Электромагнитное и геомагнитное влияние на свойства молока

О перспективности применения электрофизических, в том числе электромагнитных, методов обработки в области обработки сельскохозяйст-вен-ного сырья в нашей стране серьезно заговорили в еще в восьмидесятые года ХХ века Именно в это время была организована Проблемная научно-исследовательская лаборатория электрофизических методов обработки пищевых продуктов (МИПБ) при Московском институте прикладной биотехнологии. Исследования по практическому применению обработки физическими полями биологических объектов занимались сотни лабораторий научных и учебных заведений, тысячи учёных и производственников, среди которых был и Ю. Г. Сажинов (Вологодский молочный институт, ныне ВГМХА) со своими сотрудниками [1, 2].

В период с 1975 по 1989 годы прошло шесть Всесоюзных научно-технических конференций «Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья», на каждой из которых представлено более 700

докладов по различным направлениям использования различных полей и комбинированных методов воздействия в пищевых и перерабатывающих отраслях сельского хозяйства и АПК.

Во вступительной статье к шестой конференции академик ВАСХНИЛ И. А. Рогов указывал, что в прогрессивном развитии двуединого процесса создания продуктов питания – производства сельскохозяйственного сырья и его переработки в продукты питания – решающая роль принадлежит авангардным технологиям, опирающимся на последние достижения отрас-левой науки, в том числе с использованием электрофизических методов.

«...Насчитываются десятки разных электрофизических методов, кото-рые могут использоваться самостоятельно или в сочетании...с другими ме-тодами в разных процессах. Например, в процессе сушки используются микроволны и ультразвук, микроволны и горячий воздух... «. Не исчерпа-ны потенциальные возможности методов, использующих ВЧ- и СВЧ-энегрию, ИК-излучения.»

Еще один широкий класс процессов ос-новыва-ется на применении токов, электрических и магнитных полей. К ним отно-сятся электромассирование, электростимуляция, электроплазмолиз – с це-лью повышения разделения компонентов растительных и животных клеток (выделение ферментов, воды с целью облегчения дальнейшего процес-са сушки и т. д.), электросепарация, электрокоагуляция, электрохимиче-ская обработка, регулирование рН растворов электоионитным методом, электроиа-лиз, с целью, например, изменения катионного состава... элек-трофизиче-ские методы пеногашения.... и многие другие процессы. Для оп-ределения качества продукции сельского хозяйства... используется новый класс химических приборов, работа которых основана на спектроскопии в ближней инфракрасной области. Появилась возможность выполнять изме-рения на объектах, ранее считавшихся «непрозрачными». Например, мож-но измерять световое излучение, прошедшее сквозь яблоко или слой моло-ка толщиной 10 мм.»

В заключительной части указанной статьи А. И. Рогов сожалел: «Мно-гие из этих средств воздействия по разным причинам непринципиального характера не находят широкого применения»[1].

Безусловно, приоритеты общества в стране и в мире, с тех пор, во мно-гом изменились. В-частности, возрос спрос на «экологичные» методы, тех-нологии, «здоровые» продукты. Рыночные условия требуют учитывать психологическую мотивацию и экономические интересы производите-лей/потребителей, повышают значимость правовых знаний. Главное одно – электрофизические методы обработки пищевых продуктов продолжают оставаться инновационными. А, как и любая инновационная деятельность, она должна пройти (среди других) стадии апробации и алгоритмизации получения стабильной эффектив- ности.

Что касается стадии апробации, той ее можно считать успешно старто-вав-шей в уже упомянутые 1975–1989 годы. А вот со стабильностью полу-чения эффектов до сегодняшнего времени существуют проблемы. Одними из главных причин, обусловливающих, такую ситуацию являются [3]:

• -    полидисперстность биологических систем, невозможность иметь дело всегда с абсолютно одинаковым по составу объектом, будь то молоко, или даже дистиллированная вода;

• -    геомагнитное влияние может изменять эффективность воздействия наложенного внешнего электромагнитного поля.

Но, если полидисперстность биологических объектов, в частности перерабатываемого на молочных предприятиях молока, регулировке поддается ма-ло, то исследования по геомагнитному влиянию на молоко, с учетом доступ-ности геомагнитных прогнозов, возможны. Медицина уже давно дает советы для ме-теочувствительных людей в зависимости от определенных космофизи-ческих показателей (солнечная, геомагнитная активность, межпланетное маг-нитное поле, космические лучи и др.) [7], то ни одно предприятие переработ-ки, ввиду не изученности предмета, не пользуется методическими указаниями по корректировке технологических параметров в зависимости от геомагнит-ного состояния.

Бесспорен факт, что химические и биохимические реакции протекают по-разному, в зависимости от солнечной активности и движения Земли [4, 5, 6]. Это касается как реакций, протекающих внутри живых организмов (что осо-бенно важно для людей с повышенной магниточувствительностью), так и для реакций, лежащих в основе физико-химических трансформаций при произ-водстве продуктов питания.

Так, например, при производстве молочных продуктов на современных мо-локоперабатывающих предприятиях, молоко-сырье повергается следующим физико-химическим превращениям (эф-фек-тивность которых, на наш взгляд, магниточувствительна):

• -    центробежная очистка с нормализацией (эффективность очистки от ме-хани-ческих примесей, микроорганизмов, бактериофагов);

• -    промежуточное хранение или созревание молочной смеси (развитие микро-организмов, вызывающих до определенного уровня желательный, затем не-желательный липолиз с накоплением свободных жирных кислот и протеолиз белков с изменением их фракций);

• -    химическая обработка обезжиренного молока цитратами (эффективность термоустойчивости молока, дисперсности белковых веществ и содержание в готовом продукте кальция);

• -    пастеризация (ее эффективность и глубина денатурации сывороточных бел-ков, уровень изомеризации лактозы);

• -    стерилизация (уровень взаимодействия лактозы с аминокислотами, т. е. ре-акция Майяра);

• -    сгущение, сушка, заквашивание, созревание, хранение продукта и др. (даль-нейшие изменения жирно-кислот-

• ного, белкового, ферментного, витаминного и микроэлементного состава).

При формулировке гипотезы настоящего исследования мы исходили из того, что величины магнитной индукции магнитного поля Земли 10-5 –10-4 Тл (в годы солнечной активности может достигать 10-1 Тл), а промышленных и медицинских электромагнитных и магнитных установок 10-2 –10-5 Тл [5, 6].

Гипотеза. При практическом применении инновационных технологий с применением электрофизических технологий изменение солнечной активно-сти может влиять на эффективность магнитной обработки объектов (молока).

В двухфакторном эксперименте по одновременному влиянию геомагнитного и наложенного внешнего электромагнитного полей мы исследовали их влия-ние на ряд характеристик молока: рН, Еh, титруемую кислотность, электропроводность, вязкость, термоустойчивость по алкогольной пробе.

Примененная нами характеристика геомагнитного поля (Кр-индекс) в кон-кретные день и час исследований доступна в свободном режиме [8]. Внешняя электромагнитная обработка проводилась с помощью аппарата Мол-маг-1 (20мТл, 1 мин, два режима обработки: право- и левовращающий).

Статистическая обработка данных

Образец

Рис. 1. Влияние обработки молока наложенным внешним магнитным полем 20мТл,1 мин при левом его вращении (М.лево) и правом (М.право) по сравнению с не-омагниченным контролем на вязкость молока (с).

Mean

±SE

±0,95 Conf. Interval

Рис. 2. Влияние обработки молока наложенным внешним магнитным полем 20мТл, 1 мин при левом его вращении (М.лево) и правом (М.право) по сравнению с не-омагниченным контролем на рН молока.

Контроль М. лево М. право

Образец

Рис. 3. Влияние обработки молока наложенным внешним магнитным полем 20мТл, 1 мин при левом его вращении (М.лево) и правом (М.право) по сравнению с не-омагниченным контролем на удельную электропроводность молока УЭП (См/м)

□ Mean

±SE

±0,95 Conf. Interval

Mean

±SE

±0,95 Conf. Interval

Рис. 4.

(число опытов N=60) показала, что при лем, создаваемым аппаратом Молмаг-1, магнитной обработке магнитным по- при указанных режимах достоверно из-

меняются все показатели, кроме термоустойчивости, но особенно сильно уменьшается вязкость (рис. 1), увеличивается электропроводность (рис. 2) при левовращающем поле и снижается рН при обоих режимах вращения поля (рис. 3).

При этом, сравнительный анализ одинакового геомагнитного поля (Кр=2) в разные дни (25 и 28 апреля 2011 г), в частности, на вязкость молока (с) показал, что при одинаковой величине Кр, состояние, вязкость изменяется по-разному (рис.4)

Выводы:

- При омагничивании молока электромагнитной установкой (Молмаг-1), с