Научная статья на тему 'Бактериостатическая упаковка для мясных продуктов'

Бактериостатическая упаковка для мясных продуктов Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
221
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Галиханов М. Ф., Борисова А. Н., Дебердеев Р. Я.

При проведении качественных исследований в мясе из электретной упаковки был отмечен бактериостатический эффект электрического поля, созда􏰀ваемого упаковкой, т. е. значительное снижение активности патогенных микроорганизмов, что замедляет скорость снижения качества мясных про􏰀дуктов и повышает срок их годности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Bacteriostatic packaging for meat products

At carrying out qualitative researches in meat from electret packaging the bacteriostatic effect of electric field created by packing have been noted, it means significant decrease in activity of pathogenic microorganisms that slows down speed of quality decrease of meat products and raises expiration date.

Текст научной работы на тему «Бактериостатическая упаковка для мясных продуктов»

ПРОИЗВОДИТЕЛЯМ МЯСОПРОДУКТОВ

Бактериостатическая упаковка

для мясных продуктов

М.Ф. Галиханов, А.Н. Борисова, Р.Я. Дебердеев

Казанский государственный технологический университет

Мясная промышленность - одна из ведущих отраслей агропромышленного комплекса России. Прежде всего это связано с тем, что мясо и мясопродукты - незаменимый источник жиров, витаминов группы В, В2 РР, В12, минеральных веществ, полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линолено-вой и арахидоновой, которые не синтезируются в организме человека), полноценного белка, содержащего все незаменимые аминокислоты в оптимальных количествах и соотношениях, ценных углеводов, а также других жизненно важных нутриентов.

При хранении мяса происходит его созревание - в нем протекает комплекс важных самопроизвольных ферментативных процессов, сопровождающихся распадом тканевых компонентов мяса и влияющих на его качественные характеристики - вкус, аромат, цвет, устойчивость к микробиологическим изменениям и др.

Для формирования органолептичес-ких свойств, а также консистенции, внешнего вида и других важнейших характеристик свежего мяса необходимо задавать такие условия хранения, при которых созревание происходило бы наиболее полно. Так, скорость гликолиза в мясе можно регулировать: например, при введении хлорида натрия в парное мясо процесс подавляется, применением электростимуляции - ускоряется. Для хранения и созревания мяса рекомендуется поддерживать температуру 0...3 °С. Температура хранения ниже 0 °С приостанавливает деятельность тканевых ферментов, следовательно, расщепление гликогена почти не происходит. Повышение же температуры инактивирует ферменты и способствует развитию протеолитичес-кой микрофлоры.

Не менее важен для сохранения качества мяса и контроль над составом и жизнедеятельностью микрофлоры мяса. Охлаждение - основной метод обработки мяса для обеспечения длительного срока хранения, подавляющее активность многих микроорганизмов и замедляющее процесс испарения влаги и химические реакции, связанные с окислением продукта.

Задача сохранения качества состоит не только в том, чтобы ослабить биологическую активность всех патогенных микроорганизмов на поверхности

продукта, вызывающих порчу мяса, но и в том, чтобы исключить попадание извне новых бактерий. Поэтому актуальное значение приобретает упаковка. Основными специфическими критериями выбора упаковочного материала для свежего мяса и мясных полуфабрикатов служат определенная величина барьерных свойств, что связано, прежде всего, с регулированием проникновения кислорода в упаковку для сохранения ярко-красного цвета мяса, а также способность сохранять гибкость при низких температурах хранения продукта, обеспечивать надежную защиту от влаги и плотно прилегать к продукту. Исходя из этого, наиболее часто применяют полимерные пакеты на основе поливинилиденхло-рида и полиолефинов, парафинированный или дублированный полиэтиленом картон, а также ламинаты полиамид-полиэтилен и др.

Одно из перспективных направлений в упаковке пищевых продуктов - применение активной упаковки, способной воздействовать на продукт, что в сочетании с традиционными методами обработки продуктов позволяет повышать срок годности. Так, для упаковки могут применяться материалы, содержащие консерванты, антисептики и другие пищевые добавки, подавляющие развитие микроорганизмов [2-5]. Эти активные наполнители диффундируют из пленки к поверхности продукта, т. е. туда, где непосредственно начинаются процессы микробной порчи. Данная технология позволяет избежать их добавления непосредственно в пищевой продукт и тем самым снизить их концентрацию в продукте. В последнее время производители упаковки стараются делать упор на создание активной упаковки, влияющей на продукт не химически, а физически.

Известно, что слабые электрические поля могут применяться в биотехнологическом производстве как эффективное средство воздействия на микроорганизмы с целью снизить их нежелательную активность [6]. В связи с этим была выдвинута гипотеза о возможном использовании в качестве упаковочных бактериостатических пленок полимерных электретов - материалов, обладающих постоянным электрическим полем. Целью работы явилось исследование качества мяса, хранящегося в

упаковке из электретных полимерных материалов.

В качестве объектов исследования использовали говядину свежую (ГОСТ 779-87), свежее мясо домашней птицы (ГОСТ 21784-76), пленочные электреты на основе полипропилена (ГОСТ 26996-86) как одного из наиболее доступных по стоимости и химически инертных материалов для упаковки мясных продуктов. Отбор образцов мяса производили по ГОСТ 729-79.

На начальной стадии работы проводили электроактивацию полипропиленовых пленок в поле отрицательного коронного разряда. Основными параметрами, характеризующими свойства короноэлектрета, являются потенциал поверхности (~1500 В), эффективная поверхностная плотность заряда (~0,85 мкКл/м2), напряженность электрического поля (~60 кВ/м). Измерение потенциала поверхности проводили ежедневно с помощью измерителя ИПЭП-1. После установления постоянной, не изменяющейся со временем величины электретных характеристик упаковочных пленок, с помощью устройства для сварки ИС-600 изготовляли пакеты.

Упакованное мясо хранилось при низкой положительной температуре (+3 °С) в течение нескольких дней. Была проведена сравнительная оценка мяса, упакованного в пакеты из активной и, для сравнения, из обычной полипропиленовых пленок. С периодичностью в 5-7 дней пакеты вскрывали и производили сравнение показателей качества мяса. Прослеживались изменения органолептических (консистенция, прозрачность и аромат бульона (ГОСТ 7269-79), внешний вид мяса), микроскопических (ГОСТ 21237-75), микробиологических (общая обсеме-ненность (ГОСТ 10444.15-94), коли-титр (ГОСТ Р 50474-93) и физико-химических (pH, содержание влаги) показателей. Определение бактерий рода сальмонелл производили по ГОСТ Р 50480-93, определение бактерий Listeria monocytogenes - по ГОСТ Р 51921-02 [7, 8].

Исследования показали, что срок хранения говядины дольше при использовании электретного пленочного полипропиленового материала. Орга-нолептические характеристики продукта в активной упаковке значительно лучше, чем мяса в обычной полипропиленовой упаковке: дольше сохраняется приятный аромат, консистенция более нежная и сочная, внешний вид дольше сохраняется близким к первоначальному. Бульон исходного образца мяса был прозрачным и ароматным, а мясо в нем - сочное, нежное, т. е. ор-ганолептические характеристики продукта полностью соответствовали тре-

FOR PRODUCERS OF MEAT PRODUCTS

бованиям ГОСТа. При хранении говядины происходило изменение качества образцов в обоих видах пленки: уже к 10 сут хранения была замечена потеря аромата при неизменной прозрачности бульона, а в обычной полипропиленовой пленке, к тому же, было отмечено ухудшение консистенции и сочности мяса. На 15 сут хранения разница в качестве мяса проявилась уже более существенно: бульон из мяса, хранящегося в активной упаковке, был мутным и неароматным, а бульон из мяса из обычной упаковки, наряду с этим, обладал кислым запахом, несвойственным свежему бульону, в нем наблюдалось появление хлопьев.

Микроскопирование мазков мяса показало, что появление следов кокков и палочковидных бактерий в образцах из обоих видов упаковок произошло лишь на 10 сут хранения без признаков распада мышечной ткани. На 15 сут хранения на образцах из активной упаковки обнаружено менее 30 кокков и палочек, а также следы распада мышечной ткани. В случае же исследования мяса из обычной полипропиленовой упаковки обнаружено более 30 кокков и палочек, распад тканей был значителен. К 22 сут качество мяса в обоих видах упаковок становится в одинаковой степени низким.

Микробиологический анализ показал, что уже на 8 сут хранения в мясе из обычной полипропиленовой упаковки допустимый ГОСТом уровень КМАФАнМ (количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов) был превышен, чего не произошло с образцом из активной упаковки. На 15 сут уровень КМАФАнМ в обычной и активной упаковках становится одинаково неприемлемым. При проверке образцов мяса, как из бактериостатической, так и из обычной упаковок, в течение всего срока хранения на наличие бактерий групп кишечной палочки, сальмонелл и листерия следов их присутствия выявлено не было.

В ходе эксперимента было обнаружено любопытное явление. На 22 сут, когда качество мяса в обоих видах упаковки уже было неудовлетворительным, количество микроорганизмов в образцах, хранящихся в пакете из электретного материала, было больше, чем в образцах из обычной упаковки. Это можно объяснить следующим образом. Рост количества микроорганизмов обусловлен их жизнедеятельностью. Когда же питательные вещества исчерпываются и накапливается избыток молочной кислоты как основного продукта жизнедеятельности бактерий, инактивирующий развитие большинства из них, происходит убывание числа микроорганизмов. В наблюдае-

мом случае электрическое поле упаковки сдерживает скорость развития микрофлоры мяса, из-за чего максимум количества микроорганизмов наблюдается в более поздние сроки. Еще раз подчеркнем, что в момент проявления данного эффекта качество мяса в обоих видах упаковок уже непригодно для употребления.

Одним из основных показателей качества мясных продуктов служит рН, величина которого для свежего мяса, согласно государственному стандарту, должна находиться в пределах 5,7-6,2. Изучение зависимости величины рН мяса от времени хранения показало, что в изменении активности ионов водорода с течением срока хранения не наблюдалось четкой зависимости. Эта же разнохарактерность подтверждается литературными данными [9], т. е. прослеживается корреляция изменения рН мяса с ранее проведенными исследованиями.

Проверка мяса в течение всего срока хранения на наличие бактерий кишечной палочки, сальмонелл и листерия выявила их отсутствие как в образцах мяса из активной, так и из обычной упаковки.

Бензидиновая проба образцов мяса (исследование на пероксидазу - фермента, катализирующего в живых клетках реакции окисления веществ, каталитическая способность которого свидетельствует о свежести продукта) показала их хорошую сохранность до 15 сут как в активной, так и в обычной упаковках. На 22 сут реакция на перок-сидазу в обоих видах упаковки была отрицательной. Наличие электрического поля внутри упаковки в данном случае не оказывает влияния на качество, поскольку пероксидаза, представляющая собой вещество белкового происхождения, по-видимому, не подвержена воздействию слабых электрических полей электрета.

На следующем этапе работы были проведены исследования мяса птицы, причем наблюдались похожие зависимости: органолептические и микробиологические показатели качества мяса, хранившегося в активной упаковке, были лучше. Так, уровень КМАФАнМ мяса птицы в обычной пленке был превышен уже на 7 сут, а при микробиологическом исследовании образцов мяса из электретной упаковки подобный пик резкого ухудшения качества продукта наблюдался только на 15 сут. Можно предположить, что эффекты, обнаруженные в ходе исследований электрического поля активного упаковочного материала, могут быть проецированы на спектр мясопродуктов - полуфабрикатов, колбас и др.

Помимо пленочной упаковки, в розничной продаже распространен вид

комбинированной упаковки - жесткий полимерный поддон, обычно получаемый методом формования пластин на основе полиолефинов, ударопрочного полистирола или вспененных полимеров. Сверху поддон с уложенным на него продуктом обтягивается полимерной пленкой. Этот вид упаковки также можно принять за основу при изготовлении активной электретной упаковки, причем можно поляризовать не только обтягивающую пленку, но и поддон [10].

Таким образом, при проведении качественных исследований в мясе из электретной упаковки был отмечен бактерио-статический эффект электрического поля, создаваемого упаковкой, т. е. значительное снижение активности патогенных микроорганизмов, что замедляет скорость снижения качества мясных продуктов и повышает срок их годности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика: Справ. издание. - М.: Высшая школа, 1991.

2. Ухарцева И.Ю., Макаревич А.В., Гольдаде В.А. Применение полимерных упаковочных материалов в мясоперерабатывающей промышленности/ /Пищевая промышленность. 1995. №7. С. 21-22.

3. Снежко А.Г., Кузнецова Л.С., Борисова З.С. Антимикробная защита поверхности сырокопченых колбас// Мясная индустрия. 1999. № 3. С. 19-21.

4. Снежко А.Г., Кузнецова Л.С., Розанцев Э.Г. Новые антимикробные средства для защиты поверхности колбас и мясных продуктов//Мясная индустрия. 1999. № 2. С. 15-17.

5. Яковлева Л.А., Колесников Б.Ю., Кондрашов Г.А., Маркелов А.В. Полимерная упаковка нового поколения с бактерицидными свойствами/хранение и переработка сельхозсырья. 1999. № 6. С. 44-45.

6. Макаревич А.В., Пинчук Л.С., Гольдаде В.А. Электрические поля и электроактивные материалы в биотехнологии и медицине. - Гомель: ИММС НАНБ, 1998.

7. Антипова Л.В., Глотова И.А., Рогов И.А. Методы исследования мяса и мясных продуктов. - М.: Колос, 2001.

8. Сидоров М.А., Корнелаева Р.П. Микробиология мяса и мясопродуктов. - М.: Колос, 2000.

9. Антипова Л.В., Глотова И.А., Жа-ринов А.И. Прикладная биотехнология. УИРС для специальности 270900. -СПб.: ГИОРД, 2003.

10. Галиханов М.Ф., Борисова А.Н., Дебердеев Р.Я. Изменение электретных характеристик полимерных композиций при переработке их в изделия// Журнал прикладной химии. 2005. Т. 78. Вып. 5. С. 836-839.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.