SU946477A1

SU946477A1 - Способ стерилизации продуктов биологического происхождени

Info

Publication number: SU946477A1
Application number: SU803000902A
Authority: SU
Inventors: Роберт Леонидович Филиппов
Original assignee: Челябинский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1982-07-30

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству и может быть использовано при стерилизации продуктов биологического происхождения.

Известен способ стерилизации продуктов пчеловодства пчелиного воска, при котором воск обрабатывают в автоклаве насыщенным паром под давлением 50-100 кПа и 112-127°С [1].

Недостатки этого способа - недос- таточная стерилизация, так как некоторые виды бактерий обладают повышенной термостойкостью; значительные потери воска; кроме того, низкая производительность и потеря товарного вида, связанная с изменением цве'га.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ стерилизации продуктов биологического происхождения путем обработки их в поле СВЧ £2].

Однако в известном способе при обработке в поле СВЧ происходит потеря воска до 1,5%, а также ухудшается качество воска за счет его потемнения^ высокие энергозатраты.

Цель изобретения - исключение потерь, воска, снижение энергозатрат, улучшение воска.

Для достижения этой цели в способе стерилизации продуктов биологического происхождения, включающем обработку в поле СВЧ, перед обработкой в поле СВЧ продукт смешивают с водой при 70-75°С, полученную смесь выдерживают при указанной температуре до вегетативной фазы прорастания микроорганизмов, и воду отделяют, а ^ιυ обработку в поле СВЧ .проводят с частотой поля, равной резонансной частоте диполий воды и при мощности

5,5-7 мВт/см 2-. .

При смешивании берут 50-60 вес.% продукта и 40-50 вес.% воды^

Выдержку смеси при 70-75 С проводят в течение 5-7 с и воду отделяют сепарированием.

Сущность способа заключается в том) что для стерилизаций продуктов биологического происхождения СВЧ-энергией, микроорганизмы, находящиеся в споровом состоянии, проращивают до вегетативной формы жизнедеятель25 ности, а обработку ведут СВЧ-энергией с .частотой равной резонансной частоте диполей вода с удельной мощностью 5,5-7 мВт/см . Данный способ позволяет вести стерилизацию продук30 тов биологического происхождения без нагрева - малой мощностью (5,57 мВт/см²·) . При обработке микроорганизмов, доведенных до вегетативной формы жизнедеятельности, электромагнитным полем с частотой поля равной резонансной частоте диполей воды, находящейся внутри микроорганизм мов, гибель микроорганизмов происходит без нагрева. Гибель микроорганизмов происходит вследствие прекращения обмена веществ,, обусловлен-Ю но го принудительным .вращением диполей воды, находящихся в клетке микроорганизма и вокруг нее, под действием СВЧ-энергии.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно микроорганизмам придают вегетативную форму жизнедеятельности путем проращивания спор в бактерии. Для этого воск разогревают и смешивают с горячей водой .

Полученную воско-водяную эмуль- сию (60% воска, 40% воды) оставляют в таре на 4-5 ч, происходит проращи вание спор. Затем воско-водяную эмульсию, нагретую до 70°С, пропускают через сепаратор, где отделяют воск от воды. Обезвоженный воск с микроорга.низмами, доведенными до вегетативной формы жизнедеятельности, обрабатывают СВЧ-энергией с частотой, равной резонансной частоте диполей воды и удельной мощностью СВЧ-энергии 5,57 мВт/см\ Под действием электромагнитного поля СВЧ диполи воды, находящиеся в клетке микроорганизма и вокруг нее, начинают вращаться'с частотой, равной частоте электромагнитного поля. Клетка является-малоинер- ‘ ционной системой в отношении питания, поэтому для поддержания ее жизнедеятельности требуется непрерывный подвод питания и отвод отработанных веществ. Питание в клетку поступает только вместе с водой и с ней же удаляются продукты жизнедеятельности . При вращении диполей воды с частотой равной их .резонансной частоте диполи прекращают подачу питания в клетку й отвод отработанных веществ из нее, и в течение 5-10 с клетка погибает ..

Пример. Пчелиный воск массой 500 г, зараженный возбудителями европейского гнильца, нагревают до температуры плавления и перехода в жидкое состояние. Затем расплавленный воск выливают в горячую дистиллированную воду^при соотношении 60% воска и 40% воды, температура вода 70-75°С. Полученная эмульсия оставлена в термостате при 70°С±2 С на 6 ч^ Затем эту. эмульсию пропускают через сепаратор, температура корпуса сепаратора при сепарировании поддерживалась на уровне 70°С с целью исключения затвердения воска. Обезвоженный воск разливают в пробирки. Пробирки с воском обрабатывают в пучности'электромагнитной камеры, где поле равномерно облучает весь объем пробирки. Экспозиция облучения 10 с. Облучение ведут с частотой, равной резонансной частоте диполий воды - 17,6 ГГЦ. В обработанных пробирках микробы не выделены.

На чертеже изображен график, отображающий режимы обработки воска в зависимости от частоты электромагнитного поля, где условно выделены три режима, ограниченные кривыми Г, и . Режим обработки воска без нагрева, не обеспечивающий гибели микроорганизмов, обозначен участком 1, режим обработки воска с нагревом, не обеспечивающий гибели микроорганизмов участком II , режим обработки воска с нагревом, обеспечивающий гибель микроорганизмов - участком III , режим обработки воска без нагрева при резонансной частоте диполей воды 17’1о9гцучастком )Y.

Как видно из графика, гибель микроорганизмов в результате нагрева (III)/ . наступает при значительной удельной мощности облучения, тогда как на резонансной частоте диполей воды гибель микроорганизмов наступает без нагрева при меньшей удельной мощности (W). Так, например, при частоте электромагнитного поля = 7·10⁹ Гц, для того, чтобы добиться гибели микроорганизмов, необходим источник излучения удельной мощностью Р = 25 мВт/см²·, тогда как для достижения этой же цели на частоте электромагнитного поля, равного резонансной частоте диполя вода 17·10⁹ Гц,I минимально необходимая удельная мощность составляет всего 5,5 мВт/см

Верхний предел удельной мощности обработки воска при его стерилизации без нагрева составляет 7 мВт/см¹. Экспозиция облучения - от 10 до 5 с. При дальнейшем увеличении мощности .СВЧ также происходит„гибель микроорганизмов, но происходит и нагрев воска, а соответственно увеличиваются энергозатраты.

Таким образом, при стерилизации пчелиного воска в поле СВЧ на частоте электромагнитного поля, равного резонансной частоте диполей воды, уничтожение микроорганизмов происходит при минимальной мощности с меньшими энергозатратами, отсутствием нагрева. При отсутствии нагрева соответственно сохраняется качество воска, его цвет и исключаются потери воска (угар).

Claims

без нагрйва - малой мощностью (5,57 мВт/см ), При обработке микроорга низмов, доведенных до вегетативной формы жизнеде тельности, электромагнитным полем с частотой пол рав ной резонансной частоте диполей воды , наход щейс внутри микроорганиз мов, гибель микроорганизмов происходит без нагрева. Гибель микроорганизмов происходит вследствие прекращени обмена веществ,, обусловлен ного принудительным вращением диполей воды, наход щихс в клетке микро организма и вокруг нее, под действием СВЧ-энергии. Способ осуществл ют следующим образом. Предварительно микроорганизмам придают вегетативную форму жизнеде тельности путем проращивани спор в бактерии. Дл этого воск разогревают и смешивают с гор чей водой . Полученную воско-вод ную эмульсию (60% воска, 40% воды) оставл ют в таре на 4-5 ч, происходит проращи вание спор. Затем воско-вод ную эмул сию, нагретую до 70°С, пропускают че рез сепаратор, где отдел ют воск от воды. Обезвоженный воск с микроорга .низмами, доведенными до вегетативной формы жизнеде тельности, обрабатываю СВЧ-энергией с частотой, равной резонансной частоте диполей воды и удельной мощностью СВЧ-знергии 5,57 мВт/см. Под действием электромагнитного пол СВЧ диполи воды, наход щиес в клетке микроорганизма и вокруг нее, начинают, вращатьс с час тотой, равной частоте электромагнитного пол . Клетка вл етс -малоинерционной системой в отношении питани поэтому дл поддержани ее -жизнеде тельности требуетс непрерывный подвод питани и отвод отработанных веществ . Питание в клетку поступает только вместе с водой и с ней же удал ютс продукты жизнеде тельности . При вращении диполей воды с частотой равной их .резонансной частоте диполи прекращают подачу питани в клетку и отвод отработанных веществ из нее, и в течение 5-10 с клетка по гибает ., Пример. Пчелиный воск массой 500 г, зараженный возбудител ми европейского гнильца, нагревают до температуры плавлени и перехода в жидкое состо ние. Затем расплавленный воск выливают в гор чую дистиллированную соотношении 60% воска и 40% воды, температура воды 70-75 С. Полученна эмульси оставлена в термостате при 70° С на б ч. Затем эту, эмульсию пропускают через сепаратор, температура корпуса сепаратора при сепарировании поддерживалась на уровне 70°С с целью исключени затвердени воска. Обезвоженный воск разливают в пробирки . Пробирки с воском обрабатывают в пучностиэлектромагнитной камеры, где поле равномерно облучает весь объем пробирки. Экспозици облучени 10 с. Облучение ведут с частотой, равной резонансной частоте диполий воды - 17,6 ГГЦ. В обработанных пробирках микробы не выделены. На чертеже изображен график, отображагаций режимы обработки воска в зависимости от частоты электромагнитного пол , где условно выделены три режима, ограниченные кривыми Т и Т . Режим обработки воска без нагрева, не обеспечивающий гибели микроорганизмов , обозначен участком 1, режим обработки воска с нагревом, не обеспечивающий гибели микроорганизмов участком II , режим обработки воска с нагревом, обеспечивающий гибель микроорганизмов - участком 111 , режим обработки воска без нагрева при резонансной частоте диполей воды 171о гцучастком lY. Как видно из графика, гибель микроорганизмов в результате нагрева ( . наступает при значительной удельной мощности облучени , тогда как на резонансной частоте диполей воды гибель микроорганизмов наступает без нагрева при меньшей удельной мощности (У), Так, например, при частоте электромагнитного пол 7109 Гц, дл того, чтобы добитьс гибели микроорганизмов, необходим источник излучени удельной мощностью Р 25 мВт/см, тогда как дл достижени этой же цели на частоте электромагнитного пол , равного резонансной частоте дипол воды 17-10 Гц,I минимально необходима удельна мощность.составл ет всего 5,5 мВт/см% Верхний предел удельной мощности обработки воска при его стерилизации без нагрева составл ет 7 мВт/см. Экспозици облучени - от 10 до 5 с. При дальнейшем увеличении мсвдности ,СВЧ также происходит 1ибель микроорганизмов , но происходит и нагрев воска, а соответственно увеличиваютс энергозатраты . Таким образом, при стерилизации пчелиного воска в поле СВЧ на частоте электромагнитного пол , равного резонансной частоте диполей , уничтожение микроорганизмов происходит при минимальной мощности с меньшими энергозатратами, отсутствием нагрева. При отсутствии нагрева соответственно сохран етс качество воска, его цвет и исключаютс потери воска (угар). Формула изобретени Способ стерилизации продуктов биологического происхождени , включающий

обработку в поле СВЧ, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества обработки, исключени потерь и снижени энергозатрат, перед обработкой в поле СВЧ продукт смешивают с водой при 70-75°С, полученную смесь выдерживают при указанной температуре до вегетативной фазы прорастани микроорганизмов и воду отдел ют, а обработку в поле СВЧ провод т с частотой пол , равной резонансной частоте диполей воды и при мощности 5,57 мВт/см .
2. Способ по п. 1, отличающий с тем, что при смешивании берут 50-60 вес.% продукта и 40-59 вес. воды.
3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с тем, что, выдержку смеси . при температуре 70-75 С провод т в течение 7-5 ч, а воду отдел ют сепарированием .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.ВАСХНИЛ Технологи производства продуктов пчеловодства. М., Колос , 1978, с.20-22.

2.Мудрецова-Висс К.А. Г икробио поги , М., Экономика, 1978, с.103.