CC BY
2
УДК 637.5.033 табл. 3. Ил. 2. Библ. 7.
ИЗМЕНЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ ЗАКАТОЧНОГО ШВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ БАНОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ХРАНЕНИЯ КОНСЕРВОВ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Манджиева Н.Н., канд. техн. наук ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова»
Ключевые слова: консервы, металлические банки, геометрические размеры закаточного шва, отрицательные температуры, продолжительность хранения
Реферат
Представлены результаты исследований изменения геометрических параметров закаточного шва металлических банок № 8 при хранении мясных консервов «Говядина тушеная высший сорт» по ГОСТ 32125-2013 «Консервы мясные. Мясо тушеное. Технические условия». Хранение опытной партии осуществляли при температуре минус 12°С в течение 7 и 30 суток в морозильной камере. Контрольными образцами являлись аналогичные консервы, хранившиеся при положительных температурах (от 0°С до плюс 20°С). По результатам исследований было установлено уменьшение значения перекрытия по отдельным участкам закаточного шва под воздействием отрицательных температур. Было выявлено до 83% банок с отклонениями в геометрических размерах закаточного шва в результате деформации при замерзании продукта. Сделан вывод, что при хранении консервов в течение установленных сроков и в условиях отрицательных температур хранения, выявленные отклонения по основным показателям качества закаточного шва могут привести к нарушению герметичности консервов в металлической таре и возрастанию рисков микробиологической и других видов порчи.
CHANCES IN THE SEAM GEOMETRY OF METAL CANS DEPENDING ON CANNED FOOD STORAGE DURATION AT NEGATIVE TEMPERATURES
Mandzhieva N.N.
The V.M. Gorbatov All-Russian Meat Research Institute
Key words: canned foods, metal cans, geometrical dimensions of seam, negative temperatures, storage duration
Summary
The paper presents the results of the investigation of the changes in the geometrical dimensions of metal cans No. 8 upon storage of canned meat "Stewed beef of top grade" according to GOST 32125-2013 Canned meat in pieces. Stewed meat. Specifications". The experimental batch was stored at a temperature of -12°C for 7 and 30 days in a freezing chamber. Similar canned meat stored at positive temperatures (0°C to 20°C) served as a control. On the basis of the obtained results, a decrease in the overlap ratio on different sites of the seam under the influence of negative temperatures was observed. It was found that up to 83 % of cans had deviations in the geometrical dimensions of the seam as a result of deformations upon product freezing. It was concluded that when storing canned foods during the established shelf life and under the negative temperatures of storage, the revealed deviations in the main quality indicators of the seam can lead to loss in sealing of canned foods in metal containers and an increase in the risks of the microbiological and other types of spoilage.
Введение
В соответствии с действующими в консервной отрасли технологическими инструкциями, нормативной и технической документацией, хранение консервов, в том числе мясных, осуществляется при температуре от 0 °С до 20 °С и относительной влажности не более 75 % [3, 4].
Среди множества причин, вызывающих порчу консервов [5], негерметичность банок, а также потеря их герметичности в процессе стерилизации и хранения имеют принципиально важное значение с точки зрения обеспечения безопасности данной продукции [2].
Мясные консервы занимают особое место в питании населения и спецпотребителей, постоянно или временно находящихся в экстремальных условиях жизнедеятельности, где нет возможности хранить продукцию при установленных температурно-влажностных режимах. Кроме этого, из-за значительных расстояний при перевозке консервов, вынужденных простоев транспорта в связи с погодными условиями и/или на погру-зочно-разгрузочных работах в регионах Арктической зоны высока вероятность нахождения консервов в течение неопределенных периодов времени при отрицательных температурах.
Широко известны факты длительного хранения мясных и мясо-растительных консервов в нерегулируемых условиях [7]. Однако до сих пор не было разработано научно обоснованных рекомендаций по хранению консервов, которые в период срока годности могли подвергаться воздействию низких отрицательных температур.
В 2016 году во ВНИИМП им. В.М. Горбатова были начаты фундаментальные научные исследования по изучению влияния отрицательных температур на качество и безопасность мясных консервов. В лаборатории «Технология консервного производства» были проведены исследования микроструктуры консервов «Говядина тушеная высший сорт», изготовленных в соответствии с требованиями ГОСТ 32125 и хранившихся при температуре минус 12°С в течение 7 и 30 дней, результаты которых показали, что уже после 7 дней хранения отмечалась неоднородность распространения деструкции мышечных волокон по объему образцов, связанная с неравномерностью распределения кристаллов льда. При дальнейшем хранении консервов были установлено развитие микроструктурных изменений и связанных с ними изменений физико-химических показателей под воздействием низких температур [6].
В продолжение этих исследований представляло научный и практический интерес изучение изменения геометрии закаточного шва консервов при аналогичных условиях хранения.
Благодаря хорошим защитным свойствам и технологичности, а также экономическим показателям, металлическая упаковка в настоящее время продолжает занимать ведущее положение в консервной промышленности и в продовольственном обеспечении удаленных регионов [3]. В связи с этим исследования по оценке состояния металлической банки в условиях, моделирующих воздействия отрицательных температур, например, при транспортировании, являются актуальными.
Целью работы являлось изучение влияния отрицательных температур хранения на изменение геометрии закаточного шва для оценки возможных рисков потери герметичности консервов.
Объекты и методы исследований
Объектами исследований являлись мясные консервы «Говядина тушеная высший сорт» в металлической штампованной круглой банке № 8, по ГОСТ 5981-2011, изготовленной из белой жести. Партия консервированной продукции была выработана в произ-
Рисунок 1. Общий вид профиль-проектора фирмы «Lubeka»
Рисунок 2. Профиль закаточного шва по ГОСТ 5981
А - толщина шва, мм; Р - перекрытие шва, мм; х - длина крючка корпуса, мм; у - длина крючка крышки, мм; В - высота шва, мм
бранных образцов в 2-х точках, расположенных по окружности банки через 180°. Измерение элементов шва проводили с помощью оптического профиль-проектора фирмы «1_иЬека» (рисунок 1). Измеряемые геометрические размеры закаточного шва представлены на рисунке 2.
Перекрытия шва (Р), в процентах, рассчитывали по формуле:
Р = [(х + у + ^ - В)/В - (2 ^ + Ц] х 100,
где ^ - толщина листа крышки, мм; ^ - толщина листа корпуса, мм.
Результаты и их обсуждение
При визуальном осмотре после хранения металлических банок контрольной и опытной группы отслоения лакокрасочного покрытия не наблюдалось. Поверхность швов была гладкой, без механических дефектов (подрезов, зубцов,
язычков, морщин) и деформации. Уплот-нительная паста из швов не выступала. Признаков коррозии не было.
Геометрические размеры закаточного шва банок контрольной группы представлены в таблице 1. Значение перекрытия шва в соответствии с ГОСТ 5981 должно составлять не менее 45 %. В контрольных образцах среднее значение этого показателя составило 51,43 %. Толщина шва (Amax) должна удовлетворять требованиям для вышеуказанной банки 1,43. Как видно из полученных результатов все швы хорошо сжаты.
Результаты исследования закаточного шва банок опытной группы после 7 суток хранения (таблица 2), показали, что образцы банок под №№ 2-6 были слабо сжаты, о чем свидетельствует показатель А, который не должен быть больше А , что свидетельствовало
max' m
Таблица 1
водственных условиях ОАО «Савинский комбинат», Московская область, г. Железнодорожный.
Консервы после карантинного периода хранения (в течение 11 суток при традиционных температурно-влажностных условиях хранения от 0 °С до 20 °С и относительной влажности не более 75%, были разделены на 2 группы:
I - контрольные образцы после стерилизации продолжали хранить при температуре от 0°С до 20 °с);
II - опытные образцы хранили в промышленной морозильной камере при температуре минус 12 °С.
Выборка консервов производилась в количестве по 6 банок для каждой группы после 7-ми суток и 30-ти суток хранения, с момента окончания карантинного периода.
Оценку состояния закаточного шва проводили в соответствии с ГОСТ 5981 [1]. Для этого банки освобождали от содержимого, промывали и высушивали при комнатной температуре. Геометрические параметры измеряли на каждом из ото-
Результаты исследований качества закаточных швов банок контрольных образцов после стерилизации и карантинного хранения
№ образца, участка и точки А, мм Р, мм х, мм у, мм В, мм Р,%
1 1.1.1 1,35 1,28 2,22 2,00 3,25 45,95
1.1.2 1,34 1,22 2,40 1,85 3,22 48,83
2 1.1.3 1,39 1,50 2,10 2,10 3,00 60,68
1.1.4 1,41 1,28 2,20 1,92 3,07 52,69
3 1.1.5 1,33 1,15 2,18 1,88 3,11 47,40
1.1.6 1,30 1,05 2,42 1,78 3,25 45,17
4 1.1.7 1,38 1,28 2,22 2,00 3,25 45,95
1.1.8 1,36 1,22 2,40 1,85 3,22 48,83
5 1.1.9 1,34 1,28 1,98 1,78 2,8 55,14
1.1.10 1,39 1,20 2,00 1,68 2,85 47,95
6 1.1.11 1,33 1,46 2,25 2,05 3,08 57,85
1.1.12 1,41 1,28 2,00 2,20 3,0 60,68
Среднее значение 1,36±0,03 1,27±0,08 2,20±0,12 1,92±0,12 3,09±0,13 51,43±4,99
Результаты исследований качества закаточных швов банок опытных образцов после 7 суток хранения Таблица 2
№ образца, участка и точки А, мм Р, мм х, мм у, мм В, мм Р,%
1 2.2.1 1,75 1,32 1,82 1,90 2,80 53,3
2.2.2 2,20 1,19 1,81 1,81 2,82 47,2
2 2.2.3 1,75 1,19 1,91 1,90 2,99 44,6
2.2.4 1,65 0,93 1,95 1,78 3,13 33,2
3 2.2.5 1,53 1,18 1,89 1,82 2,95 42,8
2.2.6 1,65 1,28 1,83 1,90 2,88 48,2
4 2.2.7 1,75 1,15 1,85 1,88 2,98 41,8
2.2.8 2,20 1,21 1,92 1,89 2,97 45,9
5 2.2.9 1,92 1,22 1,98 1,98 3,09 44,9
2.2.10 1,95 1,12 1,88 1,99 3,12 39,4
6 2.2.11 1,69 1,15 1,93 1,88 2,89 51,1
2.2.12 1,72 1,09 1,89 1,93 3,08 39,7
Среднее значение 1,81± 0,17 1,17±0,07 1,89±0,04 1,89±0,05 2,98±0,09 44,34±4,14
2017 | №3 ВСЕ О МЯСЕ
Результаты исследований качества закаточных швов банок опытных образцов после 30 суток хранения
Таблица 3
№ образца, участка и точки А, мм Р, мм х, мм у, мм В, мм Р,%
1 2.3.1 1,65 1,16 1,93 1,81 2,79 54,9
2.3.2 1,90 1,22 2,09 1,83 2,97 50,7
2 2.3.3 1,68 1,07 1,82 1,82 2,90 42,9
2.3.4 1,78 1,21 1,91 1,89 2,89 50,7
3 2.3.5 1,88 1,18 1,82 1,82 2,88 44,1
2.3.6 1,68 1,31 2,05 1,81 2,90 52,7
4 2.3.7 1,75 1,20 1,88 1,90 2,97 44,6
2.3.8 1,65 1,35 1,88 1,96 2,90 51,8
5 2.3.9 1,85 1,23 1,84 1,76 2,72 53,5
2.3.10 1,80 1,44 2,05 1,90 2,81 63,3
6 2.3.11 1,81 1,24 1,97 1,94 3,00 48,3
2.3.12 1,65 1,20 1,98 1,80 3,05 39,8
Среднее значение 1,76±0,08 1,23±0,07 1,94±0,08 1,85±0,05 2,90±0,07 49,78±4,!
о том, что в процессе хранения при отрицательных температурах продукт расширялся, и это привело к деформации банки. Среднее значение перекрытия шва составило 44,34 %, что было ниже установленного стандартом рекомендуемого значения.
В таблице 3 представлены результаты исследования закаточного шва банок опытной группы после 30 суток хранения. Из 6 отобранных банок образцы № 2, 3, 4 и 6 также были слабо сжаты по шву в результате воздействия низкой температуры хранения и замерзания жидкой фазы в продукте. Среднее значение перекрытия шва составило 49,78 %, что было ниже, чем у контрольной группы, но соответствовало рекомендуемым требованиям.
В соответствии с ГОСТ 32125, «Говядина тушеная высший сорт» может иметь в своем составе до 42 % бульона, а общее содержание влаги в продукте может составлять до 75 %. При этом известно, что коэффициент расширения воды при замерзании равен 1,1. Таким, образом, увеличение объема жидкой фазы в продукте при агрегатном переходе в твердое состояние оказало механическое воздействие на закаточный шов консервов, что согласуется с полученными значениями коэффициентов перекрытия шва в опытных и контрольных образцах.
При сравнении полученных результатов в опытных образцах видно, что после хранения в течение 7 суток несоответствия по значению перекрытия шва имели 83 % банок (5 из 6), а после хранения в течение 30 суток - 67 % банок (4 из 6). С одной стороны, полученный результат выглядел нелогично, так
как не объяснялся с позиции увеличения продолжительности хранения. Однако необходимо заметить, что в соответствии с условиями эксперимента банки отбирались случайным образом, следовательно, при увеличении количества отобранных банок, мог быть получен результат, устанавливающий зависимость значения перекрытия шва консервов от продолжительности хранения образцов в условиях отрицательных температур. Тем не менее, проведенные исследования
показали обоснованность рисков потери герметичности банок в результате замерзания продукта при хранении.
Заключение
В результате замерзания жидкой фазы в продукте и изменения объема содержимого в консервной банке могут возникать избыточные давления, которые приводят к объемному расширению самой банки и уменьшению коэффициента перекрытия закаточного шва. Такие швы предрасположены к разгерметизации банок при внешних воздействиях и при хранении.
Проведенные исследования показали высокую степень риска потери герметичности консервов при замерзании продукта и при хранении при температуре минус 12 °С. Таким образом, 75 % опытных образов имели значение перекрытия шва ниже рекомендуемого значения.
Полученные результаты свидетельствуют о важности продолжения исследований для целей обеспечения безопасности потребления консервированной продукции.
© КОНТАКТЫ:
Манджиева Наталья Николаевна а mannatali@yandex.ru
