Обработка сырой говядины электронным пучком в дозе 3 килогрея (кГр) уничтожает наиболее опасные пищевые патогены, не оказывая существенного влияния на её питательный состав, кислотность и текстуру. К такому выводу пришли учёные из южнокорейского Университета Конджу, чьё исследование опубликовано в журнале Food Science of Animal Resources. Работа доказывает, что нетепловая стерилизация может значительно повысить безопасность сырого мяса без ухудшения его качества.
В ходе эксперимента исследователи намеренно заражали образцы говядины пятью распространёнными патогенами: сальмонеллой (Salmonella Typhimurium), листерией (Listeria monocytogenes), золотистым стафилококком (Staphylococcus aureus), кишечной палочкой (Escherichia coli) и бактерией Bacillus cereus. Затем мясо облучали электронным пучком, постепенно увеличивая дозу от 1 до 9 кГр. Обработка проходила при температуре –2 °C, чтобы имитировать условия холодовой цепи. Уже при дозе в 3 кГр концентрация сальмонеллы, листерии, стафилококка и кишечной палочки упала ниже порога обнаружения.
Единственной устойчивой к обработке оказалась бактерия Bacillus cereus, которая образует споры. Для её полного уничтожения потребовалась доза не менее 7 кГр. Споры бактерий защищены многослойной оболочкой и содержат крайне мало воды, а их ДНК связана со специальными белками, которые предохраняют генетический материал от радиационных повреждений.
Механизм обеззараживания основан на радиолизе: высокоэнергетические электроны расщепляют молекулы воды в клетках микроорганизмов, что приводит к образованию активных форм кислорода. Эти агрессивные соединения разрушают ДНК и другие клеточные структуры бактерий, вызывая их гибель. При этом питательная ценность мяса – содержание влаги, белка, жира и золы – при дозе до 3 кГр практически не менялась. Вакуумная упаковка дополнительно защищала продукт от окисления.
Тем не менее некоторые свойства говядины изменились. Способность мяса удерживать влагу после облучения дозами 2 и 3 кГр заметно снизилась. Активные формы кислорода окисляют белки, меняя их структуру, из-за чего пространство между мышечными волокнами, где удерживается вода, сокращается. Также изменился цвет: при дозе 3 кГр мясо стало более красным из-за окислительных процессов в белке миоглобине. Текстура же осталась почти прежней – мясо лишь незначительно размягчилось.
Результаты исследования особенно важны для растущего рынка сырых кормов для животных, где необработанное мясо несёт риски как для питомцев, так и для их владельцев. В Южной Корее для стерилизации кормов разрешено облучение дозой до 10 кГр, в США – до 50 кГр. Установленная эффективная доза в 3 кГр оставляет большой запас безопасности. Авторы считают, что обработка электронным пучком – практичная технология для обеспечения микробиологической безопасности сырой говядины с приемлемыми физико-химическими изменениями.