Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛИРОВАННЫХ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству желированных мясных продуктов, к которым относят, в частности, студень, холодец и другие.

Одним из потребительских свойств продуктов является срок их хранения. Главным фактором, определяющим срок хранения желированных мясопродуктов, являются микробиологические показатели: количество мезофильно-аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), бактерии группы кишечной палочки (колиформы) и другие.

Благоприятные условия для развития указанных микроорганизмов отмечаются в продуктах с высоким содержанием воды (более 40%), например в желированных мясопродуктах: «Холодец говяжий», «Холодец свиной», «Холодец закусочный», «Холодец ассорти», «Студень ассорти высшего сорта», «Студень экстра», «Студень первого сорта», «Студень второго сорта».

Для увеличения сроков хранения при производстве таких продуктов используют общепринятый метод консервирования - стерилизацию, который заключается в тепловой обработке мяса, субпродуктов при температуре выше 100°C, в результате чего уничтожается микрофлора (Журавская Н.К. Технохимический контроль производства мяса и мясопродуктов / Н.К. Журавская, Б.Е.Гутник, Н.Л.Журавская. - М.: Колос, 2001. - 176 с.). Недостатком известного способа является то, что при стерилизации в продукте происходят существенные изменения: денатурируют белки, теряется значительная часть влаги, минеральных, экстрактивных веществ и жира, разрушаются витамины.

Известен способ увеличения срока хранения мясных продуктов при их производстве путем введения в рецептуру бактериоцина низина, единственного из антибиотиков рекомендованного Европейским парламентом в качестве консерванта (код Е 234) для пищевых продуктов (Дибирасулаев М.А. Новый эффективный биоконсервант для увеличения срока хранения охлажденного мяса. / М.А.Дибирасулаев, О.В.Большаков, А.В.Адылов и др. // Мясная индустрия. - 2009 - №11. - С.17-19). Недостатком известного способа является то, что необходимо строгое дозирование антибиотика при внесении в продукт. Кроме того, низин обладает бактерицидным действием только для следующих грамположительных микроорганизмов: Staphylocoсcus aures, Bacillius subtilis, Micrococcus flavus, Listeria monocytogenes и малоэффективен для других, способных вызвать порчу продуктов.

В практике производства мясных продуктов и их реализации известны другие подходы для увеличения сроков хранения. Например, для повышения сроков хранения варено-копченых колбас обрабатывают оболочки колбасных изделий комплексным антимикробным препаратом на основе серебра «Аллюзин+Ag», что дает возможность продлить сроки хранения колбасной продукции до 20 суток (Серов А.В. Антимикробный препарат на основе наносеребра для защиты колбас / А.В.Серов, В.И.Шипулин, И.М.Шевченко // Мясная индустрия, 2010 - №2 - С.29-32). Недостатком известного способа является то, что препарат «Аллюзин+Ag» содержит высокую концентрацию серебра до 100 мг/г и его можно наносить только на оболочку продукта, но не допускать попадания в колбасу, чтобы не оказывать токсического действия на организм человека. Кроме того, для использования препарата «Аллюзин+Ag» необходимо специальное оборудование, что увеличивает себестоимость готового продукта. Следует отметить, что препарат «Аллюзин+Ag» нельзя вводить в рецептуру продукта.

Известен дезинфицирующий водный раствор, содержащий ионы серебра Ag, полученные путем электролиза растворов с использованием серебряного анода (RU 2179155, C02F 1/50, A01N 59/16, заявл. 20.03.2001, опубл. 10.02.2002). Такой раствор обладает высокой стойкостью с саморазложению, безвреден для людей и животных и пригоден для обеззараживания и консервирования питьевой воды и пищевых продуктов. Такой раствор для обеспечения указанного результата содержит помимо ионов серебра уксусную или лимонную пищевую кислоту, синергидное вещество, воду дистиллированную. В качестве синергидного вещества используют препарат «БИНГСТИ» (Биологический ингибирующий стимулирующий) - концентрированный раствор из высушенных и измельченных проростков или ботвы картофеля и томатов, а также из сока или водной вытяжки из указанных зеленых растений начальной стадии вегетации. Однако известный дезинфицирующий водный раствор содержит синергидное вещество, ограничивающее область его применения, не влияет на сроки хранения продукции с его использованием и неизвестно при производстве мясных изделий.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ производства мясных студней, в частности производства желированных мясных продуктов (Рогов И.А., Забашта А.Г., Казюлин Г.П. / Технология мяса и мясных продуктов. Книга 2. - М.: Колос, - 2009. - 711 с. С.52-53). Технология производства мясных студней включает подготовку субпродуктов, соединительной ткани и хрящей: размораживание, зачистка, жиловка, промывка. Затем ведут варку мясного сырья при температуре 90…96°C. Далее осуществляют подготовку комплексных пищевых добавок, приготовление желирующего раствора, измельчение мясного сырья на куски требуемого размера, подготовку пряностей. Затем перемешивают подготовленные ингредиенты и при одном из способов приготовления студня перемешивание осуществляют с желирующим раствором, выдерживают смесь в течение 50…60 мин при температуре 90…95°C, а при другом способе перемешивание измельченного мясного сырья с пряностями чесноком, поваренной солью и бульоном смесь кипятят в течение 50…60 мин. Далее при каждом из способов осуществляют розлив смеси и ее последующую упаковку.

Недостатком этого способа приготовления желированного мясного продукта является небольшой срок хранения, например срок годности студней при температуре от 0 до 6°C в полимерных упаковках, герметически закрытых крышками не более 6 суток, в лотках не более 4 суток, при использовании в рецептуре консервантов срок годности составляет 20 суток. Кроме того, такой способ предусматривает использование консервантов, не обеспечивающих подавление микробиологического роста грамотрицательных и грамположительных патогенных микроорганизмов в мясопродуктах.

Задачей заявляемого решения является увеличение срока хранения желированных мясных продуктов при одновременном уменьшении количества консервантов.

Указанная задача решается тем, что в способе производства желированных мясных продуктов, включающем процессы предварительной подготовки мясного сырья, варку мясного бульона при температуре 90…96°C, подготовку комплексных пищевых добавок, пряностей и консервантов, измельчение мясного сырья, перемешивание указанных составных частей с добавлением необходимого количества бульона, согласно изобретению варку мясного сырья осуществляют в питьевой воде, содержащей ионы серебра Ag⁺, с концентрацией в ней серебра 0,05 мг/л воды.

Предложен безопасный принципиально новый, достаточно дешевый способ, удлиняющий сроки хранения желированных мясных продуктов, путем уменьшения микробного обсеменения продукта и сохранения вкусовых качеств. Бульон на воде с концентрацией в ней серебра 0,05 мг/л обладает выраженным бактерицидным действием, не оказывает отрицательного влияния на организм человека и является сдерживающим фактором развития нежелательной микрофлоры в желированных мясных продуктах, таких как, например, «Холодец домашний», «Холодец говяжий», «Холодец свиной», «Холодец закусочный», «Холодец ассорти», «Студень ассорти высшего сорта», «Студень экстра», «Студень первого сорта», «Студень второго сорта».

Особенностью способа и его отличием от известных тем является то, что в качестве средства, обеспечивающего подавление микробиологического роста грамотрицательных и грамположительных патогенных микроорганизмов в мясопродуктах, используют бульон на питьевой воде с концентрацией в ней серебра 0,05 мг/л (далее - серебряная вода).

Серебряная вода ранее никогда в рецептуре при производстве желированных мясных продуктов не применялась.

Технический результат при использовании предлагаемого способа заключается в увеличении срока хранения желированных мясных продуктов без использования консервантов в полимерных упаковках, герметически закрытых крышками 12 суток. Кроме того, такой способ производства желированных мясных продуктов дает возможность уменьшить в рецептуре количество поваренной соли в 2 раза, как одного из консервантов продукта.

Известно, что препараты и растворы серебра убивают болезнетворные бактерии и их бактерицидное действие выше в 1750 раз в сравнении с карболовой кислотой, в 3,5 раз - сулемой и в 5 раз эффективнее хлора при равной концентрации (Серов А.В. Антимикробный препарат на основе наносеребра для защиты колбас / А.В.Серов, В.И.Шипулин, И.М.Шевченко // Мясная индустрия, 2010. - №2. - С.29-32).

Механизм действия серебра на микробную клетку следующий. Металл сорбируется клеточной оболочкой, при этом оболочка играет защитную функцию. Сама же клетка остается жизнеспособной, хотя нарушается функция ее деления - наступает, так называемый, бактериостатический эффект. Как только на поверхности клетки собирается избыточное количество серебра, последнее активно проникает внутрь клетки и задерживается цитоплазматической мембраной, в которой расположены основные ферментные системы клетки.

Для того, чтобы вызвать гибель микробной клетки, достаточно блокировать хотя бы один фермент, удерживаемый цитоплазматической мембраной. А ионы серебра блокируют большинство ферментов микроорганизма: прерывают репликацию РНК, нарушают механизмы дыхания бактерий, ингибируют продуцирование ферментов бактериями, чем вызывают их неминуемую гибель (см. Серов А.В.…).

Проведя многочисленные эксперименты, перепробовав разные концентрации серебра в воде, заявитель получил способ с желаемым техническим результатом, достигаемым путем замены бульона из обычной питьевой воды в технологии производства желированных мясных продуктов на бульон из воды с содержанием в ней ионов серебра 0,05 мг/л.

Такой способ позволяет повысить сроки хранения желированных мясных продуктов в 2 раза в сравнении с контрольным способом, т.е. с 4-6 суток до 8-12 суток соответственно.

Заявленный способ увеличения срока мясопродуктов путем замены в производстве бульона из обычной питьевой воды на бульон из воды с концентрацией в ней серебра 0,05 мг/л найдет широкое применение в пищевой промышленности, в частности в технологии производства мясопродуктов.

Пример.

Для установления продленных сроков хранения мясных изделий в соответствии с Методическими Указаниями 4.2.727-99 "Гигиеническая оценка сроков годности пищевых продуктов" достаточно провести испытание образцов продукции по микробиологическим показателям только по двум точкам - исходной и конечной, устанавливающим срок годности в аккредитованной лаборатории Госсанэпидслужбы РФ.

При реализации предлагаемого способа провели эксперимент на базе мясоперерабатывающего предприятия крестьянское хозяйство «Новинка» Челябинская область, с.Николаевка. Для эксперимента использовали образцы продукта «Холодец закусочный» со сроком годности 6 суток: приготовленный по традиционной технологии и рецептуре (1 группа - контроль) и полученный с использованием бульона из воды с концентрацией серебра 0,05 мг/л (2 группа - опыт). Образцы холодца были помещены в камеру хранения (t° от 0 до 4°С, относительная влажность воздуха (ОВВ) 75%). Критерием оценки свежести холодца являлись органолептические и микробиологические показатели по СанПиН 2.3.2 1078-01.

Исследования проводили в федеральном государственном учреждении здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии в Челябинской области в городе Троицке и Троицком, Октябрьском, Чесменском районах», аккредитованном в испытательном лабораторном центре; межкафедральной лаборатории ФГБОУ ВПО «Уральская государственная академия ветеринарной медицины».

Процесс получения серебряной воды состоял из двух этапов: получение активированной щелочной воды и обогащение ее частицами коллоидного серебра.

Получение активированной щелочной воды

Активацию обычной питьевой воды проводили в электроактиваторе типа ЭВР-01 с графитовыми электродами. Электроактиватор состоит из катодного и анодного пространства, разделенного брезентовой перегородкой, не препятствующей смешению фракций: католита и анолита друг с другом. Брезентовая перегородка в электроактиваторе задерживает перемещение ионов и позволяет отделить католит от анолита путем слива в отдельные емкости. При этом электрохимическая активация сохраняется достаточно длительное время и после отключения источника энергии, подаваемой к электроактиватору. В исходной воде находящиеся гидрокарбонаты кальция и магния при диссоциации образуют ионы Са2+и Mg2+ и гидрокарбонат ионы, которые частично переходят в карбонат ионы. Часть гидрокарбонатов кальция в щелочной среде католита превращается в карбонат, выпадающий в осадок. Образующиеся в процессе активации гидроксиды кальция и магния также выпадают в осадок.

Обогащение активированной воды коллоидным серебром

Коллоидный раствор серебра получали электрическим методом, предложенном в 1898 г. Бредигом и реализованным в аппарате «Ионатор ЛК-27». Для этого электроды помещали в охлажденную активированную щелочную воду и включали прибор. За это время в электрической дуге между электродами серебро испаряется, а затем пары его конденсируются в частицы коллоидных размеров, образуя соответствующий золь. Внешне жидкость становится слегка мутной, получаем концентрат с концентрацией ионов серебра 10 мг/литр. Путем разведения получаем серебряную воду с концентрацией 0,05 мг/литр. Хранят раствор серебряной воды в защищенном от света месте в плотно укупоренной посуде.

Для научного обоснования использования раствора серебра в производстве мясопродуктов проведены исследования его бактерицидной активности. В качестве тест-культуры взяты St. aureus и Е. coli.

В эксперименте использовали следующие концентрации серебряной воды: 25, 50, 75 и 100% (0,05 мг/л) на физиологическом растворе. Суточную бульонную культуру микроорганизма в количестве 0,1 мл смешивали с 1 мл препарата, выдерживали в термостате 30 минут и засевали в чашки Петри с МПА. Чашки просматривали через 24 часа и учитывали наличие или отсутствие роста колоний микроорганизма. Результаты проведенного эксперимента отражены в таблице 1, в которой приведены бактерицидные свойства серебряной воды на физиологическом растворе.

Данные таблицы 1 показывают, что серебряная вода (0,05 мг/л) действует бактерицидно на кокковую микрофлору в концентрациях 75 и 100%. Рост колоний кишечной палочки прекращается при воздействии на нее препарата 100% концентрации. В результате исследований установлено бактерицидное действие раствора серебра на St. aureus и Е. Coli, что дает возможность его использования в производстве мясопродуктов.

Холодец контрольной группы имеет следующий состав: говядина, свинина, бульон из питьевой воды, желатин пищевой, соль, чеснок, специи.

Холодец опытной группы имеет следующий состав: говядина, свинина, бульон из воды с концентрацией серебра 0,05 мг/л, желатин пищевой, соль, чеснок, специи.

Условия хранения: t° от 0 до 4°С, относительная влажность воздуха (ОВВ) 75%. Замораживание не допускается. Срок годности холодца согласно ТУ 9213-007-32562828-11 6 суток.

В таблицах 2 и 3 представлена сравнительная оценка органолептических показателей образцов продукта «Холодец закусочный» контрольной и опытной групп в процессе хранения (после 6 суток и 12 хранения соответственно).

Из данных таблицы 2 видно, что все исследуемые образцы холодца после 6 суток хранения соответствуют требованиям ТУ.

Органолептическими исследованиями (таблица 3) установлено, что образцы холодца контрольной группы после 12 суток имеют неприятный вкус и запах, цвет серо-зеленый. Результаты органолептических исследований свидетельствуют, что контрольные образцы холодца являются несвежими, не соответствуют требованиям ТУ 9213-007-32562828-11 и не пригодны в пищу.

В то же время органолептические показатели холодца опытной группы с использованием бульона из серебряной воды в производстве в пределах нормы.

Одной из основных причин порчи мясопродуктов является развитие остаточной микрофлоры в желированных мясопродуктах при их хранении.

В таблице 4 представлены микробиологические показатели продукта «Холодец закусочный» контрольной и опытной групп после 6 суток хранения. После 6 суток хранения контрольные и опытные образцы холодца отвечают требованиям СанПиН 2.3.2 1078-01.

В таблице 5 представлены микробиологические показатели продукта «Холодец закусочный» контрольной и опытной групп после 6 суток хранения. Как видно из таблицы 5, после 12 суток хранения контрольные образцы холодца не отвечают нормативным требованиям. Так, количество КМАФАнМ составляет 2×10⁶ КОЕ/г при норме не более 2×10³ КОЕ/г, следовательно, исследуемый продукт не пригоден к реализации и употреблению в пищу. В то время как опытные образцы холодца не имеют отклонений по микробиологическим показателям.

Анализируя результаты микробиологических исследований, можно заключить, что использование бульона на воде, содержащей ионы серебра Ag⁺ с концентрацией в ней серебра 0,05 мг/л воды при производстве мясопродукта «Холодец», сдерживает развитие патогенной микрофлоры в продукте и увеличивает сроки хранения в 2 раза.