В.В. Доржиева, канд. техн. наук, доц., e-mail: viktoria. dorzhiewa@yandex. ru И.А. Ханхалаева, д-р техн. наук, проф., e-mail: 417126@mail.ru Э.Б. Битуева, д-р техн. наук, проф., e-mail: bitueva-elv@mail.ru Д.Н. Хамханова, д-р техн. наук, доц., e-mail: darima-1956@yandex.ru Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ
УДК 637.5.04/07
ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА КОМБИНИРОВАННОГО МЯСОПРОДУКТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАРЬЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ПРИНЦИПОВ ХАССП
В статье представлены результаты исследований по обоснованию использования красных листьев бадана толстолистного как пищевого компонента в качестве барьерного фактора, использование нетрадиционного мясного сырья - мяса пресноводной нерпы - в производстве колбасных изделий.
Проведена оценка технологии нового комбинированного мясопродукта с использованием барьерной технологии и принципов ХАССП. Исследованы качество и безопасность комбинированного мясопродукта, полученного с использованием таких барьерных факторов, как янтарная кислота и водный экстракт из красных листьев бадана толстолистного.
Разработан план ХАССП для производства нового комбинированного мясопродукта с использованием барьерного фактора, где определены три критические контрольные точки (ККТ), связанные с рисками качественного, физического и микробиологического характера. Установлены критические пределы для этих ККТ.
Ключевые слова: комбинированный мясопродукт, барьерный фактор, критическая контрольная точка, план ХАССП.
V.V. Dorzhieva, Cand. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
I.A. Khankhalaeva, Dr. Sc. Engineering, Prof.
E.B. Bitueva, Dr. Sc. Engineering, Prof.
D.N. Khamkhanova, Dr. Sc. Engineering, Assoc. Prof.
RESEARCH OF PRODUCTION QUALITY AND SAFETY OF COMBINED MEAT PRODUCTS USING BARRIER TECHNOLOGY
AND HACCP PRINCIPLES
The article presents the results of research on the justification of the use of red leaves of bergenia as a food component as a barrier factor; the use of non-traditional meat raw materials-meat offreshwater seals in the production of sausages.
The technology of a new combined meat product with the use of barrier technology and HACCP principles was evaluated. The quality and safety of the combined meat product obtained using such barrier factors as succinic acid and aqueous extract from the red leaves of bergenia are investigated.
A HACCP plan has been developedfor the production ofa new combined meat product using the barrier factor, which identifies three critical control points (CCP) associated with risks of a qualitative, physical and microbiological nature. Critical limits for these CCP have been established.
Key words: combined meat product, barrier factor, critical control point, HACCP plan.
Введение
В настоящее время снижение рисков и повышение безопасности процессов на всех этапах жизненного цикла продукции являются актуальными задачами.
В мясной промышленности одним из перспективных направлений, решающих задачи по снижению рисков, являются барьерные технологии. Исследованиями [6] установлено, что ис-
пользование различных барьерных факторов, таких как активность воды, биологически активные вещества, нитрит натрия, пищевые кислоты и пр., позволяет значительно повысить сроки годности продукции за счет создания барьеров для патогенной микрофлоры. Несмотря на это, на современном этапе поиск новых барьерных факторов является вопросом актуальным. Кроме того, барьерные технологии гармонично вписываются в процедуру соблюдения требований технических регламентов, действующих на территории Евразийского экономического сообщества, в том числе в Российской Федерации.
Исходя из положений технических регламентов Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции» при производстве пищевых продуктов, в том числе и мясных, необходимо не только оптимизировать традиционные рецепты с помощью барьерной технологии, но и управлять процессом производства с помощью концепции ХАССП [11, 12].
Целью работы являются анализ технологии и исследование качества, безопасности комбинированного мясопродукта с использованием барьерной технологии и принципов ХАССП.
Исходя из поставленной цели, решались следующие задачи:
- выбор и обоснование новых барьерных факторов;
- исследование качества и безопасности комбинированного мясопродукта с использованием нового барьерного фактора;
- разработка плана ХАССП для снижения рисков при производстве и хранении нового комбинированного мясопродукта с использованием барьерной технологии.
Материалы и методы исследования
Материалами исследований служили красные листья бадана толстолистного (Bergenia crassifolia (L.) Fritsch), собранные осенью и весной, водный экстракт из красных листьев бадана толстолистного, свежемороженое (при минус 18 оС) мясо байкальской нерпы второго года жизни, мясной продукт на основе мяса нерпы.
Экспериментальные исследования проводились на кафедрах «Неорганическая и аналитическая химия» и «Стандартизация, метрология и управление качеством» Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления и в Сибирском институте физиологии и биохимии растений.
Содержание токсичных элементов, влаги, жира, золы, гликогена, белка, пестицидов, микробиологические показатели в сырье и готовой продукции определяли общепринятыми стандартными методами.
Содержание суммы фенольных соединений, дубильных веществ, флавоноидов, витаминов С, В1, В2 определяли с помощью колориметрических и спектрофотометрических методов.
Многие дикорастущие растения, содержащие биологически активные вещества (БАВ), могут не только выступать источником обогащающих продукт компонентов, но и непосредственно влиять на сроки хранения продукта в качестве барьерных факторов, предотвращающих как микробиологические процессы, так и окислительные.
Флавоноиды, дубильные вещества, оксикоричные кислоты при определенных концентрациях, находясь в пищевом сырье, могут выступать как антиокислители, причем флавоно-иды обладают в большей степени способностью стабилизировать окислительные процессы по сравнению с другими фенольными соединениями.
Большинство фенольных соединений способны не только тормозить окислительные процессы, но и служить своего рода барьером для развития патогенной микрофлоры. К числу таких фенольных соединений относятся фенолокислоты (галловая, кофейная, бензойная, салициловая и др.), флавоноиды, нафтохиноны, конденсированные и гидролизуемые танины и т.д. [10]. Из литературных источников выявлено, что вещества, входящие в состав листьев и корневищ бадана, обладают антимикробной активностью [7]. Наличие высокой антимикробной активности у препаратов бадана открывает возможность их использования в качестве консерванта в пищевой промышленности.
Известно, что были проведены исследования по изучению безопасности красных листьев бадана толстолистного [4]. Установлено, что по показателям безопасности красные листья бадана толстолистного соответствуют требованиям, предъявляемым к ним. Красные листья бадана отнесены к экологически чистому сырью и рекомендованы для использования в качестве источника БАВ в пищевой промышленности.
Основными компонентами, обладающими антимикробной активностью, являются биологически активные вещества дикорастущих растений, в связи с этим исследовано содержание БАВ в красных листьях бадана. Данные в зависимости от фазы вегетации представлены в таблице 1.
Таблица 1
Биологически активные вещества листьев бадана толстолистного в зависимости от фазы вегетации
Наименование Красные листья Зеленые листья [7] Черные листья [7]
Фенольные соединения, % 32,1±0,03 27,01±0,02 26,25±0,02
Флавоноиды в пересчете на рутин, % 2,55±0,01 1,41±0,02 2,18±0,02
Дубильные вещества, % 25,6±0,1 18,5±0,2 16,88±0,2
Арбутин, % 17,88±0,2 19,5±0,1 8,04±0,1
Как показал сравнительный анализ, в листьях бадана в зависимости от фазы вегетации накапливается разное количество фенольных соединений, как видно из таблицы 1, наибольшее их количество содержится в красных листьях бадана толстолистного. Красные листья бадана толстолистного содержат также большое количество флавоноидов, дубильных веществ, что позволяет рекомендовать их к применению в пищевой промышленности для обогащения продуктов.
В пищевой промышленности наибольшее распространение получило использование экстрактов из дикорастущих растений с использованием различных экстрагентов с целью выделения биологически активных веществ.
Для дальнейшего исследования был проведен анализ экстрагентов БАВ из растительного сырья и было установлено, что наиболее оптимальным экстрагентом является вода. Достоинствами данного экстрагента являются невысокая стоимость, широкая область применения.
В результате экспериментов для дальнейшей работы был взят экстракт с гидромодулем 1:25, содержащий оптимальное количество биологически активных веществ [3].
На следующем этапе были проведены исследования антиоксидантной, антимикробной активности полученных экстрактов (до и после осаждения дубильных веществ, после замораживания при минус 18 оС). Установлено, что осаждение дубильных веществ незначительно снижает антиоксидантную активность водных экстрактов - меньше на 21,9 % по сравнению с контролем, а замораживание не влияет на антиоксидантные свойства экстракта.
Далее было исследовано влияние барьерного фактора - экстракта из красных листьев бадана - на качество и безопасность комбинированного мясопродукта.
В качестве сырья для комбинированного мясопродукта выбрано мясо водного млекопитающего - байкальской нерпы [2].
В связи с ростом популяции нерпы в последние годы возобновлена выдача квот на промысел пресноводного тюленя для получения ценного мехового и жирового сырья. В целях рационального использования сырья актуальными стали вопросы по переработке мясного сырья, получаемого при убое нерпы, так как оценка возможности использования данного сырья на пищевые цели не проводилась. В работах сотрудников ВСГУТУ была доказана безопасность жира и печени байкальской нерпы первого-второго года жизни [9]. С учетом того, что мышечная ткань также может кумулировать вредные вещества, были проведены исследования показателей безопасности мяса нерпы. В таблице 2 представлены результаты по содержанию токсичных элементов в мясе особей нерпы первого-второго года жизни в сравнении с нормами ТР ТС 021/2011.
Таблица 2
Показатели безопасности мяса байкальской нерпы
Показатели безопасности Допустимые значения, мг/кг, не более Фактические значения, мг/кг
Токсичные элементы:
свинец 1,0 0,16±0,02
мышьяк 1,0 0,12±0,01
кадмий 0,2 0,008±0,0001
ртуть 0,6 0,05±0,001
Пестициды:
гексахлорциклогексан 1,0 не обнаружены
ДДТ и его метаболиты 1,0 не обнаружены
Как видно из полученных данных, в исследуемом сырье пестициды не обнаружены, содержание токсичных элементов на порядок ниже допустимых значений. А также проводились исследования на наличие паразитов семейств трематод, нематод и цестод. Установлено, что личинки паразитов в сырье отсутствуют.
Далее был изучен химический состав мяса пресноводной нерпы, установлено, что массовые доли основных компонентов (белка (23,3 %), жира (0,41 %), влаги (69,2 %), золы (0,86 %), гликогена (1,32 %) - в пределах нормы для мясного сырья. Низкое содержание жира позволяет отнести данный вид сырья к разряду диетических. По минеральному и витаминному составу мясо богато витаминами группы В (тиамин (0,48 мг%), рибофлавин (0,32 мг%)), калием (248, 4 мг/кг), фосфором (173,5 мг/кг).
Опытным путем была выбрана и оптимизирована рецептура [9] комбинированного мясопродукта с использованием мяса нерпы. Разработанная рецептура положена в основу технологии нового вида продукта «Колбаски байкальские» (табл. 3).
Таблица 3
Рецептура комбинированного мясного продукта «Колбаски байкальские»
Наименование ингредиента Содержание в 100 г продукта, г
Мясо нерпы бланшированное 30
Свинина полужирная 44,4
Молоко сухое обезжиренное 5
Лук репчатый свежий 5
Крахмал 3
Каррагинан 1
Водный экстракт красных листьев бадана толстолистного, мл 10
Технологическая схема производства комбинированного мясного продукта «Колбаски байкальские» представлена на рисунке 1.
Предложенная схема включает два этапа: выдержку мяса в растворе янтарной кислоты со специями для снижения его рН до 4,5 и введение экстракта красных листьев бадана толстолистного на стадии измельчения сырья для замедления окислительных и микробиологических процессов в конечном продукте.
Исследовано качество комбинированного продукта. Результаты представлены в таблице 4.
Таблица 4
Требования к готовому продукту
Наименование показателя Содержание
Массовая доля влаги, не более, % 63
Массовая доля белка, не менее, % 15
Массовая доля жира, не более, % 14,6
Продолжение таблицы 4
Массовая доля углеводов, не более, % 6,8
КМАФАнМ, к.о.е./г, не более 1*103
БГКП (колиформы) в 1 г не допускаются
Патогенные, в том числе сальмонеллы, в 25 г не допускается
Сульфитредуцирующие клостридии в 0,1 г не допускаются
S. aureus в 1 г не допускаются
Ранее проводились исследования, связанные с изучением новых видов пищевых продуктов с использованием барьерной технологии и ХАССП [8].
Исходя из принципов ХАССП, на всех стадиях процесса производства мясной продукции должна обеспечиваться ее прослеживаемость. Поэтому следующим этапом работы являлись разработка мероприятий, позволяющих проводить мониторинг производственных процессов, выявление «узких» мест и установление в них контроля, а также оценка качества сырья и готовой продукции.
На основе проведенных исследований и разработанной программы производственного контроля был разработан план ХАССП.
Анализ нормативного обеспечения производства комбинированного мясопродукта «Колбаски байкальские» свидетельствует о полном наличии требуемых нормативных документов для реализации результатов исследований в нормативно-правовом поле в промышленных условиях.
Далее, согласно требованиям к разработке плана ХАССП [1], сделан анализ рисков на всех технологических операциях при производстве комбинированного мясопродукта (физических, химических, микробиологических, качественных). Затем проведена идентификация рисков и оценка их вероятности возникновения на этапе производства экспертным методом с использованием диаграммы анализа рисков. Анализ рисков по сырью не проводили в связи с тем, что предварительные исследования по качеству и безопасности подтверждают его соответствие требованиям ТР ТС 021 «О безопасности пищевых продуктов» и разработанная программа производственного контроля предусматривает исключение таких рисков.
В ходе анализа установлены 3 критические контрольные точки технологии производства комбинированного мясопродукта «Колбаски байкальские», для которых определены критические пределы. Данные представлены в таблице 5.
Таблица 5
Критические контрольные точки и их пределы
Наименование ККТ/ этап ТП Опасный фактор / контролируемый параметр Критические пределы
ККТ № 1 Этап: выдержка в растворе янтарной кислоты К1, К2 / концентрация кислоты, время выдержки Концентрация кислоты должна быть 0,5 %, время выдержки 30 мин
ККТ № 2 Этап: термическая обработка (обжарка, варка, охлаждение) Ф1, М1, М2, М3, М4, М5 / Температура обжарки, варки, в центре батона, продолжительность каждого процесса Обжарка г=(90-100) °С, время -30 мин, варка 1=(85-90) °С время 20 мин, охлаждение до температуры в центре батона не выше 15 °С
ККТ № 3 Этап: упаковка, хранение, реализация Ф1,Ф2,Ф3,Ф4,Ф5,Ф6, М1,М2,М3,М4,М5,М6 / Температура хранения, время Температура хранения (4-6) °С, время - 6 сут с момента окончания технологического процесса
Примечания: К1 - К3 - качественные риски;
Ф1 - Ф6 - физические риски;
М1 - М5 - микробиологические риски.
36
Рисунок - Технологическая схема продукта «Колбаски байкальские»
После идентификации критических контрольных точек и определения их пределов разработана система мониторинга этих ККТ. При проведении мониторинга указываются процедура (корректирующие или предупреждающие действия) и его периодичность, время и результаты, затем делается вывод о соблюдении или несоблюдении критических пределов.
Выводы
1. Исследованы химический состав, безопасность и содержание биологически активных веществ в красных листьях бадана толстолистного. Результаты исследований свидетельствуют об экологической чистоте сырья и наличии высокого содержания фенольных соединений, которое указывает на ее высокую антимикробную активность, что позволяет рекомендо-
вать экстракт из красных листьев бадана в качестве барьерного фактора при производстве пищевых продуктов.
2. Изучен химический состав и безопасность мяса байкальской нерпы, которое выбрано в качестве дополнительного мясного сырья для комбинированного продукта. Выбрана и оптимизирована рецептура, разработана технология производства нового комбинированного мясопродукта «Колбаски байкальские» с использованием водного экстракта красных листьев бадана в качестве барьерного фактора, исследовано качество готового продукта.
3. Разработан план ХАССП для производства нового комбинированного мясопродукта с использованием барьерного фактора, где определены 3 ККТ, связанные с рисками качественного, физического и микробиологического характера. Установлены критические пределы для этих ККТ.
Библиография
1. ГОСТ Р 51705.1-2001 Системы качества. Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП. Общие требования.
2. Данилова О.В., Доржиева В.В., Чиркина Т.Ф. Мясо пресноводных млекопитающих - дополнительный источник пищевого сырья // Мясная индустрия. - 2007. - № 9. - С. 72-73.
3. Доржиева В.В., Чиркина Т.Ф. Получение экстракта из красных листьев бадана толстолистного для пищевых целей // Вестник КрасГАУ. - 2008. - Вып. 3. - С. 304-306.
4. Доржиева В.В. Получение и применение экстракта красных листьев BERGENIA CRASSIFO-LIA (L.) FRITSCH в производстве комбинированного мясопродукта: дис. ... канд. техн. наук. - Улан-Удэ, 2008. - 123 с.
5. Краснов А.Е., Красуля О.Н., Николаева С.В. и др. Моделирование качественных характеристик и оптимизация состава мясного фарша // Мясная индустрия. - 2006. - № 4. - С. 58-60.
6. Лисицын А.Б., Семенова А.А., Цинпаев М.А. Основные факторы повышения стойкости мясопродуктов к микробиологической порче // Все о мясе. - 2007. - № 3. - С. 16-23.
7. Лубсандоржиева П.Б. Бадан толстолистный. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2002. - 90 с.
8. Ляйстнер Л. Разработка новых видов пищевых продуктов с использованием барьерной технологии и НАССР // Мясные технологии. - 2006. - № 1. - С. 17-22.
9. Пестерева О.В. Теоретическое обоснование и практические рекомендации использования жира нерпы на пищевые цели: дис. ... канд. техн. наук. - Улан-Удэ, 1995. - 177 с.
10. Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты: реакционная способность и эффективность. - М.: Наука, 1988. - 247 с.
11. О безопасности пищевой продукции: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011.
12. О безопасности мяса и мясной продукции: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 034/2013.
Bibliography
1. GOST R 51705.1-2001 Quality systems. Food quality management based on the principles of HACCP. General requirements.
2. Danilova O.V., Dorzhieva V.V., Chirkina T.F. The meat of freshwater mammals is an additional source of food raw materials // Meat industry. - 2007. - N 9. - P. 72-73.
3. Dorzhieva V.V., Chirkina T.F. Obtaining an extract from the red leaves of bergenia for food purposes // VestnikKrasGAU [Bulletin of KrasSAU]. - 2008. - Issue 3. - P. 304-306.
4. Dorzhieva V.V. Preparation and application of bergenia CRASSIFOLIA (L.) FRITSCH red leaf extract in the production of combined meat products: Diss. ... Cand. tech. sciences. - Ulan-Ude, 2008. - 123 p.
5. Krasnov A.E., Krasulya O.N., Nikolaeva S.V. et.al. Modeling of qualitative characteristics and optimization of the composition of minced meat // Meat industry. - 2006. - N 4. - P. 58-60.
6. Lisitsyn A.B., Semenova A.A., TsinpaevM.A. The main factors of increasing the resistance of meat products to microbiological spoilage // All about meat. - 2007. - N 3. - P. 16-23.
7. Lubsandorzhieva P.B. Badan thick-leaved. - Ulan-Ude: Publishing House of the BSC SB RAS, 2002. - 90 p.
8. Leistner L. Development of new types of food products using barrier technology and HACCP // Meat Technologies. - 2006. - N 1. - P. 17-22.
9. Pestereva O.V. Theoretical basis and practical recommendations for the use of fat seals for food purposes: Diss. ... Ph. D. - Ulan-Ude, 1995. - 177 p.
10. Roginsky V.A. Phenolic Antioxidants: Reactivity and Efficiency. - M.: Nauka [Science], 1988. -
247 p.
11. Technical regulations of the Customs Union TR CU 021/2011. On the safety of food products."
12. Technical Regulation of the Customs Union TR CU 034/2013. On the safety of meat and meat products.