СПОСОБ ХРАНЕНИЯ СВЕЖЕГО ОХЛАЖДЕННОГО МЯСА СВИНИНЫ В ПОСТОЯННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Изобретение относится к пищевой промышленности и предназначено для хранения продуктов питания, в частности, свежего охлажденного мяса свинины с целью увеличения сроков хранения и сохранения его качества.

Способ хранения свежего охлажденного мяса свинины, включает нанесение на его поверхность водосодержащего защитного многокомпонентного состава в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал, изготавливаемый путем предварительного добавления и растворения в аналогичном жидком составе, поливинилового спирта, с последующим уменьшением в полученном 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, с последующим размещением и хранением упакованного мяса в постоянном магнитном поле (ПМП) с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл при направлении силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса свинины.

Способ позволяет существенно увеличить сроки хранения свежего охлажденного мяса свинины с сохранением его качества по сравнению с известными способами. Он весьма актуален для использования в пищевой промышленности и для полноценного питания наших вооруженных сил в связи с исключением с 2019 года из рациона питания бойцов тушенки.

Известен способ хранения пищевых продуктов, например, А/С СССР №685272, где с целью увеличения сроков хранения пищевых продуктов и сохранения их качества используется постоянное магнитное поле (ПМП).

Известный способ заключается в том, что обработка продукции преимущественно растительного происхождения, после предварительной обработки ее озоноаэроионной смесью, производится путем воздействия на нее ПМП напряженностью от 1×10^-1 до 1×10² А/м на 1 л объема хранения с экспозицией от 0,1 до 1 мин в зависимости от вида продукции. 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 касается, преимущественно, продукции растительного происхождения.

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

Способ сложен в реализации (преимущественно 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.

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

Результаты исследований и экспериментов показывают, что реальный отклик клеток биообъекта 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 установленной 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 в клетке постоянное и составляет, например, для свинины - 38. На белковом уровне в ядре клетки формируется сигнал к генетически запрограммированной смерти живой клетки (процесс апоптоза). И именно на уровне ядра клетки можно регулировать жизнь и гибель клеток свежего мяса, а соответственно и сроки его сохранения с высоким 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).

Надо 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]

Наиболее близким (прототипом) по практической реализации и положительному техническому результату по отношению к предлагаемому изобретению является «Способ хранения свежего охлажденного мяса» как это описано в [1] с учетом патента 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, изготавливаемый путем добавления в аналогичный жидкий состав, поливинилового спирта, с последующим уменьшением в этом составе воды испарением и образования отвержденного пленочного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава, а хранение мяса производят в ПМП с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл (Тесла).

Данный способ позволяет заметно увеличить сроки хранения свежего охлажденного мяса по сравнению с известными способами. Однако, как установлено в ходе длительных и многочисленных исследований и экспериментов, предлагаемый авторами новый способ хранения свежего охлажденного мяса свинины перекрывает по техническому результату и качественным показателям известный способ - прототип.

Новый способ заключается в том, что образцы свежего охлажденного мяса свинины, после нанесения на его поверхность водосодержащего многокомпонентного защитного состава в жидком виде, упаковывают в пленочный материал, изготавливаемый путем добавления (предварительного) в аналогичный жидкий состав, поливинилового спирта, с последующим уменьшением в полученном 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, а упакованное мясо размещают и хранят в ПМП с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл (Тесла) при направлении силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса свинины.

Существенным отличием предлагаемого способа от известных, является то, что на свежую охлажденную мясную продукцию, свинину с нанесенным на ее поверхность защитным многокомпонентным составом в жидком виде, упакованную в пленочный материал и хранимую по способу - прототипу в ПМП с диапазоном магнитной индукции от 0,3 до 2,4 Тл, [1], воздействие ПМП осуществляют поперек волокон мяса.

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 ПМП, с направлением силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса свинины на, так называемые «хвосты» гистонов в клетке [1]. Эти фрагменты названы авторами биоквазиантеннами (БКА). Воздействие на них ПМП с силовыми линиями, ориентированными поперек волокон мяса структурирует их, и улучшает резонансный эффект взаимодействия между собой и влияет положительно 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 волн автолизных и апоптозных, способствующих старению клеточной массы образцов и потери их качества. В итоге существенно замедляется гибель еще живых клеток в мясе, образуется дефицит продуктов разложения клеток, которые обычно, способствуют порче мяса.

Данные массива информации по результатам многочисленных и длительных экспериментов обработаны и приведены в таблицах 1 и 2, где отражены результаты хранения свежего охлажденного мяса свинины:

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

- аналог (патент №2638313) - хранение мяса, с нанесенным на его поверхность защитным многокомпонентным составом в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», изготовленный путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав 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;

- прототип - хранение мяса по информации [1] (с учетом патента №2638313) с нанесенным на его поверхность водосодержащим защитным многокомпонентным составом в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», изготовленный путем добавления в аналогичный жидкий состав, поливинилового спирта с последующим уменьшением испарением в этом составе воды до образования пленочного отвержденного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава; с последующим размещением упакованного мяса и хранением в ПМП с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл.

- новый способ, мясо по известному способу источник [1] (с учетом патента №2638313), с нанесенным на его поверхность водосодержащим защитным многокомпонентным составом в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», изготовленный путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав спирта поливинилового, 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; с последующим размещением упакованного мяса и хранением в ПМП с индукцией от 0,3 до 2,4 Тл отличающийся тем, что мясо хранят в ПМП при ориентировании силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса

Порядок осуществления способа, предлагаемого к защите патентом.

Образцы свежего охлажденного мяса свинины, по прототипу - источник [1] (с учетом патента №2638313), покрытые жидким защитным составом, упаковывают в пленку типа отвержденного «ПРАМ», затем размещают в ПМП на хранение с уровнем магнитной индукции от 0,3 до 2,4 Тл, причем мясо хранят в ПМП при направлении силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса.

Факт новизны и патентоспособности нового способа установлен эмпирически, путем многочисленных исследований и экспериментов.

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.

Хранение образцов мяса свинины проводили в ПМП в диапазоне магнитной индукции от 0,3 Тл и менее, до 2,4 Тл и более с направлением силовых линий магнитного поля поперек и вдоль волокон мяса.

В процессе экспериментов установлены границы значений магнитной индукции ПМП и ориентировка силовых линий магнитного поля по отношению к волокнам мяса при которых наблюдается положительный эффект нового технического решения по сравнению с другими способами и с прототипом с характерными точками: минимум 0,3 Тл, среднее 1,7 Тл и максимум 2,4 Тл по магнитной индукции поля, с направлением силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса.

Примеры осуществления способа на образцах мяса свинины как это описано в источнике [1], с отличием в том, что хранение мяса свинины осуществляют по новому способу в ПМП с направлением силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса.

Пример 1. Брали свежее охлажденное мясо свинины с нанесением на его поверхность водосодержащего защитного многокомпонентного состава в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», изготавливаемый путем предварительного добавления в аналогичный жидкий состав, 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 ПМП с индукцией 0,3 Тл и ориентировкой силовых линий поля поперек волокон мяса. При температуре хранения плюс 4°С и плюс 20°С.

В аналогичных температурных условиях хранили контроль (свежее охлажденное мясо, упакованное в стрейч-пленку ПВХ), а также мясо с обмазкой и упаковкой в пленочный отвержденный состав типа «ПРАМ» по патенту №2638313 (аналог).

Хранение мяса по прототипу [1], с нанесенным на его поверхность водосодержащим защитным многокомпонентным составом в жидком виде с последующей упаковкой его в пленочный материал типа «ПРАМ», изготавливаемый с предварительным добавлением в аналогичный жидкий состав, поливинилового спирта с последующим уменьшением испарением в этом составе воды до образования пленочного отвержденного материала с формированием в нем в процессе отверждения структурных кластеров на основе поливинилового спирта и компонентов жидкого состава, проводили в ПМП также с индукцией 0,3 Тл (Тесла).

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 и с ориентировкой силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса, в температурных условиях содержания плюс 4°С и плюс 20°С. Параллельно в аналогичных температурных условиях хранили контрольные образцы и аналог - образцы покрытые жидким составом и упакованные в отвержденный пленочный состав типа «ПРАМ», а также по прототипу (источник [1]) в ПМП с индукцией 1,7 Тл. (Тесла).

Пример 3. По аналогии с примерами 1 и 2 проводили хранение и контроль качества опытных образцов мяса по новому способу в ПМП с магнитной индукцией 2,4 Тл и с ориентировкой силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса, в температурных условиях содержания плюс 4°С и плюс 20°С. Параллельно в аналогичных условиях температурного содержания хранили контрольные образцы и аналог - образцы покрытые жидким составом и упакованные в отвержденный пленочный состав типа «ПРАМ», а также по прототипу (источник [1]) в ПМП с индукцией 2,4 Тл.

Все виды образцов свежего охлажденного мяса свинины 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 свежего охлажденного мяса по новому способу в ПМП с магнитной индукцией менее 0,3 Тл с ориентировкой силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса близки или практически совпадают со значениями способа-прототипа. Это является следствием утраты влияния слабого ПМП с ориентировкой силовых магнитных линий поперек волокон мяса 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 ПМП с магнитной индукцией более 2,4 Тл с ориентировкой силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса 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 с ориентировкой силовых линий магнитного поля поперек волокон мяса. Кроме того, увеличение магнитной индукции для создания ПМП требует дополнительных материальных и финансовых затрат, что нецелесообразно.

Ухудшение результатов хранения мяса свинины по новому способу в ПМП с ориентировкой силовых линий магнитного поля вдоль волокон мяса до уровня и хуже прототипа вызвано, предположительно, влиянием их ориентировки вдоль волокон мяса, на, так называемые, «хвосты» гистонов в клетке; структурной разбалансировкой биологических фрагментов биоквазиантенн (БКА), и как следствие, размыванием положительного резонансного эффекта их взаимодействия между собой, что отрицательно влияет на устойчивость клеток мяса, способствуя их деструкции и ухудшению показателей хранения.

Механизм ухудшения состояния свежего охлажденного мяса при хранении заключен не во внутримолекулярных превращениях мяса, а в сигнальной системе клеточного ядра живой клетки - в хромосомах (комплекс ДНК, размером около 1 мкм, свернутой вокруг белка-гистона).

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.».

Параметры и результаты хранения свежего охлажденного мяса свинины