Эффективность светодиодного ультрафиолетового обеззараживания молока
https://doi.org/10.29235/1817-7204-2026-64-4-331-341
Анатацыя
Разработана экспериментальная установка для светодиодного ультрафиолетового (УФ) обеззараживания молока-сырья в реакторе типа Куэтта – Тейлора. Представлены результаты моделирования распределения энергетической освещенности на внутренней поверхности кварцевой трубы в зависимости от расстояния между печатной платой с УФ-светодиодами и кварцевой трубой. Важным параметром системы УФ-обработки молока является время нахождения элементарных частиц молока в приповерхностном слое реактора. Для его оценки проводилось моделирование траекторий перемещения отдельных частиц молока с вычислением их радиус-вектора (глубины залегания) в цилиндрической системе координат УФ-реактора. В ходе исследований проведена серия экспериментов с целью изучения влияния скорости вращения ротора внутри реактора и интенсивности свечения УФ-светодиодов на эффективность обеззараживания молока. Анализ полученных результатов показывает, что скорость вращения ротора и мощность УФ-светодиодов оказывают существенное влияние на эффективность снижения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ). Выявлено, что при обеззараживании молока через установку при оптимальном режиме обработки содержание КМАФАнМ в образце коровьего молока уменьшилось в 21 раз, а количество бактерий группы кишечной палочки (БГКП) – в 16 раз, что соответствует требованиям, предъявляемым к молоку питьевому. Полученные результаты могут использоваться при проектировании энергоэффективных промышленных установок УФ-обеззараживания молока.
Аб аўтарах
Ю. ТрофимовБеларусь
С. Лишик
Беларусь
О. Сороко
Беларусь
Е. Беспалова
Беларусь
А. Полын
Беларусь
Д. Град
Беларусь
В. Слепокуров
Беларусь
А. Челяпин
Беларусь
А. Щитникова
Беларусь
Д. Асиненко
Беларусь
Н. Захарова
Беларусь
Спіс літаратуры
1. UV irradiation as a comparable method to thermal treatment for producing high quality stabilized milk whey / S. Buhler, A. Gasparini, R. Montanari [et al.] // LWT – Food Science and Technology. – 2019. – Vol. 105. – P. 127–134. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.01.051
2. Мяленко, Д. М. Разработка и совершенствование технологии обеззараживания упаковки ультрафиолетовым облучением / Д. М. Мяленко, О. Б. Федотова // Идеи академика Владимира Дмитриевича Харитонова в наукоемких технологиях переработки молока / Всерос. науч.-исслед. ин-т молоч. пром-сти; под общ. ред. А. Г. Галстяна. – М., 2021. – С. 207–226.
3. Efficacy of ultraviolet (UV-C) light in reducing foodborne pathogens and model viruses in skim milk / D. M. Gunter-Ward, A. Patras, M. Bhullar [et al.] // Journal of Food Processing and Preservation. – 2018. – Vol. 42, № 2. – Art. e13485. https://doi.org/10.1111/jfpp.13485
4. Inactivation and potential reactivation of pathogenic Escherichia coli O157:H7 in bovine milk exposed to three monochromatic ultraviolet UVC lights / F. Yin, Y. Zhu, T. Koutchma, J. Gong // Food Microbiology. – 2015. – Vol. 49. – P. 74–81. https://doi.org/10.1016/j.fm.2015.01.014
5. UV-C treatment on the safety of skim milk: effect on microbial inactivation and cytotoxicity evaluation / D. M. Ward, A. Patras, A. Kilonzo-Nthenge [et al.] // Journal of Food Process Engineering. – 2019. – Vol. 42, № 4. – Art. e12944. https://doi.org/10.1111/jfpe.12944
6. Ихлов, Б. Л. Спектры ДНК. Обзор / Б. Л. Ихлов // Вестник новых медицинских технологий. – 2018. – Т. 25, № 2. – С. 121–134. https://doi.org/10.24411/1609-2163-2018-16001
7. Recent insights in the impact of emerging technologies on lactic acid bacteria: a review / K. Peng, M. Koubaa, O. Bals, E. Vorobiev // Food Research International. – 2020. – Vol. 137. – Art. 109544. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109544
8. Bakshi, A. S. Effect of fat content and temperature on viscosity in relation to pumping requirements of fluid milk products / A. S. Bakshi, D. E. Smith // Journal of Dairy Science. – 1984. – Vol. 67, № 6. – P. 1157–1160. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(84)81417-4
9. Bactericidal effect of ultraviolet C light-emitting diodes: optimization of efficacy toward foodborne pathogens in water / S.-K. Park, D.-M. Jo, M.-G. Kang [et al.] // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. – 2021. – Vol. 222. – Art. 112277. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2021.112277
10. Bactericidal effects of 310 nm ultraviolet light-emitting diode irradiation on oral bacteria / A. Takada, K. Matsushita, S. Horioka [et al.] // BMC Oral Health. –2017. – Vol. 17. – Art. 96. https://doi.org/10.1186/s12903-017-0382-5
11. Effects of ultraviolet irradiation equipment on endodontic disease–related bacteria / A. Haraguchi, Y. Shinichiro, M. Takeshita [et al.] // Lasers in Dental Science. – 2022. – Vol. 6, № 1. – P. 31–40. https://doi.org/10.1007/s41547-021-00145-8
12. Kim, D. Effect of surface characteristics on the bactericidal efficacy of UVC LEDs / D. Kim, D.-H. Kang // Food Control. – 2020. – Vol. 108. – Art. 106869. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.106869
13. Yolmeh, M. Evaluate the effects of ultraviolet radiation on the growth of Escherichia coli and Bacillus cereus isolated from raw milk and raw rice / M. Yolmeh, M. B. Habibi Najafi, M. Najafzadeh // Iranian Food Science and Technology Research Journal. – 2015. – Vol. 11, № 4. – P. 319–324. https://doi.org/10.22067/ifstrj.v1394i11.37989
14. Srimagal, A. Effect of light emitting diode treatment on inactivation of Escherichia coli in milk / A. Srimagal, T. Ramesh, J. K. Sahu // LWT – Food Science and Technology. – 2016. – Vol. 71. – P. 378–385. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.04.028
15. Microbial inactivation and cytotoxicity evaluation of UV irradiated coconut water in a novel continuous flow spiral reactor / M. S. Bhullar, A. Patras, A. Kilanzo-Nthenge [et al.] // Food Research International. – 2018. – Vol. 103. – P. 59–67. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.10.004
16. Use of UV-C radiation as a non-thermal process for liquid egg products (LEP) / S. Unluturk, M. R. Atılgan, A. H. Baysal, C. Tarı // Journal of Food Engineering. – 2008. – Vol. 85, № 4. – P. 561–568. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.08.017
17. Wadsworth, J. Perchlorates on Mars enhance the bacteriocidal effects of UV light / J. Wadsworth, C. S. Cockell // Scientific Reports. – 2017. – Vol. 7. – Art. 4662. https://doi.org/10.1038/s41598-017-04910-3
18. Effects of UV radiation on aquatic ecosystems and interactions with other environmental factors / D. P. Häder, C. E. Williamson, S. Å. Wängberg [et al.] // Photochemical & Photobiological Sciences. – 2015. – Vol. 14, № 1. – P. 108–126. https://doi.org/10.1039/c4pp90035a
19. Влияние светодиодного ультрафиолетового излучения на обеззараживание молока / Ю. В. Трофимов, С. И. Лишик, О. Л. Сороко [и др.] // Наука, питание и здоровье: сб. науч. тр. / НАН Беларуси, Науч.-практ. центр НАН Беларуси по продовольствию; под общ. ред. З. В. Ловкиса. – Мн., 2024. – С. 381–386.
##reviewer.review.form##
JATS XML




























