукты зачастую поражены мелкими насекомыми, паразитами. Если в сухофруктах, муке или макаронных изделиях обнаружены жучки - мучные хрущаки (Tribolium confusum Duv), рыжие мукоеды (Laemophloeus testaceus F.), рисовые долгоносики (Sitophilus oryzae L.), клещи (Acarus siro) или хлебные точильщики (Stegobium paniceum) - то продукт фактически потерян. Обычным просеиванием можно удалить взрослых насекомых, но яйца этих жуков настолько мелкие, что свободно проходят сквозь сито, а внешне похожи на крупинки муки. Обычно вредных насекомых убивают промораживанием продуктов в морозильной камере в течение суток, путем размозжения или раздавливания при ударе о какую-либо поверхность под действием центробежной силы или путем истирания между двумя поверхностями.
Используется также прокаливание в духовке или муфельной печи при температуре 100-120 градусов в течение 20 мин. и более. Недостатком способа является то, что мука, например, при прокаливании, как правило, теряет некоторые свойства.
Прототипом изобретения является диссертация Злобина, В.А. Разработка комбинированного устройства для погрузки и протравливания семян с обоснованием его конструктивно-режимных параметров: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.20.01. / Злобин Вадим Александрович. - Ульяновск, 2011. - 17 с.
Для проведения дезинсекции зерно или продукты его переработки в течение 1…3 минут нагревают до температуры 50…60°С, это приводит к гибели таких вредителей как клещ, долгоносик, мукоед, мучной хрущак, причем во всех стадиях своего развития. Среднее значение удельного расхода энергии на дезинсекцию зерна составляет 17 кВт⋅ч/т.
Недостатком способа является то, что, во-первых, при нагреве до 50…60°С продолжительность жизни, скажем, рыжего мукоеда, как указано в той же диссертации - 10 мин., т.е. 1-3 минут явно не хватит. Мучной клещ при такой температуре погибает в течение от 10 минут до 2 часов, а гипопус мучного клеща - только через несколько дней. Во-вторых, нагрев до 50…60°С не уничтожает одновременно болезнетворные микроорганизмы.
Задачей настоящего изобретения является изыскание эффективного способа одновременной стерилизации, дезинфекции и дезинсекции пищевых продуктов при сохранении их полезных свойств.
Поставленная задача была решена путем воздействия на водосодержащие микроорганизмы, паразиты и их яйца сверхвысокочастотным электромагнитным полем (СВЧ ЭМП), частота которого совпадает с резонансной для кластеров воды частотой 2,45 ГГц. В принципе - при помощи стандартной микроволновой печи. Данный способ лишен указанных недостатков.
Способ состоит в помещении продукта под действие СВЧ ЭМП с частотой 2,45 ГГц и плотностью потока мощности не менее 170 мВт/см2, например, в микроволновую печь, возможно, с грилем и конвекцией, и прогревании в течение 2 минут (если муки, зерна и т.п. - то с последующим просеиванием). Паразиты, их яйца и 99% вредных микроорганизмов гарантированно уничтожаются, свойства пищевых продуктов сохраняются.
Способ позволяет обеззараживать не только пищевые продукты, но и лекарственные травы и другие материалы.
Claims (2)
1. Способ быстрой дезинсекции пищевых продуктов путем кратковременного воздействия электромагнитным полем сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ) 2,45 ГГц в течение 2 мин при плотности потока мощности 170 мВт/см2.
2. Способ быстрой дезинсекции по п. 1, отличающийся тем, что для устранения ориентационного эффекта могут использоваться одновременно три плоскополяризованных излучения, перпендикулярных друг другу.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150232A RU2677783C2 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Способ быстрой одновременной стерилизации, дезинфекции и дезинсекции пищевых продуктов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150232A RU2677783C2 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Способ быстрой одновременной стерилизации, дезинфекции и дезинсекции пищевых продуктов |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016150232A3 RU2016150232A3 (ru) | 2018-06-21 |
| RU2016150232A RU2016150232A (ru) | 2018-06-21 |
| RU2677783C2 true RU2677783C2 (ru) | 2019-01-21 |
Family
ID=62713300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150232A RU2677783C2 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Способ быстрой одновременной стерилизации, дезинфекции и дезинсекции пищевых продуктов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677783C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2061350C1 (ru) * | 1991-03-29 | 1996-06-10 | Московский государственный агроинженерный университет им.В.П.Горячкина | Способ дезинсекции семян сельскохозяйственных растений |
| RU2143794C1 (ru) * | 1999-03-17 | 2000-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Плазма-Т" | Способ для дезинсекции и дезинфекции материалов зернового происхождения и устройство для его осуществления |
| RU2161505C1 (ru) * | 1999-07-06 | 2001-01-10 | Корчагин Юрий Владимирович | Способ стерилизации материалов при помощи свч-излучения с высокой напряженностью поля и устройство для реализации способа |
| RU2496291C1 (ru) * | 2012-05-25 | 2013-10-27 | Государственное научное учреждение Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии) | Способ обеззараживания зерна и семян сельскохозяйственных культур |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016150232A patent/RU2677783C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2061350C1 (ru) * | 1991-03-29 | 1996-06-10 | Московский государственный агроинженерный университет им.В.П.Горячкина | Способ дезинсекции семян сельскохозяйственных растений |
| RU2143794C1 (ru) * | 1999-03-17 | 2000-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Плазма-Т" | Способ для дезинсекции и дезинфекции материалов зернового происхождения и устройство для его осуществления |
| RU2161505C1 (ru) * | 1999-07-06 | 2001-01-10 | Корчагин Юрий Владимирович | Способ стерилизации материалов при помощи свч-излучения с высокой напряженностью поля и устройство для реализации способа |
| RU2496291C1 (ru) * | 2012-05-25 | 2013-10-27 | Государственное научное учреждение Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии) | Способ обеззараживания зерна и семян сельскохозяйственных культур |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016150232A3 (ru) | 2018-06-21 |
| RU2016150232A (ru) | 2018-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sakudo et al. | Disinfection and sterilization using plasma technology: Fundamentals and future perspectives for biological applications | |
| Scholtz et al. | Nonthermal plasma—A tool for decontamination and disinfection | |
| Liao et al. | Inactivation mechanisms of non-thermal plasma on microbes: A review | |
| US8679401B2 (en) | Microwave disinfection and sterilization | |
| US3753651A (en) | Method and apparatus for surface sterilization | |
| Wang et al. | Radio frequency and microwave alternative treatments for insect control in nuts: a review | |
| US6576188B1 (en) | Surface and air sterilization using ultraviolet light and ultrasonic waves | |
| Katsigiannis et al. | Cold plasma for the disinfection of industrial food‐contact surfaces: An overview of current status and opportunities | |
| Birania et al. | Cold plasma in food processing and preservation: A review | |
| Liu et al. | A review of bacterial biofilm control by physical strategies | |
| Islam et al. | Applications of green technologies‐based approaches for food safety enhancement: A comprehensive review | |
| Moirangthem et al. | Disinfestation of stored grains using non-chemical technologies–A review | |
| Huang et al. | Non-thermal atmospheric gas plasma for decontamination of sliced cheese and changes in quality | |
| Deepak | Review on recent advances in cold plasma technology | |
| RU2677783C2 (ru) | Способ быстрой одновременной стерилизации, дезинфекции и дезинсекции пищевых продуктов | |
| Kordová et al. | Inactivation of microbial food contamination of plastic cups using nonthermal plasma and hydrogen peroxide | |
| Bauza-Kaszewska et al. | Effect of microwave radiation on microorganisms in fish meals | |
| EP4181966B1 (en) | Microwave disinfection system and method | |
| Sakudo | Recent advances in gas plasma technology for decontamination of food surfaces | |
| US6863864B1 (en) | Method and apparatus for infrared sterilization | |
| Misra et al. | Atmospheric‐Pressure Non‐Thermal Plasma Decontamination of Foods | |
| Zheng et al. | Rapid disinfection performance of a touchable pulsed SDBD nonthermal plasma | |
| RU2675696C2 (ru) | Способ дезинфекции без нагрева | |
| US20050287254A1 (en) | Apparatus and methods for food processing | |
| Adesina et al. | A Review of Dielectric Barrier Discharge Cold Atmospheric Plasma for Surface Sterilization and Decontamination |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC9A | Changing information about inventors | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191221 |