Результат интеллектуальной деятельности: Способ активации стартовых культур для приготовления сырокопченых колбас

Изобретение относится к мясной промышленности, а именно к активации стартовых культур при помощи электромагнитного поля низких частот.

Известен способ обработки мясного сырья низкочастотным электромагнитным полем [Пат. №2489025]. Обработку осуществляют путем воздействия на мясное сырье низкочастотным электромагнитным полем, имеющим энергию выше энергии разрыва водородных связей в мясном сырье и создаваемым униполярными импульсами треугольной формы с частотой 10-200 Гц, соответствующей резонансной частоте внутримолекулярных превращений в мясном сырье.

Данный способ обработки электромагнитным полем низких частот применяется для обработки мясного сырья с целью его размягчения и снижения микробиологической обсемененности и ранее не применялось для активации и интенсификации роста стартовых культур.

Наиболее близким способом активации стартовых культур при помощи электромагнитного поля низких частот (ЭМП НЧ) является способ, приведенный в источнике [Интенсификация процесса изготовления сырокопченых колбас (инновационные технологии): монография / Н.В. Тимошенко, А.М. Патиева, А.А. Нестеренко, Н.В. Кенийз. - Краснодар: КубГАУ, 2015. - 85 с.], который предусматривает приготовление водного раствора стартовых культур и его обработку электромагнитным полем низкой частоты. После активации растворенные стартовые культуры вносят в фарш и перемешивают.

Однако данный способ является длительным, его общая продолжительность составляет 1,5 часа, что является существенным недостатком для поточности операций.

Технический результат изобретения заключается в сокращении длительности активации стартовых культур, уменьшение количества вносимых стартовых культур в рецептурную композицию с сохранением функционально-технологических свойств фарша сырокопченых колбас.

Технический результат достигается тем, что в способе активации стартовых культур для приготовления сырокопченых колбас, включающем приготовление водного раствора стартовых культур и его обработку электромагнитным полем низкой частоты, согласно изобретению в водный раствор при температуре воды 15-24°C вводят сублимированные стартовые культуры с добавлением декстрозы при следующем соотношении компонентов, мас. %:

и обрабатывают электромагнитным полем с частотой 35-44 гц в течение не более 20 минут.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается тем, что активацию стартовых культур осуществляют с добавлением декстрозы, обработка электромагнитным полем осуществляется в течение 20 минут при частотах от 35 до 44 Гц, а растворение сублимированных стартовых культур осуществляется в воде с температурой от 15 до 24°C.

Сопоставление заявленного решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в данной отрасли позволяет выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть использовано для получения сырокопченых колбас на любом мясоперерабатывающем предприятии.

Сущность изобретения поясняется графиками, где на рис. 1 - динамика изменения pH модельного фарша, на рис. 2 - динамика изменения количества молочной кислоты в модельном фарше.

Способ активации стартовых культур для приготовления сырокопченых колбас осуществляют следующим образом.

В водный раствор при температуре воды 15-24°C вводят сублимированные стартовые культуры с добавлением декстрозы при следующем соотношении компонентов, мас. %:

и обрабатывают электромагнитным полем с частотой 35-44 Гц в течение не более 20 минут.

После этого активированные стартовые культуры вносят в фарш сырокопченых колбас на этапе куттерования говядины.

Причинно-следственная связь существенных признаков изобретения и технического результата состоит в следующем:

- введение декстрозы на этапе перемешивания стартовых культур в теплой воде, позволяет обеспечить стартовые культуры дополнительным питанием, что способствует уменьшению лакфазы развития микрофлоры. Внесение декстрозы менее 15% приводит к менее интенсивному росту стартовых культур, вследствие нехватки питания. Задержка в развитии стартовой микрофлоры приводит к удлинению технологической операции - созревание колбас. Увеличение количества декстрозы свыше 25% приводит к более быстрому росту стартовых культур, что в дальнейшем может привести к технологическому браку - закислению колбасного фарша. Данный технологический брак проявляется при слишком интенсивном развитии стартовых культур и накоплении молочной кислоты, снижающей pH фарша;

- обработка стартовых культур ЭМП НЧ с частотами от 35 до 44 Гц способствует ускорению роста числа колоний микрофлоры. Каждая биологическая клетка имеет свои пределы электромагнитных колебаний со специфическими характеристиками. Данные колебания находятся в прямой зависимости от резонатора (внешних колебаний). Небольшой резонанс способен ускорить биологические процессы, происходящие в клетке. Сильное увеличение амплитуды резонанса от 45 Гц разрушает клетку стартовых культур. Частоты до 34 Гц не оказывают никакого влияния на стартовые культуры;

- использование воды с оптимальной температурой (от 15 до 24°C) для активации и развития микрофлоры способствует наиболее быстрому растворению и хорошему распределению стартовых культур по всему объему воды.

Таким образом, технический результат достигается только при сочетании заявленных параметров способа активации стартовых культур при помощи ЭМП НЧ.

Примеры конкретного осуществления способа активации стартовых культур для приготовления сырокопченых колбас

Предварительно был осуществлен расчет количества компонентов в соответствии с процентным соотношением.

- Пример 1 - стартовые культуры (19%) 9,5 г; декстроза (20%) 10 г, остальное вода.

- Пример 2 - стартовые культуры 17%; декстрозы 20 г, остальное вода.

- Пример 3 - стартовые культуры 15%, декстроза 20 г, остальное вода.

Пример 1. Стартовые культуры Альми 2 в количестве 9,5 г растворяют в воде с температурой 24°C в количестве 50 см³ и добавляют 10 г декстрозы. Тщательно перемешивают в течение 5 минут. После этого растворенные стартовые культуры подвергают обработке ЭМП НЧ с частотой 35 Гц и продолжительностью 20 минут. После этого активированные стартовые культуры вносят в фарш сырокопченых колбас на этапе куттерования говядины. Показатели качества активации представлены в таблице 1 и на рис 1.

Пример 2. Стартовые культуры Альми 2 в количестве 8,5 г растворяют в воде с температурой 20°C в количестве 50 см³ и добавляется 10 г декстрозы. Тщательно перемешивают в течение 5 минут. После этого растворенные стартовые культуры подвергают обработке ЭМП НЧ с частотой 40 Гц и продолжительностью 20 минут. После этого активированные стартовые культуры вносят в фарш сырокопченых колбас на этапе куттерования говядины.

Пример 3. Стартовые культуры Альми 2 в количестве 7,5 г растворяют в воде с температурой 15°C в количестве 50 см³ и добавляет 10 г декстрозы. Тщательно перемешивают в течение 5 минут. После этого растворенные стартовые культуры подвергают обработке ЭМП НЧ с частотой 44 Гц и продолжительностью 20 минут. После этого активированные стартовые культуры вносят в фарш сырокопченых колбас на этапе куттерования говядины.

Результаты развития стартовых культур после активации представлены в таблице 1.

- Контроль - принят лучший результат, описанный авторами [Интенсификация процесса изготовления сырокопченых колбас (инновационные технологии): монография / Н.В. Тимошенко, А.М. Патиева, А.А. Нестеренко, Н.В. Кенийз. - Краснодар: КубГАУ, 2015. - 86 с.] 15 г.

Из приведенных в таблице 1 данных видно, что у обработанных стартовых культур наблюдается равномерная и активная динамика роста количества КОЕ/г.

Установлено, что по примеру 2 и 3 не наблюдается оптимального развития микрофлоры в сравнении с контролем. По примеру 1 наблюдается активное развитие микрофлоры по сравнению с контролем. Введение декстрозы как дополнительной питательной среды в сочетании с обработкой ЭМП НЧ с частотой 35 Гц и растворение в воде с температурой 24°C обуславливает более активный рост стартовых культур и сокращение лакфазы.

Результаты исследования скорости снижения pH фарша под действием активированных ЭМП НЧ стартовых культур представлены на рисунке 1.

Анализ полученных в результате исследований данных свидетельствует о быстром снижении pH по Примеру 1.

Скорость снижения pH в Примере 1 наиболее активна. Эта активность обуславливается более быстрым ростом количества микроорганизмов. Пример 2 и 3 близки по скорости снижения pH по отношению к контролю. Отличие состоит в пределах от 0,3 до 0,1 pH.

В производстве сырокопченых колбас об окончании процесса осадки судят по уплотнению батона, изменению окраски и снижению pH колбас до значения 5,4-5,3. При изучении полученных данных учитывали желаемый уровень pH фарша.

По примеру 1 желаемое значение pH было достигнуто за 36 ч. По примерам 2 и 3, контролю: 70 ч, 74 ч, 52 ч соответственно.

Быстрое снижение pH фарша способствует также торможению развития патогенной микрофлоры и улучшает качество готового продукта. Результат исследования содержания молочной кислоты представлен на рисунке 2.

Полученные данные свидетельствуют о более интенсивном накоплении молочной кислоты в примере 1, что соответствует данным по снижению pH. Примеры 2 и 3 существенно не отличаются от контроля.

Анализируя полученные данные по сравнению прототипа и предлагаемой технологии, можно сделать вывод, что применение комплекса воздействий на стартовые культуры, приведенные в примере 1, приводят к существенным положительным отличиям по сравнению с прототипом. Примеры 2 и 3 незначительно отличаются от контроля.

Скорость цикла активации стартовых культур по предлагаемой технологии составляет 25 минут, по сравнению с прототипом 1,5 часа.

Учитывая экономическую эффективность от внесения в рецептурную композицию меньшего количества стартовых культур, можно сделать вывод об экономически эффективном применении предлагаемой технологии по сравнению с прототипом.