CC BY
70
УДК 664.8.036 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ КОНСЕРВОВ А.В.Черненко, с.н.с., ФГБНУ КНИИХП М.К. Алтуньян, к.т.н., доцент, ФГБОУ ВПО «КубГТУ»
a.v.chernenko@Jist.ru Приведены результаты исследований The results по влиянию параметров
электромагнитного поля сверхвысоких частот при обработке исходного растительного сырья для производства фруктово-овощных консервов на микробиологические показатели готовых продуктов - фруктово-овощных пюре. Выявлены эффективные параметры электромагнитного поля сверхвысоких частот для обработки исходного растительного сырья, обеспечивающие максимальный эффект снижения микробиологической обсемененности фруктово-овощного пюре.
UDC 664.8.036
USING OF ELECTROMAGNETIC FIELD OF ULTRA HIGH FREQUENCIES FOR MICROBIOLOGICAL SAFETY OF CANNED FRUIT AND VEGETABLES
Chernenko A.V., s.r., FGBNU KNIIHP Altunyan M.K., Cand. Tech. Sci. Associate prof., «KubGTU»
of studies on the effect of electromagnetic field parameters at microwave frequencies in the processing of the original plant raw materials for the production of canned fruit and vegetables on food microbiological indices of finished products - fruit and vegetable purees are given.
The effective parameters of the electromagnetic field of ultra high frequency for processing of the original plant material, to ensure the maximum effect of microbiological contamination reducing in fruit and vegetable purees are revealed.
Ключевые слова: электромагнитное поле сверхвысокой частоты, микробиологические показатели,
растительное сырье, фруктово-овощное пюре
Keywords: electromagnetic field of ultra high frequency, microbiological indices, plant material, fruit and vegetable puree
Одной из важнейших задач обеспечения требуемого уровня безопасности продовольственного сырья и продуктов питания является обеспечение микробиологической безопасности. Это обусловлено тем, что продовольственное сырье и продукты питания являются благоприятной средой для развития микроорганизмов. При этом, в отличие от контаминантов химической природы, микроорганизмы лабильны к таким факторам окружающей среды, как, например, температура, а также способны развиваться в процессе хранения.
Данные Управления Роспотребнадзора свидетельствуют о возникшей тенденции увеличения количества проб пищевых продуктов отечественного и импортного производства, не отвечающих требованиям микробиологической безопасности [1].
Учитывая это, особое внимание необходимо уделять соблюдению требований микробиологической безопасности в процессе производства и хранения пищевых продуктов.
Одним из наиболее распространенных способов предотвращения микробиологических и окислительных процессов, отрицательно влияющих на качество готового продукта, является тепловая обработка исходного сырья.
Предварительная тепловая обработка сырья (бланширование) применяется, в первую очередь, для инактивации ферментов, уничтожения микроорганизмов и споровых бактерий. Инактивация ферментов ослабляет процесс потемнения сырья и предотвращает его порчу при дальнейшей переработке.
Бланширование проводят путем использования нагретой воды или пара [2].
Одним из недостатков процесса бланширования является потеря растворимых сухих веществ (макро- и микронутриентов) вследствие их экстрагирования. Потери растворимых сухих веществ при бланшировании в воде овощей составляют 5-30%. При повторном использовании для бланширования воды потери снижаются благодаря снижению градиента концентраций между бланшируемым материалом и используемой водой. При 5-10-кратном использовании воды для бланширования потери снижаются практически в два раза [3].
При паровом способе бланширования потери в результате экстрагирования ниже, но они повышаются с увеличением давления. При этом также увеличиваются потери и ароматических веществ. Недостатком парового способа бланширования является перегрев поверхностных слоев неравномерно бланшируемого материала, что приводит к ухудшению его консистенции [4].
Одним из наиболее перспективных направлений в области тепловой обработки растительного сырья и пищевых продуктов является использование электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ), позволяющего осуществлять объемный и бесконтактный нагрев с высокой скоростью, что обеспечивает снижение микробиальной обсемененности. Применение ЭМП СВЧ позволяет интенсифицировать технологические процессы, сократить потери сырья, увеличить выход продукта, а также повысить его качество и пищевую ценность [5, 6].
На основании предварительных исследований в качестве исходного сырья для производства фруктово-овощного пюре выбраны плоды яблок сорта «Голден Делишес», топинамбур сорта «Интерес» и морковь сорта «Нантская». Исходное сырье подвергали двукратной мойке, очистке от кожуры (кожицы), измельчали, составляли рецептурную композицию, после чего подвергали тепловой обработке двумя способами: контроль - бланширование паром; эксперимент -обработка ЭМП СВЧ. После тепловой обработки осуществляли протирку, подогрев до температуры 98-1000С и стерилизовали.
Для достижения необходимой температуры использовали сочетание двух параметров: удельной мощности ЭМП СВЧ и времени обработки. Температуру нагрева сырья варьировали в интервале от 25
п ^
до 98°С, а удельную мощность электромагнитного поля — от 90 Вт/дм3 до 720 Вт/дм3.
В таблице 1 приведены данные по влиянию параметров обработки растительного сырья ЭМП СВЧ на микробиологические показатели фруктово-овощного пюре.
Из приведенных в таблице 1 данных видно, что максимальный эффект обработки ЭМП СВЧ исходного сырья с целью снижения микробиологической обсемененности готового продукта наблюдается
о
при удельной мощности ЭМП СВЧ 720 Вт/дм3 и продолжительности обработки - 60 секунд.
Таблица 1 - Влияние параметров обработки растительного сырья ЭМП
СВЧ на микробиологические показатели фру ктово-овощного пюре
№ п/ Режимы обработки Количество микроорганизмов, КОЕ/г
п Время обработки, сек. Удельная мощность, Вт/дм3 Конечная температура нагрева, 0С КМАФАнМ Дрожжи
1 60 90 25 5,0 х102 1,6х102
2 60 270 48 0,2 х102 0
3 60 450 73 0,1 хю 0
4 60 720 98 0 0
5 Контроль (без обработки) 9,0х102 4,5х102
В таблице 2 приведены физико-химические показатели образцов фруктово-овощных пюре, полученных с применением тепловой обработки исходного сырья бланшированием паром (контроль) и с применением тепловой обработки исходного сырья ЭМП СВЧ при выявленных эффективных параметрах (эксперимент).
Таблица 2 - Сравнительная характеристика физико-химических показателей фруктово-овощного _ пюре_
Наименование показателя Значение показателя
Контроль Эксперимент
Массовая доля, %:
растворимых сухих веществ 11,9 16,9
инулина 1,3 2,8
пектиновых веществ 3,4 4,6
Анализ приведенных в таблице 2 данных позволяет сделать вывод, что фруктово-овощное пюре, полученное из растительного сырья, обработанного ЭМП СВЧ определенных параметров, по содержанию растворимых сухих веществ, а также ценных макронутриентов, таких как инулин и пектиновые вещества, превосходит фруктово-овощное пюре, полученное по известной технологии, предусматривающей тепловую обработку исходного растительного сырья бланшированием.
В настоящее время результаты многолетних исследований и производственных испытаний однозначно подтвердили преимущество метода, зарекомендовав его как наиболее безопасный, экологичный, энергоэкономичный из всех существующих [7].
Пищевая и перерабатывающая промышленность является одной из тех отраслей, где СВЧ-энергия находит широкое применение в самых разнообразных технологических процессах, реализация которых позволяет значительно интенсифицировать производство и снизить удельный расход энергии, получать продукцию высокого качества, стабилизировать выход готового продукта и увеличить его сроки хранения [8].
ЛИТЕРАТУРА:
1. Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Краснодарском крае в 2012 году» // М.- Управление Роспотребнадзора по Краснодарскому краю.-2013г.- С.199-205.
2. Джарулаев, Д.С. Научно-технические принципы создания интенсивных технологий переработки плодово-ягодного сырья с использованием электромагнитного поля сверхвысокой частоты.: Автореф....дисс. док-ра техн. Наук.-2005.-49с.
3. Остриков, А.Н. Динамика качественных изменений в картофеле и овощах при влаготепловой обработке / А.Н. Остриков, Г.В. Калашников, В.М. Кахабухов // Хранение и переработка сельхозсырья.-2003.-№7. - С.24-27.
4. Рогов, И.А. Сверхвысокочастотный нагрев пищевых продуктов / И.А. Рогов, С.В. Нкрутман.-М.: Агропромиздат. 1986.-351с.
5. Флауменбаум, Б.Л. Основы консервирования пищевых продуктов / Б.Л. Флауменбаум, С.С. Танчев, М.А. Гришин //- М.:. Агропромиздат. 1986.-495с.
6. Хрипко, И.А. Разработка технологии низкотемпературного консервирования топинамбура для производства продуктов функционального питания: Дисс. .канд. техн. наук: 05.18.01 Краснодар, 2005.-202с.
7. Черкасова, Э.И. Использование СВЧ-поля для обеспечения микробиологической безопасности продуктов растительного происхождения / Э.И. Черкасова // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии».- 2014. т.2.- №1. - С.67-71.
8. Черненко, А.В. Перспективные направления в технологии переработки топинамбура / А.В. Черненко, М.К. Алтуньян, Н.А. Кубышкина // Известия вузов. Пищевая технология. - 2010.-№5-6. С.39-41.
