СПОСОБ ХРАНЕНИЯ СВЕЖЕГО ОХЛАЖДЕННОГО МЯСА

Изобретение относится к пищевой промышленности и медицине и предназначено для хранения продуктов питания, например, свежего охлажденного мяса с целью увеличения сроков хранения и сохранения его качества, а также для сохранения свежести биологических объектов животного происхождения при их хранении и возможной трансплантации органов.

Способ увеличения срока хранения свежего охлажденного мяса, включает нанесение на его поверхность водосодержащего защитного состава многокомпонентного в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал, формируемый путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав водорастворимого поливинилового спирта с последующим уменьшением в этом составе воды испарением, до образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава, причем упакованное мясо размещают и хранят в постоянном магнитном поле с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл.

Способ позволяет существенно увеличить сроки хранения свежего мяса охлажденного с сохранением его качества по сравнению с известными способами.

Известен способ хранения пищевых продуктов, например, А/С СССР №685272, где с целью увеличения сроков хранения пищевых продуктов при сохранении их качества используется постоянное магнитное поле.

В данном случае обработка продукции преимущественно растительного происхождения, после предварительного воздействия на нее озоноаэроионной смесью, производится путем воздействия на нее постоянным магнитным полем напряженностью от 1×10^-1 до 1×10 ² А/м на 1 л объема хранения с экспозицией от 0,1 до 1 мин в зависимости от вида продуктов. Источник магнитного поля не уточняется.

При этом улучшаются результаты хранения продукции по сравнению с традиционными методами хранения, однако реализация способа сложна для промышленного применения и ограничивается, преимущественно, продукцией растительного происхождения.

Известен также патент RU 2245177 на «Способ воздействия магнитным полем на биологический объект», в котором на биологический объект животного происхождения воздействуют автоволнами линейной и спиральной формы, образованными неподвижным источником постоянного магнитного поля и постоянными магнитами, движущимися на вращающемся диске. Обработка производится постоянным магнитным полем от постоянных магнитов с индукцией от 0,3 Тл до 1,3 Тл при частоте от 50 до 150 Гц.

Способ весьма сложен в реализации (преимущественно, возможен только в условиях больничного стационара) и включает комплексное воздействие на биологический объект магнитного поля постоянных магнитов в сочетании с искусственно создаваемым низкочастотным магнитным полем (от 50 до 150 Гц) аналогичных постоянных магнитов, кроме того, он требует значительных затрат времени и материальных ресурсов на осуществление.

Весьма спорным является объяснение положительного эффекта воздействия на клетки биологического объекта автоволнами линейной и спиральной формы, которые непонятно как возникают и как измеряются.

Результаты многочисленных исследований и экспериментов показывают, что реальный отклик клеток на воздействие магнитным полем лежит в области взаимодействия поля с автолизными и апоптозными волнами отмирающих и живых клеток биологического объекта на уровне хроматина и нуклеосом клеток (см. патенты РФ №2638313, и 2640422, а также [1]).

Следует отметить, что свежее охлажденное мясо - это биологический объект животного происхождения, в котором при хранении происходят процессы постепенной деградации и отмирания живых клеток (автолизные и апоптозные процессы биохимического и волнового характера) с доказанной возможностью их регулирования.

Механизм ухудшения состояния свежего охлажденного мяса (его качества) при хранении скрывается не во внутримолекулярных превращениях мяса, а в сигнальной системе клеточного ядра еще живой клетки, а именно в хромосомах (комплекс ДНК, размером около 1 мкм, свернутой вокруг белка-гистона). Количество хромосом, постоянное в клетке и присущее для каждого вида животных и птицы, составляет: для говядины - 60; свинины - 38; курицы - 78. Именно на белковом уровне в ядре клетки формируется сигнал к генетически запрограммированной смерти живой клетки, так называемый процесс апоптоза. И именно на уровне клеточного ядра можно регулировать жизнь и гибель клеток свежего охлажденного мяса, а соответственно и сроки его сохранения с высоким потребительским качеством.

Для доказательства корректности утверждения о положительном эффекте воздействия на клетки биологического объекта автоволнами линейной и спиральной формы в диапазоне частот от 50 до 150 Гц, предлагаемой обработки по патенту RU 2245177 (аналог) и собственных частот, генерируемых внутримолекулярными превращениями в мясе, необходимо рассматривать волновые колебательные процессы на уровне живой клетки (ее ядра с хромосомами).

Необходимо учитывать, что животная клетка имеет средние размеры от 10 до 20 мкм, а частоты акустоэлектрических волн клетки, с которыми необходимо настраивать в резонанс внешние воздействия, лежат в пределах миллиметровой области электромагнитного спектра [2, 3]

Следует отметить, что для живых клеток живого организма соотношения характерных частот и длин волн, генерируемых клетками, составляет, например, для человека при длинах волн от 3 до 7,5 мм диапазон частот лежит в пределах от 42 до 75,7 ГГц.

С учетом того, что из животных организм свиньи наиболее близок к строению организма человека, разумно предположить, что характерные для нее длины волн и частоты, которые являются резонансными для воздействия на живую клетку с целью ослабления апоптозных и автолизных волн, также лежат близко от обозначенных значений частот и длин волн человека.

Наиболее близким (прототипом) по практической реализации и положительному техническому результату по отношению к предлагаемому авторами изобретению является «Способ хранения свежего охлажденного мяса» по патенту РФ №2638313, где хранение свежего мяса производят после нанесения на его поверхность водосодержащего многокомпонентного защитного состава в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал, формируемый путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав водорастворимого поливинилового спирта с последующим уменьшением в этом составе воды испарением, до образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава.

Известный способ позволяет значительно увеличить сроки хранения свежего охлажденного мяса по сравнению с традиционными способами, в том числе и с аналогами. Однако, как установлено в ходе многочисленных и долговременных исследований и экспериментов предлагаемый авторами новый способ хранения свежего охлажденного мяса перекрывает по техническому результату и качественным показателям известный способ по прототипу.

Новый, предлагаемый к защите патентом, способ заключается в том, что образцы свежего охлажденного мяса (куриного мяса, свинины или говядины и др.) после нанесения на его поверхность водосодержащего многокомпонентного защитного состава в жидком виде упаковывают в пленочный материал, формируемый путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав водорастворимого поливинилового спирта с последующим уменьшением в этом составе воды испарением, до образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава, причем упакованное мясо размещают и хранят в постоянном магнитном поле с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл. [1].

Существенным отличием предлагаемого способа от известных аналогов и прототипа является то, что свежую мясную продукцию, с нанесенным на ее поверхность водосодержащим многокомпонентным защитным составом в жидком виде, упакованную по способу прототипу, подвергают длительному хранению в постоянном магнитном поле с оптимальным диапазоном магнитной индукции от 0,3 до 2,4 Тл, установленным в процессе многочисленных исследований и экспериментов.

Положительный технический результат нового способа достигается как за счет особенностей жидкого состава и пленочной упаковки, способной подавлять, отрицательное влияние автолизных и апоптозных волн на состояние хранимой продукции, так и за счет обнаруженного влияния постоянного магнитного поля на, так называемые «хвосты» гистонов в клетке. Эти биологические фрагменты авторами именуются как биоквазиантенны (БКА), причем воздействующее на них постоянное магнитное поле направленно структурирует их вдоль оси постоянного магнитного поля и улучшает резонансный эффект их взаимодействия между собой и положительно влияет на устойчивость клеток мяса, препятствуя их деструкции.

В новом техническом решении проявляется синергизм воздействия указанных факторов на живые клетки охлажденного мяса с усилением эффекта поглощения, преобразования и отражения автолизных и апоптозных волн способствующих старению клеточной массы образцов с потерей их качества. В итоге существенно замедляется гибель еще живых клеток в мясе, образуется дефицит продуктов разложения клеток, которые в иных обстоятельствах активно привлекают и культивируют болезнетворную микрофлору, способствующую порче мяса.

Массив информации по результатам многочисленных и долговременных экспериментов был обработан и его данные приведены в таблицах 1 и 2, где отражены результаты хранения свежего охлажденного мяса кур, свинины и говядины:

- контроль - мясо, упакованное в стрейч-пленку из ПВХ;

- аналог - мясо в жидкой обмазке из комплекса продуктов взаимодействия смеси пропиленгликоля и глицерина с компонентами природного происхождения, а также продуктов взаимодействия гидроколлоида с водой, при определенном соотношении компонентов по патенту №2407685;

- прототип по патенту №263 8313 - мясо, с нанесенным на его поверхность водосодержащим защитным многокомпонентным составом в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», формируемый путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав водорастворимого поливинилового спирта с последующим уменьшением испарением в этом составе воды до образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава;

- новый способ - мясо по патенту №263 8313 (прототип), с нанесенным на его поверхность водосодержащим защитным многокомпонентным составом в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», формируемый путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав водорастворимого поливинилового спирта с последующим уменьшением испарением в этом составе воды до образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава; отличающийся тем, что упакованное мясо размещают и хранят в постоянном магнитном поле с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл.(Тесла).

Порядок осуществления способа, предлагаемого к защите патентом.

Образцы свежего охлажденного мяса говядины, свинины или птицы, например, кур по прототипу - патенту №263 8313 (см. выше), покрытые жидким защитным составом, упаковывают в пленку типа отвержденного «ПРАМ», затем размещают в постоянное магнитное поле на хранение. Эмпирически установлено, что оптимальным, для длительного хранения без потери качества свежего охлажденного мяса является постоянное магнитное поле с уровнем магнитной индукции от 0,3 до 2,4 Тл. Хранение производят при рекомендуемой температуре плюс 4°С, а также при комнатной (некомфортной для сохранения качества) температуре плюс 20°С. для ускоренного проявления преимуществ нового способа по сравнению с общепринятыми методами хранения, а также с прототипом.

Примеры осуществления способа на образцах мяса кур, говядины и свинины как это подробно описано в источнике информации [1].

Хранение образцов мяса кур и иных видов мяса в постоянном магнитном поле проводили в диапазоне магнитной индукции от 0,3 Тл и менее, до 2,4Тл и более. В процессе экспериментов установлены оптимальные границы значений магнитной индукции постоянного магнитного поля при которых наблюдается положительный эффект нового технического решения по сравнению с другими способами и с прототипом с характерными точками: минимум 0,3 Тл, около среднего 1,7 Тл и максимум 2,4 Тл.

Пример 1. Брали свежее охлажденное мясо кур или говядины, или свинины с нанесением на его поверхность водосодержащего защитного многокомпонентного состава в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», формируемый путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав водорастворимого поливинилового спирта с последующим уменьшением испарением в этом составе воды до образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава, затем упакованное мясо размещали и хранили в постоянном магнитном поле с индукцией 0,3 Тл. При температуре хранения плюс 4°С и при плюс 20°С.

В аналогичных температурных условиях хранили контроль (свежее охлажденное мясо, упакованное в стрейч-пленку ПВХ), а также мясо покрытое обмазкой жидкого состава типа «ПРАМ» по патенту №2407685, - аналог, и мясо, с обмазкой и упаковкой в пленочный отвержденный состав типа «ПРАМ» по патенту №263 8313 (прототип). Подробно способы хранения по аналогу и прототипу изложены выше. Периодически проводили визуальный и стандартный товароведческий анализ - контроль качества образцов в процессе хранения.

Пример 2. По аналогии с примером 1 проводили хранение и контроль качества опытных образцов мяса по новому способу в постоянном магнитном поле с магнитной индукцией 1,7 Тл в температурных условиях содержания плюс 4°С и плюс 20°С. Параллельно в аналогичных температурных условиях хранили контрольные образцы и образцы, покрытые жидким составом «ПРАМ» - аналог и покрытые жидким составом и упакованные в отвержденный пленочный состав типа «ПРАМ» по прототипу.

Пример 3. По аналогии с примерами 1 и 2 проводили хранение и контроль качества опытных образцов мяса по новому способу в постоянном магнитном поле с магнитной индукцией 2,4 Тл в температурных условиях содержания плюс 4°С и плюс 20°С. Параллельно в аналогичных условиях температурного содержания хранили контрольные образцы и образцы, покрытые жидким составом «ПРАМ» - аналог и покрытые жидким составом и упакованные в отвержденный пленочный состав типа «ПРАМ» по прототипу.

Все виды образцов свежего охлажденного мяса (курятины и иных видов мяса) подвергали процедуре подготовки к хранению и хранению согласно условиям аналогичным примерам 1…3.

Массив информации по результатам экспериментов обработан и размещен ниже в таблицах 1 и 2.

Результаты хранения мяса (контроль;- аналог;- прототип; - новый способ).

Результаты хранения свежего охлажденного мяса по новому способу в постоянном магнитном поле с магнитной индукцией менее 0,3 Тл (за пределами нижнего граничного значения заявляемых параметров) близки или практически совпадают со значениями способа-прототипа. Это является следствием утраты влияния слабого постоянного магнитного поля на внутриклеточные структуры мяса при сохранении положительного влияния обмазки комплексным составом и его упаковки в пленку типа «ПРАМ».

В то же время, результаты хранения мяса по новому способу в постоянном магнитном поле с магнитной индукцией более 2,4 Тл (за пределами верхнего граничного значения заявляемых параметров) также близки или практически совпадают со значениями способа-прототипа.

Причиной этого может быть частичное подавление влияния комплексного состава обмазки и пленочной упаковки «ПРАМ» на автолизные и апоптозные волны внутриклеточных структур мяса из-за высокого уровня магнитной индукции. Кроме того, увеличение магнитной индукции для создания постоянного магнитного поля требует дополнительных материальных и финансовых затрат, что нецелесообразно.

Источники информации.

1. Л.С. Генель и др. «Влияние магнитных полей на свежесть охлажденного мяса», «Холодильная техника», №3, 2019 г.).

2. 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.

3. Голант М.Б. О проблеме резонансного действия когерентных электромагнитных излучений миллиметрового диапазона волн на живые организмы//Биофизика-1989-Т XXXIV №2, с. 339-348.

4. «Генель Л.С. и Галкин М.Л. Состав для хранения свежего охлажденного мяса//Холодильная техника. 2018. №9. С. 64-66.».