CC BY
44
УДК 678.7+664
Э. Ш. Юнусов, Г. О. Ежкова, Р. М. Гарипов, А. И. Загидуллин, А. А. Ефремова, Д. Д. Храмов
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ КАК СПОСОБ СНИЖЕНИЯ
МИКРОБНОЙ КОНТАМИНАЦИИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Ключевые слова: санитарно-показательная микрофлора, полимерные упаковочные материалы, биобезопасность, полуфабрикаты из мяса птицы.
Изучено влияние новых многослойных полимерных упаковочных материалов на сроки хранения мясных полуфабрикатов из мяса птицы. Установлено, что за счет барьерных свойств рассматриваемых пленок, полуфабрикаты имели высокие потребительские свойства на всем гарантийном сроке хранения. Применение новых полимерных упаковочных материалов позволяет обеспечить санитарное благополучие полуфабрикатов в течение длительного срока, превышающего нормативный для данного вида продукции.
Keywords: microorganisms, polymeric packaging materials, bio-security, semi-finished poultry meat.
The effect of new multilayer polymeric packaging materials to the shelf life of meat products from poultry. Established that the due to the barrier properties of these films, semi-finished products have high consumer properties throughout the warranty period of storage. Application of new polymer packaging materials ensures sanitary conditions semis over the long term, exceeds the standard for this type of product.
Введение
Оценивая качество мясных продуктов, потребитель принимает во внимание, прежде всего такие его качества как внешний вид и свежесть. Однако на практике очень сложно оценить безопасность продукта, характеризуемую отсутствием веществ, способных вызвать токсичность.
Мясное сырье за счет высокого содержания влаги и белков представляет собой благоприятную среду для развития микроорганизмов. Следует отметить, что в условиях промышленных предприятий не удается достигнуть стерильности мяса в процессе убоя, и в нем идентифицируются практически все группы микроорганизмов. Установлено, что большая часть всех пищевых отравлений вызывается микробной контаминацией зоонозной природы. Степень микробной контаминации мяса зависит от многих факторов, в том числе от условий содержания скота, его транспортировки и первичной переработки. В литературе имеются сведения, что у истощенных и утомленных животных в мясе была идентифицирована кишечная палочка, протей, стафилококки, анаэробные микроорганизмы. На степень обсемененно-сти мяса влияют условия обескровливания, съемки шкуры, нутровки, а также общий уровень личной гигиены работников [1].
Для обеспечения высоких потребительских свойств мяса и мясных продуктов к ним предъявляют жесткие требования, касающиеся благополучия в санитарном отношении в процессе хранения, транспортировки и предварительной обработки. Для этого используется ряд технологических приемов, индивидуальных для каждой стадии технологического процесса. Значительную роль в обеспечении безопасности продуктов играет выбор упаковочного материала и способа упаковки [2].
В настоящее время в области упаковки все большее значение приобретают полимеры. Наиболее популярные виды: полиэтилен, полипропилен, по-ливинилхлорид, поливиденхлорид, полиамиды и др. К основным достоинствам полимерных упаковоч-
ных материалов относят их низкую себестоимость, высокую прочность и гигиеничность, а также возможность производить упаковку механизированным способом [3].
Наиболее перспективно применение комбинированных полимерных материалов, среди которых самой распространенной комбинацией является сочетание полиэтилена с нанесенным на него методом экструзии полиамидом. Подобное сочетание придает упаковке газонепроницаемость, высокую жиростойкость и гибкость. Для продуктов, подвергаемых термообработке, широко используют комбинацию полиэтилен-полиэфир, либо полипропилен-полиэфир [4].
Общие достоинства подобных материалов -высокие потребительские свойства, возможность утилизации без выделения токсических веществ, относительно низкая стоимость, а также высокая санитарно-гигиеническая безупречность упаковки (т.е. отсутствие миграции посторонних соединений из упаковки в продукт).
Таким образом, поиск новых упаковочных материалов для сохранения потребительских свойств мяса и мясных продуктов на всем гарантийном сроке хранения является актуальным и представляет значительный практический интерес.
Целью работы являлось изучение влияния новых полимерных многослойных упаковочных материалов на сохранность полуфабрикатов из мяса птицы в течение гарантийного срока.
Материалы и методы исследования
Для упаковки свежего куриного мяса использовали пакеты на основе многослойных полимерных пленок: высокобарьерной Mealguard Meat (ПВБ М-50), среднебарьерной Mealguard OK-001, и низкобарьерной Cryovac BN 3050 (производство компания «Sealed Air», США).
Все рассматриваемые образцы плёнок характеризуются барьерными свойствами, возможностью
сварки внахлест, высокой степенью усадки, а также стойкостью к прокалыванию.
Характеристика пленок для изготовления упаковочных пакетов представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристика пленок для изготовления упаковочных пакетов
Наименование Свойства пленок
показателей Mealguard Meat Mealguard 0K-001 Cryovac BN 3050
Толщина, мкм 55.7 53.8 66.1
Проницаемость
по водяному пару, не более г/м2х24 часа 4,8 - -
Проницаемость
по кислороду, не более см3/м2х24 11,0 96 1932,6
часа
Проницаемость
по углекислому газу, не более см3/м2х24 часа 46,0 500 24839,2
Пленки Mealguard Meat и Mealguard OK-001 нами были получены по технологии тройного раздува: выдавливаемый из кольцевой фильеры расплав полимера подвергали быстрому охлаждению и калиброванию для получения ровной трубки с гладкой поверхностью [5]. Благодаря калибратору удается получить весьма точные размеры трубки, а благодаря быстрому охлаждению добивались мелкокристаллической структуры полимера, что очень важно для повышения прозрачности пленки.
Вышедшую из калибратора трубку непрерывно подавали в печь, нагревая до температуры вытяжки, а затем подвергали быстрому раздуву воздухом и вытягиванию в продольном направлении за счет разности скоростей подающих и тянущих валков.
Пленки были произведены на 9-ислойной соэкс-трузионной установке модели 650/9 фирмы «GAP S.r.l». Технологические параметры производства пленок представлены в таблицах 2-4. Коэффициенты раздува и вытяжки пленок составлял 3,0.
Таблица 2 - Температура нагрева по зонам экстру-деров, °С
Таблица 3 - Температура нагрева по зонам головки, °С
Таблица 4 - Температура нагрева по зонам ИК-нагревателей, °С
Зона нагрева Участок ориентации Участок отжига
1 250 163
2 250 163
3 250 163
4 450 163
5 80 -
6 70 -
7 50 -
Температура пленки на выходе 59 51
Экструдер Зона экструдера
1 2 3 4 5 6
А 230 235 240 245 250 250
B 210 215 220 225 220 220
C 210 215 220 225 220 220
D 230 235 240 245 250 250
E 180 185 190 190 190 190
F 230 235 240 245 250 250
G 210 215 220 225 220 220
H 210 215 220 225 220 220
I 215 220 225 230 230 230
Полученные пленки были использованы для изготовления различных партий термоусадочной барьерной упаковки размером 200*300 мм на пакетоделательной машине PACKNOVA EXTRA 700/108. В процессе изготовления пакетов технологические параметры составляли: давление прижима сварных губок - 6 атм, температура сварки -240 °С, время сваривания - 0,4 с.
Объектами для упаковывания и исследования сохранности служили образцы белого (грудной мускул) и красного (бедренный мускул) мяса, полученного от цыплят бройлеров кросса «Смена» на 41 сутки выращивания с последующим хранением при низких положительных температурах в условиях бытового холодильника в течение 11 суток.
Определение общего количества микроорганизмов, бактерий группы кишечных палочек, бактерий рода сальмонелл, протея, сульфитредуци-рующих клостридий проводили согласно Техническому регламенту Таможенного союза (ТР ТС 021/2011). Определение общей бактериальной об-семенённости и микробиологические исследование проводили согласно ГОСТ Р 54354 - 2011. Для определения бактерий групп кишечной палочки и сальмонелл делали посев на поверхность агара Эндо [6].
Результаты исследований и обсуждение
Для оценки биобезопасности полуфабрикатов из мяса птицы нами был определен количественный и качественный состав микрофлоры. Согласно действующей нормативно-технической документации в полуфабрикатах не должно обнаруживать-
Зона головки 1 2 3 4 5 6
Температура, °С 225 225 225 225 225 225
Зона головки 7 8 9 10 11 12
Температура, °С 210 225 225 225 220 215
ся патогенной и условно-патогенной микрофлоры, а показатель КМАФАнМ не должен превышать 1*105 в течении гарантийного срока хранения, который составляет 5 суток.
В ходе исследований определяли количество ме-зофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов для определения их различных таксономических групп, включая бактерии, дрожжи, плесневые грибы.
Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) -наиболее распространенный тест на микробную безопасность. Данный показатель применяется повсеместно для оценки качества продуктов за исключением тех, в производстве которых используются специальные микробные культуры. Величина показателя КМАФАнМ зависит от многих факторов. Наиболее важные - режим термической обработки продукта, температурный режим в период его транспортировки, хранения и реализации, влажность продукта и относительная влажность воздуха, наличие кислорода, кислотность продукта [1].
Показатель КМАФАнМ позволяет также оценивать уровень санитарно-гигиенических условий социальной сферы на производстве, он позволяет выявлять нарушения режимов хранения и транспортировки продукта.
Не смотря на важность данного показателя для оценки качества и биобезопасности мясной продукции КМАФАнМ нельзя рассматривать в отрыве от исследований по определению патогенной, условно-патогенной микрофлоры, а также психрофильных и термофильных микроорганизмов. Также следует отметить, что данный показатель не подходит для оценки качества продуктов, которые содержат специфическую и технологическую микрофлору.
Было изучено санитарное благополучие полуфабрикатов из мяса птицы. Оценку вели, определяя количество выросших видимых колоний на плотной питательной среде в течение 24-48 часов. Результаты исследований представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Показатели КМАФАнМ исследуемых образцов в динамике
В течение гарантийного срока хранения все рассматриваемые полимерные материалы обеспечивали
сохранность полуфабрикатов, а показатель КМАФАнМ первые 5 суток не превышал 6-6,5*102, что соответствует требованиям технического регламента на данные продукты.
Наилучшие результаты показало применение пакетов, изготовленных из пленки Cryovac BN 3050, как для бедренного, так и для грудного мускула птицы. Согласно имеющимся результатам, показатель КМАФАнМ в полуфабрикатах, упакованных в данный материал, не превышал 1,53,5*104 на 9 сутки эксперимента, что практически в два раза превышает гарантийный срок хранения данных продуктов.
Образцы пакетов из пленок Mealguard Meat и Mealguard 0K-001 несмотря на то, что показали несколько худшие результаты позволили увеличить сроки хранения полуфабрикатов из мяса птицы в среднем на 30%, что также свидетельствует о высоких барьерных свойствах рассматриваемых материалов и позволяет рекомендовать их использование при производстве мясной продукции из мяса птицы.
Следует отметить, что на протяжении всей длительности эксперимента нами не было отмечено наличия в мясе птицы бактерий группы кишечной палочки, сальмонелл, протея, а также суль-фитредуцирующих клостридий, что позволяет сделать вывод о целесообразности использования рассматриваемых пленок для упаковки мясных продуктов.
Таким образом, по результатам проведенных исследований можно сделать вывод, что пакеты из использованных полимерных пленок в среднем на 60-70 % позволяют увеличить сроки хранения полуфабрикатов из мяса птицы. Использование данного вида упаковки позволяет сохранить высокие органолептические свойства мяса птицы, сохраняет внешний привлекательный вид изделия, позволяет обеспечить стабильность и санитарное благополучие полуфабрикатов из мяса птицы в течение длительного срока, превышающего нормативный срок хранения данного вида продукции.
Работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации (Минобр-науки России), в рамках выполнения комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства по договору № 02.G25.31.0037, согласно постановлению Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 г. № 218.
Литература
1. Рогов И.А., Забашта А.Г., Казюлин Г.П. Технология мяса и мясных продуктов. Книга 1. Общая технология мяса. - Учебник — М.: КолосС, 2009. — 565 с.
2. Упаковка пищевых продуктов под ред.Ричарда Ко-улза— Спб.: Профессия, 2008. — 450 с
3. Потипаева Н.Н. и др. Пищевые добавки и белковые препараты для мясной промышленности, Учебное пособие. - Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2008. - 168 с.
4. В.В. Леваничев. Мясная индустрия. №5, 44-47 (2008).
Пакеты из пленки Показатели КМАФАнМ, КОЕ
Сутки хранения 1 3 5 7 9
Красное мясо
Cryovac BN 3050 89 2,5*102 4,5*102 5,5*104 3,5*104
Mealguard Meat 88 2,3*102 6,5*102 1,4*103 9*104
Mealguard 0K-001 85 3,2*102 5,5*102 3,5*104 2*105
Белое мясо
Cryovac BN 3050 72 2*102 4*102 1*104 1,5*104
Mealguard Meat 80 4*102 6*102 1,2*103 5*104
Mealguard 0K-001 76 3*102 5*102 1,5*104 8,5*104
5. А.И. Загидуллин и др. Вестник Казанского технологического университета. Т.18, № 7, 102-106 (2015).
6. Л.В. Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов, Методы исследования мяса и мясных продуктов. Колос, Москва, 2001. 376 с.
© Э. Ш. Юнусов - к.б.н., доцент каф ТММП КНИТУ, [email protected]; Г. О. Ежкова - д.б.н., проф., зав. каф. ТММП, [email protected]; Р.М. Гарипов - д.х.н., проф., зав. каф. ТППК КНИТУ, [email protected]; А. А. Ефремова - к.т.н., доцент каф. ТППК КНИТУ, [email protected]; Д. Д. Храмов - Директор ООО «АнтикорК», [email protected].
© E. Sh. Yunusov - c.b.s, associate professor of the department TMMP, KNRTU, [email protected]; G. O. Egkova - Doctor of Science, Full Professor, head of the department TMMP, KNRTU, [email protected]; R. M. Garipov - Doctor of Science, Full Professor, head of the department TPPK, KNRTU, [email protected]; A. I. Zagidullin - c.t.s., associate professor of the department TPPK, KNRTU, [email protected], A. Efremova - c.t.s., associate professor of the department TPPK, [email protected]; D.D. Khramov -Director LTD «AntikorK», [email protected].
