Гибельное действие ионизирующих излучений на микроорганизмы было обнаружено еще несколько десятков лет назад. Однако только при создании мощных источников ионизирующей энергии стало возможным применение этого нового метода стерилизации пищевых продуктов. Особенность его состоит в том, что микроорганизмы, вызывающие порчу пищевых продуктов, уничтожаются без нагревания продукта под действием ионизирующего излучения, полученного от радиоактивных изотопов или на машинных установках (ускорителях электронов).
Гибель микроорганизмов в основном связана с ионизацией водной фазы. Образующиеся при ионизации продукты распада воды отрицательно действуют на жизненные функции микроорганизмов.
В отличие от термической стерилизации при ионизационном облучении смерть микроорганизмов наступает через значительный промежуток времени (иногда несколько часов) после облучения их летальными дозами. В течение этого времени у микроорганизмов еще происходят процессы обмена веществ.
Одним из наиболее повреждаемых звеньев обмена веществ является нуклеиновый обмен, нарушение которого задерживает синтез нуклеопротеидов и деление ядер. Значительно изменяется углеводный обмен, который в большей степени переключается на синтез жирных кислот и стеринов. Изменение углеводного обмена оказывает влияние на энергетический баланс клетки: возникает расхождение между дыханием (брожением) и фосфорилированием. С увеличением доз облучения это расхождение возрастает и часть энергии дыхания или брожения растрачивается напрасно и не используется облученной клеткой.
Наряду со структурными и биохимическими изменениями микроорганизмов нарушаются функции их размножения (деление и почкование) и в меньшей степени - роста. В результате этого облученные клетки почти не размножаются, но сильно увеличиваются в размерах; споры после летальных доз облучения обнаруживают начальные признаки прорастания.
В отличие от тепловой стерилизации при облучении смертельными дозами структурные изменения микроорганизмов сравнительно небольшие. В значительной части клеток обнаруживается лишь небольшое набухание, утрированная вакуолизация и усиление контрактационных движений протоплазмы.
Особенностью ионизационного облучения по сравнению с тепловым воздействием является различная степень его влияния на микроорганизмы и ферменты. При тепловой стерилизации продуктов вначале инактивируются ферменты, а затем отмирают микроорганизмы. При ионизационном облучении дозы, требующиеся для прекращения ферментативной деятельности, в несколько раз превышают дозы, летальные для микроорганизмов.
Как показали исследования последних лет, при лучевой стерилизации свежей сырой рыбы наблюдаются некоторые изменения ее вкуса, запаха, внешнего вида и консистенции; изменения свойств обжаренной рыбы менее заметны.
Работами последних лет доказано, что облученные продукты не токсичны, вопрос относительно невозможности появления в облученных продуктах токсических веществ или других вредных соединений пока еще не решен.
Витамины и незаменимые аминокислоты разрушаются в той же степени, что и при обычных методах консервирования и кулинарной обработки.
На пути внедрения лучевой стерилизации в промышленность стоит еще ряд вопросов, над решением которых работают во многих странах мира и в России. Но успехи, достигнутые за последние годы, позволяют надеяться на то, что в недалеком будущем лучевая стерилизация найдет практическое применение в отечественной рыбоперерабатывающей промышленности.