Дезактивация растениеводческой и животноводческой продукции

Переработка загрязненной сельскохозяйственной продукции дает возможность существенно снизить содержание радионуклидов в конечном продукте.

Существующие в настоящее время способы дезактивации можно условно разделить на три группы: 1). механические; 2). технологические и 3). разведение (разбавление).

Даже такая простейшая операция, как промывание проточной водой, позволяет снизить загрязнение зерна в 1,5 -3 раза, а томатов и огурцов – в 3-10 раз.

Картофель освобождают от радионуклидов вымачиванием в течение 3-4 часов в слегка подсоленной воде, при этом выводится до 40% радионуклидов. Дальнейшая варка приводит к снижению на 60-80% цезия. Тушение очищенной моркови снижает содержание в ней цезия-137 на 50%. Тушение очищенной свеклы снижает содержание в ней цезия-137 до 30%. Консервирование снижает содержание цезия-137 в шпинате и капусте до 20%, тушение помидоров - до 50%, очистка, промывка, кипячение лука - до 50%.

Соление, маринование огурцов снижает содержание цезия-137 до 15%,

консервирование - до 6% от исходного. Грибы перед приготовлением вымачивают в 2% растворе соли, затем тщательно промывают и дважды отваривают в солевом растворе. Первый отвар сливают, так как в него переходит до 40% радионуклидов. При кипячении в подсоленную воду желательно добавить немного столового уксуса или лимонной кислоты.

Гарантированную безопасность плодово-овощных соков и напитков из них можно обеспечить очисткой их в процессе производства использованием в качестве фильтрующих сред как природных (цеолитов), так и искусственных (катионитов) ионообменных материалов. Для удаления токсичных ионов, радионуклидов наиболее целесообразным является использование синтетических катионитов в динамическом режиме (Копылова В.Д., 2004).

Еще более эффективными являются другие механические и технологичес-

кие методы дезактивации (см. табл. 33). Переработка маслосемян на масло во всех случаях обеспечивает получение нормативно чистой продукции с минимальным уровнем радиоактивного загрязнения.

 

Таблица 33. Эффективность различных способов дезактивации растениеводческой продукции

Вид продукции Способ дезактивационной обработки Кратность снижения радиоактивного загрязнения
Пшеница, рожь (зерно) Отвеивание Промывка проточной водой Переработка на крахмал Переработка на спирт 1,2 1,5-3
Рис, гречиха, овес, ячмень (зерно) Обрушение, удаление пленок 10-20
Картофель (клубни) Очистка Переработка на крахмал
Капуста (кочан) Удаление кроющих листьев
Свекла, турнепс (корнеплоды) Удаление головки у корнеплода Переработка на сахар
Томаты, огурцы (плоды) Промывание проточной водой Засолка отмытых плодов 3-10 2-2,5
Яблоки, груши, земляника и другие ягоды и фрукты Изготовление джемов и варенья 4-5

 

Существует два основных метода удаления радиоизотопов из молока - технологический и ионообменный. При переработке молока в различные продукты значительная часть радионуклидов переходит в обрат, пахту и сыворотку. Самым чистым продуктом из молока при этом будет сливочное и особенно топленое масло, что связано с отделением лецитин-белковых оболочек, включающих в свой состав Sr90 и Cs137.

Технологическая переработка загрязненного радионуклидами молока на

сливки, сметану, сливочное и топленое масло, творог, сыры, сгущенное и сухое молоко позволяет получить продукт с низким содержанием радиоизотопов.

Чтобы разрушить соединения стронция с белками и перевести его в раст-

воримую фазу, молоко подкисляют лимонной или соляной кислотами, с ко-

торыми он образует растворимые соли, свободно переходящие в водную среду, легко удаляющиеся с сывороткой или пахтой.
В процессе сепарирования основная масса радионуклидов удаляется с обезжиренным молоком (обратом) и получаются сливки с очень малым содержанием радиоактивных веществ. Чем выше жирность сливок, тем меньше в них концентрация радионуклидов. В среднем с обезжиренным молоком удаляется до 90% йода-131, цезия-137 и стронция-90.
При сбивании сливок в масло происходит дальнейшее удаление радиоизотопов, и в готовый продукт переходит не более 1-3% от их первоначального содержания. Основная часть радионуклидов остается в пахте. Уже в топленом масле содержание стронция-90 и цезия-137 практически равно нулю, а йода-131 снижается до десятых долей процента, т.к. радионуклиды почти полностью удаляются с оттопками.

При изготовлении сыров и творога большая часть радионуклидов переходит в сыворотку, которую следует удалять. Однако следует отметить, что концентрация радионуклидов в конечном продукте может быть такой же, как в молоке или даже больше.

Это объясняется тем, что для производства молочных продуктов используется сравнительно большое количество молока. Так для получения 1 кг

масла необходимо переработать 20-25 кг молока, а для 1 кг творога или сыра

расходуется 10 кг молока.

Сравнительно высокоэффективным, хотя и сравнительно дорогостоящим, методом дезактивации молока является метод ионного обмена с применением ионообменных смол. Он основан на их способности обмениваться на катионы стронция-90 и цезия-137 или же анионы йода-131, находящиеся в загрязненном молоке. Метод имеет две разновидности. Первая - «дозированный» обмен, т.е. смешивание смолы и загрязненного радионуклидами молока с последующей фильтрацией. Вторая предусматривает использование ионообменных колонок, где загрязненное молоко пропускается через слой ионообменной смолы. После того как оно пропущено через катионообменную смолу, содержание стронция и цезия в нем уменьшается на 80 - 90%. Если же пропустить через анионообменную смолу, содержание йода снизится более чем на 90%. Для дезактивации 1 л молока требуется 35 - 40 г целлюлозного волокна.

Есть два способа дезактивации смолами - динамический и статический. Суть первого состоит в том, что молоко протекает через пучок целлюлозных нитей (волокна) ЦМ-А2. В процессе движения радионуклиды как бы прилипают (притягиваются) к поверхности волокон.

При статическом методе молоко наливают в банку или иную посуду и туда же опускают пучок целлюлозных волокон и помешивают. Через 15 минут вилкой вынимают отработавший пучок и опускают новый, повторяя процедуру 3-4 раза. После того как удалена последняя порция, молоко необходимо профильтровать через слой ваты, марли или ткани, чтобы избавиться от мельчайших частичек целлюлозы. Таким способом его очищают от радионуклидов йода-131 почти на 90%. Такое молоко перед употреблением необходимо прокипятить, а затем оно может быть переработано в любой молочный продукт. Отработанная целлюлоза сжигается. Зола подлежит захоронению в установленном месте.

Мясо разных животных по-разному накапливает радионуклиды: в свинине их содержится значительно меньше, чем в баранине, говядине и мясе птицы.

Переработка мясопродуктов также сопровождается снижением концентрации радионуклидов в конечном продукте. Способ дезактивации мяса, загрязненного изотопами цезия и стронция, выбирают, исходя из реальной обстановки. Это могут быть варка в воде, мокрый посол, вымачивание. Следует помнить, что чем больше жидкости и меньше куски мяса, тем больше эффект. Кроме того, он увеличивается при частой смене воды или рассола.
Независимо от принятого способа дезактивации мясо сначала разрезают на небольшие тонкие куски, тщательно промывая чистой водой. После извлечения мяса из бульона, рассола промывают чистой водой и подвергают дозиметрическому контролю. Радиоактивность мяса в процессе варки (при соотношении 1:3 мяса к воде) снижается примерно на 50%, а при мокром посоле (при таком же соотношении) - на 70 - 90% в течение 2-3 суток, со сменой рассола каждые 24 ч. Предварительное вымачивание мелко нарезанного мяса в воде или 0,9%-ном растворе хлористого натрия обеспечивает выведение из него до 30- 60% содержащегося в нем Cs137.

Чтобы максимально сохранить питательные вещества при вымачивании мяса, в солевой раствор необходимо добавить немного уксусной эссенции или аскорбиновой кислоты (витамин С).

Бульон после варки, вода после вымачивания мяса из употребления исключаются. При загрязнении мяса радионуклидами стронция хороший эффект дает обвалка (отделение мяса от костей). В этом случае больший процент радионуклидов остается в костях, которые утилизируются, а мясо после радиометрического анализа подвергается дезактивации вышеуказанными способами или передается для технологической переработки без ограничений.

Если после убоя в мясе преобладает короткоживущий радионуклид I131, то в таком случае полученные продукты целесообразно хранить в глубокозамороженном состоянии до трех месяцев. Как правило, через 80-85 дней в мясе, консервах и колбасах концентрация этого радиоизотопа практически будет равна нулю.

Перед приготовлением рыбы необходимо удалить внутренности и жабры, а у донных рыб - голову и хребет. Затем вымочить рыбу в течение 10-15 часов. Это снизит количество радионуклидов на 70-75%

А вот яйца лучше всего жарить, поскольку при варке радиоактивные элементы могут из скорлупы перейти в белок яйца.