​Эксперименты ученых Томского политехнического университета показали, что обработка импульсными электронными пучками помогает обеззараживать семена пшеницы от патогенных грибов, некоторые виды которых могут вырабатывать опасные для человека микотоксины. Кроме того, такая обработка влияет на всхожесть семян. 

Полученные данные смогут помочь внедрению мобильных электронных ускорителей в сельское хозяйство. Исследование проводится при поддержке Российского научного фонда. 

Традиционно для сохранения качества продуктов и борьбы с вредными для человека микроорганизмами используются охлаждение, заморозка, пастеризация, консервирование и сушка. Однако эти методы иногда вызывают необратимые изменения в продуктах. Например, термическая обработка при высоких температурах приводит к образованию нежелательных гетероциклических кольцевых и канцерогенных соединений. В качестве альтернативы в разных странах разрабатывают технологии обработки продуктов сельского хозяйства, в том числе зерновых культур, с помощью ионизирующего излучения. Один из перспективных вариантов — использование электронных пучков.

Для обработки электронными пучками могут быть использованы установки разного типа, но самый перспективный, считают ученые ТПУ, — мобильные импульсные ускорители. Они более безопасны по сравнению с традиционными источниками ионизирующего излучения на основе изотопов — ускоритель можно быстро выключить. Кроме того, они компактнее, чем непрерывные ускорители электронов того же класса напряжения.

«На технологии обеззараживания зерна с использованием мобильных электронных ускорителей есть высокий потенциальный спрос. Например, их активно разрабатывают и применяют в Германии. Поэтому, имея большой опыт и научный задел в импульсной ускорительной технике, мы решили взяться за эту проблему», — говорит заведующий лабораторией импульсно-пучковых, электроразрядных и плазменных технологий ТПУ Геннадий Ремнев.

Исследователи провели серию экспериментов на импульсном электронном ускорителе АСТРА-М. Он генерирует короткие по длительности (меньше микросекунды) пучки электронов, которые тем не менее обладают достаточной энергией, чтобы вызвать гибель микроорганизмов. Обработка приводит лишь к незначительному повышению температуры продукта. Важно, что при этом не используются радиоактивные материалы и не производится их наработка.

«Исследование носит поисковый характер, однако полученные данные позволят говорить о дальнейшем внедрении именно импульсных ускорителей в сельское хозяйство и пищевую промышленность. Мы усовершенствовали методику измерения поглощенной дозы в семенах, что позволит проводить обработку импульсным электронным пучком с минимальными эффективными дозами», — отмечает научный сотрудник лаборатории Иван Егоров.

В ходе экспериментов исследователи выявили зависимости основных показателей посевных качеств семян пшеницы от дозы и кинетической энергии электронов.

«Нас интересовали такие характеристики, как всхожесть, энергия прорастания и степень зараженности патогенными грибами. Мы нашли режим облучения, при котором наблюдался дезинфицирующий эффект с сохранением энергии прорастания и всхожести семян. Данные показатели имеют решающее значение для их дальнейшего испольования для посева», — добавляет участник научной группы, инженер-исследователь Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Асемгуль Исемберлинова.


Похожие новости

  • 17/08/2020

    Аспиранты сибирских вузов – победители конкурса РФФИ: НГАУ, ТГУ, ИРНИТУ

    Аспиранты сибирских вузов получили гранты за лучшие проекты фундаментальных научных исследований. РФФИ на основании решения бюро совета Фонда (протокол № 10(237) от 06.08.2020) публикует списки поддержанных проектов по конкурсу на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты»).
    393
  • 16/05/2017

    Сибирский химический комбинат представил свои технологии будущим атомщикам ТПУ

    ​В Физико-техническом институте Национального исследовательского Томского политехнического университета (НИ ТПУ) состоялось подведение итогов студенческих лабораторных работ на заводе разделения изотопов (ЗРИ) АО "Сибирский химический комбинат" (входит в Топливную компанию Росатома "ТВЭЛ").
    1482
  • 05/03/2018

    ​Ученые ТГУ создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул

    ​Ученые кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ с коллегами из Швеции и Финляндии создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул. Благодаря этому алгоритму можно вычислять оптические, люминесцентные (светимость, квантовый выход флуоресценции) свойства молекул и веществ с использованием высокоточных методов квантовой химии.
    1526
  • 12/07/2019

    Аспиранты в ТПУ смогут заниматься развитием новой уникальной технологии улучшения свойств материалов

    ​Студенты Томского политехнического университета могут стать участниками уникального научного проекта по разработке новой технологии, помогающей улучшить свойства различных материалов, сделать их более прочными, износо- и коррозионностойкими.
    817
  • 14/12/2017

    Томские ученые создадут центр анализа данных адронного коллайдера

    ​Ученые Томского государственного университета получат грант, предназначенный для создания центра мирового класса по анализу данных Большого адронного коллайдера. Ожидается, что томские ученые создадут кластер для анализа данных на базе суперкомпьютера СКИФ Cyberia.
    1020
  • 23/04/2019

    Лауреат премии «Глобальная энергия» Сергей Алексеенко возглавил центр «Экоэнергетика 4.0» в ТПУ

    В Томском политехническом университете (ТПУ) создан Научно-образовательный центр «Экоэнергетика 4.0». В нем исследователи разрабатывают технологии по «превращению» низкосортного угля, отходов агропромышленного комплекса и деревообработки в экологичный источник тепла и электричества.
    1410
  • 09/09/2016

    Разработки томичей заинтересовали Airbus Safran Launchers

    ​Представители компании Airbus Safran Launchers - лидера европейской космической промышленности заинтересовались технологиями и наработками сибирских ученых, сообщает пресс-служба Томского государственного университета.
    2303
  • 14/08/2015

    В ТГУ пройдет 5-я Международная научная конференция "Новые оперативные технологии"

    В 2002 году по инициативе члена-корреспондента РАМН, профессора И.Д. Кирпатовского впервые в Москве была проведена научная конференция "Новые оперативные технологии". Все последующие конференции при поддержке профессора И.
    3916
  • 29/01/2020

    XIV Международная Школа молодых учёных «Физика окружающей среды» им. А.Г. Колесника

    XIV Международная Школа молодых учёных «Физика окружающей среды» им. А.Г. Колесника будет проходить 1 – 5 июля 2020 в Томске. ПЕРВОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ СООБЩЕНИЕ Сопредседатели Школы: Матвиенко Г.
    1318
  • 25/10/2016

    Томский аспирант улучшит диагностику мощнейшего в мире синхротрона

    ​Аспирант Физико-технического института Томского политеха Артем Новокшонов вместе с учеными Научной Лаборатории DESY (Германия) работает над улучшением и тестированием новых методик диагностики электронного пучка синхротрона PETRA III - одного из мощнейших источников синхротронного и рентгеновского излучения в мире.
    2042