CC BY
26
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
ТЕМА НОМЕРА
Комплексный ингредиент
для сохранения свежести и повышения сроков хранения пищевых продуктов
Редкий производитель пищевой продукции не сталкивался с проблемами ее преждевременной порчи или потери свежести в процессе хранения, выраженной в черствлении, росте микроорганизмов в продукции, ухудшении вкусовых свойств и т. д. Эти проблемы характерны для мясных, рыбных и молочных изделий, а также овощей и фруктов. Актуальна она и для мучных кондитерских изделий.
Один из факторов конкурентоспособности мучных кондитерских изделий, определяющих объем их продаж, - срок хранения. К ухудшению органолептических свойств готовых изделий в процессе хранения приводят потеря влаги и плесневение - самый распространенный вид микробиологической порчи пищевых продуктов. Устойчивость спор плесеней и их широкое распространение в исходном сырье и в окружающей среде создают серьезные трудности в борьбе с ними для технологов-кондитеров.
Свежесть продукции в большинстве случаев обеспечивается балансом между содержанием влаги, микроорганизмов, вкусовых ингредиентов, а также консистенцией изделия и его компонентов. Чем выше содержание свободной влаги в продукте, тем он ощущается потребителем свежее, но влага сокращает срок его хранения
21,51-
0,5-
0<Ъ
0 2 4 6 8 10
t, сут
Рис. 1. Накопление при 22 оС клеток Pénicillium на поверхности образцов рулетов, изготовленных из одинаковых ингредиентов, с различным содержанием воды: ▲ - 50%, o - 60%, ■ - 70 %, Д - 80%, □ - 90 %; N0 - количество клеток Pénicillium в начальный момент времени; Nt -количество клеток Pénicillium в момент времени t
преимущественно из-за развития в продукте микроорганизмов.
Увеличение срока хранения, в свою очередь, достигается подбором ингредиентов, в том числе консервантов, режимами переработки, способом упаковки и условиями хранения готовой продукции.
Применение в продукции консервантов не всегда позволяет обеспечить даже декларируемый срок хранения.
Однако для разработки технологии повышения сроков хранения без применения или с малым содержанием консервантов необходимо учесть параметры, способствующие росту колоний микроорганизмов до появления видимых признаков микробной порчи. Исследования процессов микробной порчи и снижения свежести пищевой продукции [1, 2] позволили выделить общий показатель, отвечающий и за свежесть, и за срок хранения. Этим общим показателем служит влажность продукции. Чем больше влажность продукта при той же консистенции, тем меньше срок хранения (при прочих равных условиях). На рис. 1 показаны полученные в сопоставимых условиях зависимости скорости размножения колоний микроорганизмов (на примере грибов рода Pénicillium), от времени для образцов рулета с разным содержанием влаги.
Из рис. 1 видно, что при одинаковых значениях первоначальной зараженности с увеличением содержания воды в продукте период размножения микроорганизмов до появления видимых признаков порчи уменьшается.
Для размножения микроорганизмов неблагоприятна среда с низким содержанием влаги. Известно [1, 3], что продукция с содержанием влаги существенно меньше 60 %, например, любые сушеные продукты - фрукты, мясо, морепродукты и т.д., иногда хранится более 3 мес с минимальным использованием консервантов. Но при этом свежими такие продукты назвать сложно.
Вместе с тем сохранить свежесть (т.е. влажность и органолептические ощущения) и обеспечить срок хранения можно за счет применения добавок, связывающих свободную влагу (уменьшающих активность воды) и отдающих ее при определенных (нужных нам) условиях [4].
Литературный поиск, а также работа с зарубежными специалистами позволили нам выбрать для решения задачи сохранения свежести пищевой продукции в качестве основы 1,2-пропилен-гликоль. Этот продукт относится к традиционно применяемым влагоудержи-вающим пищевым добавкам (Е-1520) [5]. Дополнительное преимущество пропиленгликоля - его широкое и многолетнее успешное апробирование в пищевой промышленности, где, кроме влагоудерживающих свойств, он продемонстрировал также способность гомогенизировать и структурировать смешиваемые ингредиенты пищевого продукта.
Однако пропиленгликоль является продукцией химической промышленности и производится путем гидратации окиси пропилена. Вследствие такого происхождения товарный 1,2-про-пиленгликоль может содержать ионы металлов, в том числе тяжелых, а также изомер 1,3-пропиленгликоль и дип-ропиленгликоль. Токсикологические свойства дипропиленгликоля слабо изучены. 1,3-Пропиленгликоль более реакционноспособен, чем 1,2-пропи-ленгликоль, и склонен к полимеризации: образуются включения в виде слизи [6]. Он способствует появлению комковатости у мучных кондитерских изделий, ухудшает работу фильтров и сит оборудования. Тяжелые металлы ухудшают токсикологию конечной продукции. Кроме того, ионы металлов железа и меди каталитически воздействуют на деструкцию биомолекул в пищевом продукте, особенно при термообработке. Такая деструкция приводит к образованию низкомолекулярных фракций, которые служат лучшей питательной средой для микроорганизмов, чем неповрежденные биомолекулы пищевого продукта (рис. 2).
Представленные на рис. 2 зависимости объясняют особенности индивидуального поведения ионов железа и меди, а также особенности их совместного действия. Ионы Ре (кривая 1) умеренно катализируют деструкцию макромолекул пищевого продукта, но способствуют росту микроорганизмов. Ионы Си (кривая 2) в составе пищевого продукта способствуют более активной, чем ионы Ре, деструкции макромолекул, но одновременно проявляют фунгицидные свойства, препятствуя росту микроорганизмов. Совместное действие ионов Ре и Си в соотношении 1:1 (кривая 3) активизирует и процессы деструкции, и процессы роста микроорганизмов эффективнее при суммарной концентрации >2 мг/кг, чем каждый индивидуальный компонент.
С целью придания исходному промышленному 1,2-пропиленгликолю улучшенных антимикробных свойств
SAFETY OF PRODUCTION AND FINISHED FOODSTUFFS
10
2
0
0 5 10 15 20
Концентрация ионов металлов, мг/кг
Рис 2. Влияние концентрации ионов металлов (Ре, Си) в образцах рулетов на период времени до видимого появления следов плесени: ■ - ионы Ре (кривая 1), ♦ _ ионы Си (кривая 2), ▲ - ионы Ре + Си (мольное соотношение 1:1, кривая 3)
б
Рис. 3. Внешний вид образцов рулета при хранении в течение 21 сут
при температуре 12 С: а - с применением ПРАМ; б - с применением исходного
1,2-пропиленгликоля классификации USP
Рис. 4. Внешний вид двух половинок одной клубники:
а - обработанная ПРАМ (5 сут);
б - необработанная (3 сут)
12
8
6
а
4
б
а
нами предложено воздействовать на него физико-химическим методом (адсорбцией) с последующей фильтрацией, что приводит к уменьшению содержания ионов металлов и изомеров.
Неблагоприятные условия для размножения микроорганизмов в предварительно очищенном 1,2-пропиленгли-коле усиливаются за счет введения в его состав экстрактов растений, выбранных из числа цветков липы, шелухи овса, подорожника, облепихи, винограда и т. д., проявляющих антимикробные свойства. Экстракты выбираются с учетом сохранения органолепти-ческих свойств пищевой продукции. Для синергизма антимикробных свойств очищенного 1,2-пропиленгли-коля с экстрактами в его состав введены незначительные количества витамина С или лимонной кислоты. Последняя предпочтительна для составов, подвергающихся совместно с пищевой продукцией длительной тепловой обработке выше 80 °C. В результате смешения вышеперечисленных компонентов с 2004 г. производится 1,2-пропи-ленгликоль под торговой маркой ПРАМ, позволяющий сохранять свежесть и увеличивать срок хранения пищевой продукции.
По экспериментальным данным, при сравнительной оценке эффективности введения пропиленгликоля ПРАМ и исходного 1,2-пропиленгликоля в питательные среды с тест-штаммом гриба Penicillium выявлено, что время до начала плесневения (появление видимых признаков роста) при введении ПРАМ увеличивается как минимум на 30 % в сравнении с образцом с исходным 1,2-пропиленгликолем, а количество колоний тест-штамма гриба при использовании ПРАМ уменьшается приблизительно в 3 раза (рис. 3).
В данной статье показаны возможности ПРАМ на примере рулета и некоторых модельных сред, однако есть основания полагать, что высокая эффективность ПРАМ для сохранения свежести может проявляться и в некоторых других видах пищевой продукции. Например, исследование, выполненное на двух половинках разрезанной клубники при температуре 12 'С, показало, что половинка клубники, обработанная ПРАМ, сохраняла свежесть в течение 5 дней, в то время как вторая половинка покрылась слоем плесени менее чем за 3 дня (рис. 4).
Такие свойства ПРАМ открывают перед кулинарами и кондитерами дополнительную возможность украшать свои изделия свежими фруктами и овощами с меньшим риском микробиологической порчи этих продуктов. ПРАМ можно применять по той же технологии, что и 1,2-пропиленгликоль при изготовлении продукции, т. е. непосредственным введением в исходное сырье. Однако возможно его применение и без введения вовнутрь: окунанием, распылением и т. д.
Пропиленгликоль ПРАМ выпускается по ТУ 2422-007-11490846-04, на него получено санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.01.12.242.П.30939.12.4 от 29.12.04 (для производства продукции, используемой в пищевой, косметической, фармацевтической, ветеринарной и других отраслях промышленности).
ООО «Спектропласт» является разработчиком ПРАМ, располагает исследовательской и производственной химической и микробиологической базами и может предложить заказчику (с учетом его конкретного ассортимента выпускаемой продукции, технологического процесса и причин порчи его продукции) рекомендации по эффективному применению пропиленгликоля ПРАМ.
Для проявления заявленных свойств количество вводимого ПРАМ рекомендуется разработчиком и регламентируется СанПиН 2.3.2.1293-03 на отдельные компоненты с учетом их концентрации и ТИ в зависимости от области применения и вида продукции, что может составить до 0,5 мас. %.
Среди основных потребителей этого комплексного ингредиента целый ряд крупных хлебобулочных и кондитерских предприятий в Москве, Московской области и регионах. Применение ПРАМ из-за его малой дозы незначительно влияет на себестоимость продукции, однако позволяет существенно (до 40 %) снизить количество брака из-за микробной порчи и уменьшить содержание консервантов, а также продлить сроки хранения и улучшить потребительские свойства некоторых видов пищевой продукции.
ЛИТЕРАТУРА
1. ЖариковаГ.Г. Микробиология продовольственных товаров. Санитария и гигиена. - М.: Академия, 2005.
2. Методические указания МУК 4.2.762-99, 1999.
3. Цыганова Т.Б. Технология хлебопекарного производства. - М.: Проф-ОбрИздат, 2002.
4. Сарафанова Л.А. Пищевые добавки: Энциклопедия. - СПб.: ГИОРД, 2004.
5. СанПиН 2.3.2.1293-03, 2003.
6. Дымент О.Н., Казанский К.С., Ми-рошников А.М. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена. - М.: Химия, 1976.
Л.С. ГЕНЕЛЬ, ген. директор ООО «Спектропласт», М.Л. ГАЛКИН, коммерческий директор ООО «<Спектропласт»
