Очистка продукции сельского хозяйства от радионуклидов технологической переработкой

Проведение мероприятий по предотвращению накоплению радиоактивных веществ в сельскохозяйственных растениях или организме сельскохозяйственных животных на практике может оказаться малоэффективным, в связи с чем содержание их в полученной продукции может превышать допустимые нормы.

Однако это не означает, что такая продукция должна быть уничтожена. При некоторых технологических переделах, которые предусматривают разделение продукции на несколько компонентов, оказывается, что большая часть радиоактивных веществ сосредотачивается в одном из них. Нередко таким компонентом становится побочный продукт переработки. Радиоактивные вещества поступают в растения и далее в организм животных преимущественно в форме растворенных в воде элементов. Поэтому сосредотачиваются они в водной части клеток и переходят при переработке в водный раствор. Технологическая переработка, которая предусматривает отделение воды отжимом, фильтрацией, центрифугированием или другими средствами, но не высушиванием, дезактивирует продукцию.

Очистки продукции растениеводства

Очень высокой степени очистки можно достичь при переработке на крахмал загрязненной радиоактивными веществами картофеля. Технология отделения крахмала из клубней предусматривает их измельчения с последующим отделением клеточного сока и добычей крахмальных зерен промывкой водой. При этих операциях полученный продукт содержит радиоактивных веществ в 50 раз меньше, чем сама картошка. Аналогично получают крахмал из зерна злаков. Крахмал широко применяется в пищевой промышленности для изготовления кулинарных и кондитерских изделий, колбас. Его перерабатывают на патоку, глюкозу, используют как сырье для получения лимонной, молочной и глюконовой кислот, глицерина, амилопектина, которые используются в пищевой и фармацевтической промышленности.

При переработке углеводосодержащих продуктов растениеводства на этиловый спирт практически все радиоактивные вещества остаются в среде брожения. Полученный в результате дистилляции продукт оказывается в тысячу раз чище, чем исходный материал. Этиловый спирт широко применяется в народном хозяйстве: как растворитель в различных отраслях промышленности; в качестве исходного сырья для получения синтетического каучука, этилена, хлороформа, уксусной кислоты и других органических продуктов; как топливо для реактивных двигателей и двигателей внутреннего сгорания и т. д.

Загрязнения радиоактивными веществами безопасное и для сахарной свеклы. Технология получения сахара из сахарной свеклы состоит из измельчения корнеплодов на тонкую стружку и последующего вымывания ее горячей водой, в которую вместе с сахаром переходят и все радионуклиды. Но при последующих операциях выделения и очистки сахара получают так называемый «белый сахарный песок» с содержанием радиоактивных веществ, в 50-70 раз меньше, чем в корнеплодах. При рафинировании сахарного песка происходит дополнительная очистка его от многих примесей, в том числе от радиоактивных почти на 100%.

Чрезвычайно высокой степени очистки растений от радиоактивных веществ достигается при производстве растительных масел (из семян подсолнечника, льна, сои, конопли, хлопка, кукурузы и т.д.). Основная операция — экстрагирования жиров — осуществляется с помощью органических растворителей, не растворяют 90Sr, 137Cs и другие радиоактивные изотопы. Уже на этом этапе можно получить практически чистый от радиоактивных веществ промежуточный продукт, который во время следующих процессов доводится до чрезвычайно высокой степени чистоты. При переработке масличных культур практически во всех случаях полученная масло пригодно к безопасному употреблению в пищу. Поэтому указанные технические культуры рекомендуются для выращивания на загрязненных радиоактивными веществами территориях.

Непригодна для кормления животных загрязнена радиоактивными веществами свежая вегетативная масса растений может быть использована для производства пищевого и кормового белка. Эта технология предусматривает выделение белка с зеленой массы растений отжимом клеточного сока и последующей коагуляцией с него согласно чистого белка, который содержит в десятки раз меньше радиоактивных веществ, чем растения, из которых его производят. Такой белковый препарат чрезвычайно ценный продукт для пищевой промышленности и его широко используют при изготовлении колбас, некоторых видов консервов, сыров, хлебобулочных и кондитерских изделий, а также в виде добавок к кормам сельскохозяйственных животных и птицы.

Примером дезактивации продукции растениеводства с помощью технологических переделов есть технологии производства различных углеводов — сахарозы, глюкозы, фруктозы, рафинозы, инулина, а также ферментов, витаминов, аминокислот, органических кислот, биологически активных соединений.

Высокорадиоактивные отходы, которые остаются после получения основного продукта (выжимки и другие екстрагены) могут быть использованы для производства этилового спирта, а также в качестве питательной среды для получения кормового белка с помощью микроорганизмов и дрожжей, которые имеют невысокие коэффициенты накопления радиоактивных веществ.

Очистки продукции животноводства

Технологическая переработка является эффективным способом дезактивации молока. После сепарирования цельного коровьего молока только 8-16% 90Sr, 131І и 137Cs остается в сливках, а остальные переходит в обрат. Двух- или трехразовое промывание сливок теплой водой и обезжиренным молоком уменьшает количество в них 90Sr еще в 50-100 раз. При переработке сливок в сливочное масло значительная часть изотопов переходит в пахту и промывную воду. Концентрация 90Sr, 131І и 137Cs в сливочном масле при этом уменьшается до 36, 76 и 49% соответственно к их концентрации в сливках. Перетопки сливочного масла позволяет удалить из него практически полностью 90Sr и 137Cs и еще 10% 131І. Поэтому из загрязненного радиоактивными веществами молока целесообразно производить сливки и сливочное масло.

Переработка молока на сыр приводит к снижению содержания 90Sr и 137Cs на 90%, а 131І на 70%.

Существуют также средства, с помощью которых можно очищать молоко от радиоактивных веществ без существенного изменения его химического состава и свойств. Применение пирофосфата, связывающего стронций, дает возможность в течение суток изъять из молока до 83% 90Sr. С помощью ионообменных смол можно быстро и достаточно эффективно очищать

молоко и от других радиоактивных веществ Так, один объем известного анионита Дауекс-2 позволяет исключить более 95% 131І с 230 объемов молока и 50% 90Sr.

С помощью одного объема катионита можно удалить около 70% 137Cs с 30 объемов молока. Электродиализным метод очистки молока позволяет вывести до 90% 90Sr и до 99% 137Cs, а на электродиализным установке с анионообменной мембранами может быть изъято 70-90% 131І.

Поскольку отдельные радиоактивные вещества распределяются по органам и тканям животных неравномерно, мясная продукция может существенно отличаться по их концентрацией в отдельных частях туши. Так, концентрация 90Sr в костной ткани свиней превышает его концентрацию в мягких тканях в 600-700 раз. 137Cs накапливается в основном равномерно в мышечной ткани, а 131І — преимущественно в щитовидной железе. С учетом этих особенностей распределения радионуклидов часть продукции (мышцы, субпродукты) может быть использована непосредственно для пищевых потребностей, а другая (щитовидная железа в ранние периоды после поступления радиоактивных веществ, лимфатические узлы) выведена из пищевой цепочки.

Кулинарная обработка, состоящая из вываривания костей и мяса, является весьма эффективным средством очистки этой продукции животноводства. Вываривания костей практически не влияет на содержание 90Sr как и кальция в структуре скелета. В бульон переходит лишь 0,009-0,18%, но содержание 137Cs в них уменьшается в 3-5 раз, то есть в бульон переходит 67-80%. 50-60% изотопа, накопленного в мясе, переходит в бульон уже в течение первых 10 минут варки. Снизить концентрацию радиоактивных веществ в мясе можно длительным хранением его в засоленном виде с последующим вымачиванием. Применение этих технологических средств (четыре обработки с изменением раствора) позволяет уменьшить содержание 137Cs на 63-99%. Достаточно эффективным является также вымачивания мяса в воде, подкисленной лимонной, уксусной и другими органическими кислотами. При этом степень дезактивации мяса зависит от размеров нарезанных кусочков, продолжительности вымачивания, количества обработок, реакции среды, наконец, от степени загрязненности, химической природы радиоактивного изотопа.

Перетопки сала сопровождается переходом более 95% 137Cs в шкварки, вследствие чего концентрация в топленом жире уменьшается в 20 раз.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*