СОСТАВ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СВЕЖЕГО ОХЛАЖДЕННОГО МЯСА

Изобретение относится к отрасли пищевой промышленности и сельскохозяйственной производства, а именно к мясному производству, и может быть использовано при хранении свежего охлажденного мяса животных и птицы.

Известен состав для хранения мяса животных в охлажденном состоянии, которым мясо обрабатывают перед охлаждением и закладкой на хранение. Состав представляет собой антисептическое средство из анодной фракции электрохимически активированной воды - анолит с рН 2, применяемый в процессе мокрого туалета туш (полутуш) животных вместо водопроводной воды [1].

Состав позволяет снижать количество микроорганизмов на поверхности мяса, затормаживать их рост, за счет чего продлевается срок хранения мяса на несколько суток. Однако этот способ связан с высокими трудозатратами и не сохраняет в достаточной степени качество мяса, а также не обеспечивает длительных сроков его хранения в свежем состоянии.

Известен также состав для хранения мяса животных согласно патенту (№2214713 RU), включающий композицию антисептика из анолита и бишофита при соотношении компонентов 85-95:5-15 мас. %. Причем анолит приготавливают в анодной камере диафрагменного электролизера с добавлением в нее 0,8-0,9 мас. % поваренной соли и рН анолита составляет 2,0-2,3, окислительно-восстановительный потенциал 1100-1200 мВ, а содержание активного хлора 0,03-0,05%.

В приготовленный анолит добавляют твердый кристаллический бишофит или насыщенный водный раствор природного бишофита. Состав позволяет увеличить сроки хранения охлажденного мяса на несколько суток по сравнению с традиционными методами. Однако он сложен в приготовлении антисептической смеси и содержит активный хлор, вредный для последующего потребления мяса человеком.

Близкими к указанным составам по сути приготовления, применения и эффективности являются составы для хранения охлажденного мяса по патентам 2341962 (RU), 2487546 (RU) и др. Они позволяют в некоторой степени увеличить сроки хранения охлажденного мяса по сравнению с традиционными методами. Однако все они отличаются сложностью в изготовлении и недостаточно эффективны по срокам хранения мяса.

Известен состав - защитное пленкообразующее покрытие для хранения мяса и мясопродуктов, патент 2352126 (RU), который содержит в определенной пропорции одно-трехосновную органическую кислоту, хитозан, полимер и воду, где в качестве полимера выступает желатин или крахмал, или клетчатка.

Состав наносится на поверхность мясной продукции или она упаковывается в отлитую из состава пленку. Согласно изобретению состав позволяет увеличить сроки хранения, например, мясных хлебцев. Однако он не обеспечивает в достаточной степени сроков продленного хранения свежего охлажденного мяса.

Все указанные составы обеспечивают антисептическую обработку поверхностных слоев мяса и не позволяют в достаточной степени продлить срок хранения свежего охлажденного мяса с сохранением его качества в толще и в особенности при повышении температуры хранения.

Наиболее близким по сущности производства и техническому результату применения является состав для изготовления упаковки и покрытий с целью хранения пищевых продуктов, представленный в патенте РФ №2407685 (прототип).

Состав для изготовления упаковки и покрытий, сохраняющих свежесть пищевых продуктов, включает продукт взаимодействия компонента природного происхождения со смесью пропиленгликоля и глицерина, а также продукт взаимодействия гидроколлоида с водой, при следующем соотношении компонентов, в расчете на чистое вещество, мас. %:

при этом соотношение пропиленгликоля к глицерину в смеси пропиленгликоля и глицерина составляет от 1:10 до 3:1; в качестве гидроколлоида используют материал, выбранный из группы, включающей агар-агар, альгинаты, камедь рожкового дерева, ксантановую камедь других деревьев, желатин; в качестве компонента природного происхождения используют пропиленгликолевый или водно-пропиленгликолевый с содержанием воды до 50 мас. % экстракт растительного сырья, выбранного из группы, включающей цветы липы, листья подорожника, розмарин, кожицу ягоды винограда, шелуху овса, базилик.

Состав согласно патенту применяется для хранения пищевых продуктов отдельно в жидком или отвержденном пленочном состоянии. Он заметно улучшает результаты хранения пищевых продуктов, в том числе и мясного происхождения, однако это состав недостаточно эффективен в отношении свежего охлажденного мяса. Одна из основных причин подобного результата заключается в отсутствии учета глубинных процессов на клеточном уровне, происходящих в хранимом свежем охлажденном мясе. Эти процессы связаны с наличием в клеточных сруктурах хранимого мяса губительных для жизни клеток акустоэлектрических апоптозных и автолизных волн, которые отрицательно воздействуют на структуру мяса и ухудшают результаты его хранения.

Новое комплексное техническое решение, которое является предметом изобретения

1. Новый комбинированный состав, включающий жидкий состав по способу-прототипу, нанесенный на поверхность мяса, совмещенный с аналогичным составом в отвержденном пленочном состоянии путем покрытия или упаковки свежего охлажденного мяса с нанесенным жидким составом, лишен вышеуказанных недостатков и обладает заметной эффективностью по сравнению с прототипом. Он позволяет существенно увеличить срок хранения мяса по сравнению с аналогами и прототипом.

Новый состав кроме антисептических свойств обладает способностью в некоторой степени поглощать и преобразовывать губительные для жизни клеток мяса акустоэлектрические апоптозные и автолизные волны внутриклеточных структур мяса.

2. Новый состав по п. 1 в отвержденном пленочном состоянии с набором компонентов, аналогичных жидкому составу, дополнительно содержит предварительно добавленный в него поливиниловый спирт, а также уменьшенное по сравнению с жидким составом количество воды с формированием в пленочном составе структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава.

3. Предлагаемый новый состав по п. 1 в жидком виде содержит дополнительно микрокомплекс материалов: поглотители, отражатели или преобразователи электромагнитных, акустических и акустоэлектрических волн, выбранных из ряда веществ, включающих: активированный уголь, сажу, магнитодиэлектрики, слюду, алюминиевую фольгу, серебряные чешуйки, флиорисцентные пигменты, способных взаимодействовать с апоптозными и автолизными волнами клеток свежего мяса.

В качестве микрокомплекса материалов (набора компонентов менее 1% от массы состава) используют вещества, например, из ряда: сажа - 0,0001-0,02%, активированный уголь в количестве 0,001-0,2%, слюда (до 1%), магнитодиэлектрики, алюминиевая фольга (до 1%), серебряные чешуйки (до 0,2%), флиорисцентные пигменты, способные воздействовать на апоптозные и автолизные волны клетки свежего охлажденного мяса.

Техническая задача по п. 1 изобретения решается за счет того, что для увеличения сроков хранения свежего охлажденного мяса используется комбинированный состав, включающий жидкий состав по способу-прототипу, нанесенный на поверхность мяса, совмещенный с аналогичным составом в отвержденном пленочном состоянии путем покрытия или упаковки свежего охлажденного мяса с нанесенным жидким составом.

Улучшение результатов по продлению сроков хранения свежего мяса с нанесенным жидким составом по п. 1 изобретения наблюдается с укрытием или упаковкой его в отвержденный пленочный материал, образованный из жидкого состава по п. 1, который дополнительно содержит предварительно добавленный в него поливиниловый спирт (состав по прототипу не содержит поливинилового спирта). Частичное уменьшение количества воды по сравнению с жидким составом приводит к формированию в пленочном составе структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава.

Наилучшие результаты по срокам хранения свежего охлажденного мяса получены по п. 3 изобретения для комбинированного состава в жидком виде, наносимого на мясо с добавлением в состав микрокомплекса материалов с поглощающей и преобразующей способностью в отношении дкустоэлектрических апоптозных и автолизных волн с последующим укрытием или упаковкой мяса, покрытого жидким составом, в отвержденный пленочный материал, аналогичный жидкому составу по п. 1, дополнительно содержащему добавленный в него поливиниловый спирт, а также уменьшенное количество воды по сравнению с жидким составом с формированием в пленочном составе структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава.

Эмпирическим путем установлено, что такого рода защитный слой жидкого состава типа «ПРАМ» с микровключениями и упаковка из композиции аналогичного жидкого состава «ПРАМ» с пленкообразующим веществом в виде поливинилового спирта с уменьшенным количеством воды по сравнению с жидким составом до образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем структурных кластеров на основе ПВС и компонентов жидкого состава позволяет с максимальной эффективностью из предложенных новых технических решений ослаблять губительное для жизни клеток мяса воздействие акустоэлектрических апоптозных и автолизных волн внутриклеточных структур мяса путем поглощения, отражения или преобразования этих волн.

Механизм воздействия состава на угнетающее и губительное для клеток мяса влияние апоптозных и автолизных акустоэлектрических волн позволяет в достаточной степени ослаблять и отодвигать во времени интенсивность процесса гибели клеток (процесс апоптоза и автолиза). Подобное воздействие приводит к продлению жизненного цикла клеток мяса и в целом к значительному увеличению сроков его хранения в свежем охлажденном состоянии.

Предположительный механизм действия способа заключается в том, что любая туша мяса, ее часть или кусок в свежем охлажденном состоянии являются массивом живых клеток и лишь частично - отмирающих. Этот массив клеток обладает рядом электрофизических и биофизических свойств. В частности, электрофизические свойства мяса можно характеризовать диэлектрической проницаемостью и удельной электрической проводимостью [2]. Например, с ростом частот обработки от 10 до 1000 Гц диэлектрическая проницаемость мяса падает от 10⁷ до 10⁵, а удельное сопротивление уменьшается от 960 до 800 Ом×см (для 100 кГц это 2×10⁴ и 520 соответственно), причем эта зависимость носит нелинейный характер. В диапазоне частот от 1 до 30 МГц диэлектрическая проницаемость для охлажденного мяса изменяется в пределах от 1500 до 150 единиц.

В приближении мясо можно рассматривать как двухфазную систему, в которой межклеточная ткань подобна полупроводнику с преобладанием диэлектрических свойств, в то время как внутриклеточное вещество является электролитом. Именно эти две субстанции и являются проводящими для акустоэлектрических волн и импульсов сигнальной системы хромосом и ядер клетки, которые запускают механизм гибели живой клетки.

Новый состав в зависимости от сочетания его компонентов по пп. 1-3 дает возможность ослабить и затормозить во времени развитие губительного воздействия акустоэлектрических апоптозных и автолизных волн внутриклеточных структур мяса путем их поглощения или преобразования. Применение нового состава позволяет решить техническую задачу и достичь цели увеличения сроков хранения свежего охлажденного мяса в разы по сравнению с контролем (аналогами) и прототипом с сохранением его качества при температурах хранения до +40°С.

Понимая недостаточно глубокую изученность современной наукой специфических акустоэлектрических апоптозных и автолизных волн клеток и внутриклеточных структур [3], мы базируем новый состав для длительного хранения свежего охлажденного мяса не на конкретных измерениях их численных характеристик, а на эмпирическом подборе физических принципов и наделении ими определенных веществ, способных при любой природе и любых параметрах волн живых и гибнущих клеток взаимодействовать с ними путем их поглощения или преобразования.

Примеры реализации изобретения

По п. 1. Брали куски свежего охлажденного мяса свинины, говядины и курятины и проводили их хранение при температуре +4°С с составом по прототипу путем его нанесения на поверхность мяса в жидком виде с последующей упаковкой мяса в пленочный материал из состава, аналогичного жидкому (новое техническое решение).

По п. 2. Параллельно хранили мясо при температуре +4°С с жидким составом по п. 1 путем его нанесения на поверхность мяса с последующей упаковкой мяса в пленочный материал из состава, аналогичного жидкому, содержащего предварительно добавленный, водорастворимый пленкообразуещий поливиниловый спирт (ПВС), а также уменьшенное количество воды по сравнению с жидким составом с формированием в пленочном составе структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава.

По п. 3. Одновременно с этим хранили мясо при температуре +4°С в комбинированной композиции из жидкого состава, наносимого на мясо по п. 1 с добавлением в жидкий состав микрокомплекса материалов с поглощающей и преобразующей способностью в отношении акустоэлектрических апоптозных и автолизных волн с укрытием или упаковкой в отвержденный пленочный материал по п. 1, дополнительно содержащий добавленный в жидкий состав поливиниловый спирт, а также уменьшенное по сравнению с жидким составом количество с формированием в пленочном составе структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава.

Параллельно с применением новых видов состава для хранения мяса использовали состав по способу-прототипу и контроль-аналог. Хранение свежего охлажденного мяса проводили в идентичных температурных условиях - при +4°С.

Результаты хранения представлены в таблице ниже.

Результаты хранения мяса (контроль (аналог) – прототип - новый способ) при температуре +4°С.

В ходе многочисленных экспериментов установлено, что максимальные сроки хранения свежего охлажденного мяса без потери его потребительских свойств получены при комбинированном использовании нового состава, а именно обработки мяса жидким составом «ПРАМ» с содержанием в нем микрокомплекса материалов, состоящим из поглотителей, отражателей или преобразователей электромагнитных, акустических и акустоэлектрических волн, выбранных из ряда материалов, включающих: активированный уголь, сажу, магнитодиэлектрики, слюду, алюминиевую фольгу, серебряные чешуйки, флюорисцентные пигменты, способных взаимодействовать апоптозными и автолизными волнами живых и гибнущих клеток мяса, с последующим оборачиванием или упаковкой мяса в отвержденный пленочный состав типа «ПРАМ», который сформирован путем предварительного добавления в жидкий состав по п. 1, наносимый на поверхность мяса, водорастворимого пленкообразующего вещества - поливинилового спирта (ПВС) при уменьшенном по сравнению с жидким составом количестве воды в пленочном составе с формированием в нем структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава.

По данным таблицы видно, что срок хранения мяса свинины, говядины и курятины с применением нового состава при температуре +4°С значительно возрастает по отношению к контролю и в сравнении с прототипом в зависимости от выбора типа состава и становится максимальным при комбинированном использовании нового состава по п. 3 изобретения с нанесением его в жидком виде на мясо с последующей упаковкой в жидкий состав по п. 1. в отвержденном состоянии.

Уменьшение композиции состава приводит к результатам хранения мяса на уровне прототипа. Увеличение композиции состава приводит к результатам хранения, сопоставимым с прототипом, из-за предела способности композиции противостоять акустоэлектрическим апоптозным и автолизным волнам свежего охлажденного мяса.

Таким образом, новый состав для хранения свежего охлажденного мяса позволяет решить техническую задачу увеличения сроков содержания мяса без потери качества при температуре до +4°С.

Источники информации

1. Горбатов В.М. Активированные водные растворы и возможности их применения в мясной промышленности. Обзорная информация. ЦНИИТЭИ Мясомолпром. М., 1986, с. 27.

2. Дунаев С.А., Попов А.А. Способы интенсификации технологических процессов в мясной отрасли // Кемеровский технологический институт пищевой промышленности // 2006. - 64 с.

3. Смолянская А.З. и др. Резонансные явления при действии электромагнитных волн миллиметрового диапазона на биологические объекты // Успехи современной биологии // 1979, Т. 87 №3 с. 381-392.