Результат интеллектуальной деятельности: Способ увеличения сроков хранения мясного фарша

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству мясных фаршей, и может быть использовано в мясоперерабатывающем производстве и общественном питании.

Известны разные способы увеличения сроков хранения мяса и мясных продуктов: ограниченным доступом кислорода к продукту путем покрытия защитными составами мяса и мясопродуктов, обеспечивающими длительное хранение их в охлажденном виде (см. RU № 2352126, кл. А23В 4/10, А23В 4/20, опубл. 20.04.2009); за счет добавления в состав водоудерживающих и антимикробных агентов (см. RU № 2289931, кл. А23В 4/10, опубл. 27.12.2006).

Основные недостатки известных решений заключаются в сложности получения конечных продукций и большое количество применяемых компонентов.

Кроме того, в качестве эффективных антиокислителей в пищевой промышленности чаще всего применяют химические антиоксиданты и консерванты – сорбаты и бензоаты натрия и калия. При этом химически синтезированные добавки вызывают у потребителей негативную реакцию, в этой связи, наиболее предпочтительны добавки естественного происхождения, в том числе растительного.

Например, в пищевых целях используют цетрарию исландскую в технологии вареных колбас (см. Брюхова С.В. Обоснование использования цетрарии исландской в технологии вареных колбас: авторефер. дис. канд. техн. наук. Улан-Удэ, 2013. 16 с.), при этом указанный способ производства включает в себя использование отвара цетрарии исландской в составе многокомпонентной белково-углеводно-липидной эмульсии, что связано со значительной трудоемкостью процесса производства мясных продуктов.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, выражается в создании условий для хранения мясного фарша, при которых достигается уменьшение микробиальной обсемененности, окисления продукта и увеличение, тем самым, сроков хранения.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в увеличении сроков хранения мясного фарша путем использования натуральных добавок, обладающих антибактериальной и антиоксидантной активностью.

Для решения поставленной задачи способ увеличения сроков хранения мясного фарша характеризуется тем, что в состав фарша добавляют порошок слоевищ лишайников Cladonia stellaris в количестве 1,0-2,0% к массе фарша, полученный путем механохимической обработки высушенного сырья в шаровой мельнице без участия растворителей при скорости 1200-1500 об/мин в течение 1-2 мин.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Техническим результатом заявленного решения является увеличение срока хранения мясного фарша принципиально новым, технически простым, относительно недорогим и экологически безопасным способом без изменения вкусовых качеств, путем уменьшения микробного обсеменения продукта.

В качестве пищевой добавки, удлиняющей сроки хранения мясных продуктов, авторами использовались слоевища лишайников рода Cladonia, подвергающиеся твердофазной механохимической обработке.

Известны способы использования лишайников в качестве продуктов питания, например, лишайника из рода кладонии (Cladonia) - лекарственного растения в народной медицине для лечения многих заболеваний (см. Савватеева Л.Ю. Перспективы использования ягеля в разработке пищевых продуктов / Л.Ю. Савватеева, Е.Г.Туршук // Пищевая промышленность. - 2009. - № 1, С.18; Сидоренко Т.А. Перспективы использования ягеля в разработке пищевых продуктов (хлебобулочные изделия) / Т.А.Сидоренко // Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. - 2009. - № 2, С.411; Туршук Е.Г. Разработка ценных пищевых продуктов с добавкой лекарственного природного сырья Крайнего Севера и их товароведная характеристика: авторефер. дис. … канд. техн. наук. Москва, 2000. 26 с.; RU №2362304, кл. A21D 2/36, A21D 8/02, опубл. 27.07.2009; RU №2466542, кл. A21D 15/00, A21D 2/36, опубл. 20.11.2012; RU №2437582, кл. А23L 1/30, опубл. 27.12.2011).

Общим признаком заявляемого решения и указанных аналогов являются поиск и использование перспективного растительного сырья, альтернативного готовым формам пищевых добавок, обладающего антибактериальной и антиоксидантной активностью.

При этом в качестве средства, обеспечивающего подавление микробиологического роста грамотрицательных и грамположительных патогенных микроорганизмов в мясном фарше, используют механоактивированный порошок ягеля, добавляемого как компонент.

Заявленное техническое решение предусматривает добавление механоактивированного порошка ягеля из расчета 1,0-2,0 % к массе фарша, причем, без применения экстракционных и гидролизных стадий обработки биосырья. Процесс проходит без участия растворителей в одну технологическую стадию, что обеспечивает сокращение ресурсо- и энергоемкости технологического процесса.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что механоактивированный порошок ягеля обладает мягким бактерицидным действием лишайниковых кислот и высокой сорбционной способностью, что способствует формированию здоровой микрофлоры за счет лизиса патогенных и условно патогенных бактериальных клеток и сорбции продуктов их жизнедеятельности. Использование механохимической обработки лишайникового сырья разрушает стенки клеток, где находится основная часть биологически активных веществ (БАВ), в том числе лишайниковых кислот, которые являются природными антиоксидантами и способны предотвращать реакции свободнорадикального и перекисного окисления, брожения и образования плесени (см. Аньшакова В.В. Биотехнологическая механохимическая переработка лишайников рода Cladonia: монография, 2013. – 81с.).

При добавлении природного антиоксиданта в фарш сохраняются естественный вид, запах и вкус мясного продукта, при этом калорийность остается прежней, питательные качества также не снижаются.

При выборе дозировки ягеля учитывали необходимость максимального обогащения продуктов биологически ценными компонентами (см. Соловьева М.И. Эколого-биохимические особенности антиоксидантно-прооксидантных равновесий в слоевищах лишайников Якутии: теоретические и прикладные аспекты: дис. …канд. биол. наук. Якутск, 2008. – 106 с.).

По органолептическим показателям добавка представляет собой ультрадисперсную порошкообразную массу. Цвет светло-серый с зеленоватым оттенком. Вкус и запах характерные для ягеля, без постороннего привкуса и запаха.

После проведения многочисленных экспериментов, перепробовав разные концентрации добавки, авторами получен способ с желаемым техническим результатом, достигаемым путем добавления в технологии производства мясного фарша механоактивированного ягеля из расчета 1,0-2,0 % к массе фарша. Обычно срок хранения мясного фарша регламентируется нормами в зависимости от предприятия изготовителя: продукт, изготовленный мясоперерабатывающим комбинатом, хранится 24 часа, а учреждениями общественного питания и торговли – 12 часов при температуре хранения 0-6°C. Заявленный способ позволяет повысить сроки хранения мясного фарша до 4 суток.

Способ реализуется следующим образом.

Мясное сырье измельчают в мясорубке. Готовят фаршевую смесь. На стадии приготовления в смесь вводят механоактивированный порошок ягеля в количестве 1,0–2,0 % от массы готового фарша. Механоактивацию ягеля проводят без участия растворителей в одну технологическую стадию в шаровой мельнице проточного типа при скорости 1200-1500 об/мин в течение 1-2 минут. Порошок вводят в фаршевую смесь и перемешивают до требуемой консистенции фарша.

Экспериментальные исследования достижения заявленного технического эффекта были проведены в лабораторных условиях.

Подготовку проб к исследованию выполняли по общепринятым методикам - по ГОСТ Р 51447-99 «Мясо и мясные продукты. Методы отбора проб». Для чего, были подготовлены пробы фарша мясного с добавлением механоактивированного ягеля (1,0-2,0 % к массе) и контрольная проба на основе фарша мясного без добавки.

Объекты исследования были помещены в камеру хранения (при t° от 0 до 4°C и относительной влажности воздуха (ОВВ) 75%).

Критерием оценки свежести фарша являлись органолептические и микробиологические показатели по СанПиН 2.3.2 1078-01, кроме того, контролировались такие показатели свежести мясного фарша, как pH, реакции на аммиак, сернокислый медь, редуктазу и летучие жирные кислоты.

Результаты органолептических исследований свидетельствуют, что контрольные образцы фарша являются несвежими, не соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2 1078-01 и не пригодны в пищу. В то же время, органолептические показатели фарша опытной группы с добавлением механоактивированного ягеля остались в пределах нормы (см. таблицу 1).

Кроме того, результаты исследования показывают бактерицидные действия ягелевой добавки (см. таблицу 2).

Мясо и мясные субпродукты считают свежими, если при добавлении раствора сернокислой меди бульон остается прозрачным и считают несвежими, если наблюдается образование желеобразного осадка, а в бульоне — наличие крупных хлопьев.

Находящиеся в мясе бактерии выделяют ферменты окислительно-восстановительной группы, в частности, редуктазу. Определить бактериальную обсемененность мяса можно не прямым подсчетом количества бактерий, а косвенно, через пробу на редуктазу. В контрольном фарше на пятые сутки метиленовая синь обесцвечивается быстро, значит, в пробе много редуктазы и мясо плохого качества. А в пробах фарша с ягелевыми добавками индикатор не обесцветился даже на пятые сутки, значит, в пробах мало фермента редуктазы, следовательно, мало бактерий.

Аммиак накапливается в мясе при его разложении, поэтому его наличие имеет значение при определении степени свежести мяса. Интенсивность окраски реактива Несслера изменяется в зависимости от концентрации аммиака в мясном фильтрате, до 16 мг% свидетельствует о свежести мясного продукта.

Одним из важных критериев свежести мясопродуктов является показатель кислотности pH, который для нормального мяса в профильтрованных экстрактах должен быть в пределах 5,3-5,8, а несвежего мяса - больше 6. В фарше с ягелевой добавкой рН остался на уровне 5,0. Видимо, накопление лишайниковых кислот приводит к смещению рН в кислую сторону, в результате чего возрастает устойчивость мяса к действию гнилостных микроорганизмов.

Метод определения летучих кислот применяется при разногласиях в оценке свежести мяса. Мясо считают свежим, если в нем содержится летучих жирных кислот до 4 мг гидроксида калия. В контроле (в фарше без добавки) на третий день исследования содержание жирных летучих кислот показывало испорченность мяса, а в исследуемом образце (в фарше с ягелевой добавкой) несвежесть наблюдается только на пятый день исследования.

В результате проведенных исследований, установлено влияние механоактивированного ягеля на органолептические и физико-химические свойства мясного фарша. Введение в мясной фарш порошка механоактивированного ягеля в количестве 1-2% от веса сохраняет его исходные пищевые ценности в продолжительное время по сравнению с фаршем без добавки и, как следствие, замедляет микробиологическую порчу, что доказано микробиологическими исследованиями.

Для установления продленных сроков хранения мясных изделий в соответствии с Техническими регламентами Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции» по методам ГОСТ проводили испытание образцов продукции на микробиологические показатели. Одной из основных причин порчи мясопродуктов является развитие остаточной микрофлоры при их хранении.

В таблицах 3, 4 и 5 представлены результаты микробиологических исследований фаршей после 1, 3 и 5 суток хранения, соответственно.

После 1 суток хранения контрольные и опытные образцы фаршей отвечают требованиям СанПиН 2.3.2 1078-01.

После 5 суток хранения контрольные образцы говяжьего фарша не отвечают нормативным требованиям. Так, количество КМАФАнМ составляет 15Ч10⁶ КОЕ/г при норме не более 1Ч10³ КОЕ/г и обнаружены Ps. aeruginosa, следовательно, исследуемый продукт не пригоден к реализации и употребления в пищу. В то время как опытные образцы фарша не имеют отклонений по микробиологическим показателям.

Анализируя результаты микробиологических исследований можно заключить, что добавление механоактивированного ягеля при производстве мясного фарша сдерживает развитие патогенной микрофлоры в продукте.

Заявленный способ увеличения срока хранения мясного фарша путем добавления механоактивированного ягеля может быть использован в условиях отсутствия холодильных установок, в частности, в полевых условиях у охотников, рыболовов, сотрудников МЧС и др., а также в пищевой промышленности в технологии производства мясных продуктов.

Таблица 1

Органолептические показатели

Таблица 2

Определение свежести мясного фарша

Таблица 3

Микробиологические показатели фаршей после 1 суток хранения

Таблица 4

Микробиологические показатели фаршей после 3 суток хранения

Таблица 5

Микробиологические показатели фаршей после 5 суток хранения