CC BY
41
664.8.036.522
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА БЕЗОПАСНОГО УПОТРЕБЛЕНИЯ СОКОВ И НЕКТАРОВ ПОСЛЕ НАР УШЕНИЯГЕРМЕТИЧНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОЙ УПАКОВКИ
З.Е. ЕГОРОВА
Белорусский государственный технологический университет,
220006, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Свердлова, 13-а; тел./факс: (375) 172-27-62-17, электронная почта: root@bstu.unibel.by
Изучены изменения физико-химических и микробиологических показателей стерилизованных (пастеризованных) со -ков и нектаров в стеклянной таре и таре из комбинированных материалов (Тетра-Брик асептик) при хранении их во вскрытом состоянии при разных температурных условиях. Показано, что определяющим критерием для установления периода безопасного употребления в пищу соковой продукции после нарушения герметичности потребительской упаковки являются микробиологические показатели. Для соков и нектаров из овощей целесообразно исследование содер -жания нитратов, для витаминизированной продукции - массовой доли витамина С.
Ключевые слова: соки, нектары, микробиологические показатели, период безопасного употребления.
При выборе критериев оценки периода безопасного употребления в пищу консервированного продукта после нарушения герметичности его потребительской упаковки необходимо учитывать, прежде всего, состав содержащихся в нем компонентов. Помимо изменения физико-химических характеристик очевидна проблема микробной контаминации консервов после вскрытия потребительской тары. При этом источником заражения может быть сам потребитель, посуда и приборы, которыми он пользовался в процессе употребления продукта, а также воздух, с которым продукт контактировал после вскрытия тары. Анализ отечественной и зарубежной литературы в области качества и безопасности плодоовощных консервов [1-3] показал отсутствие данных о комплексных исследованиях, направленных на изучение изменений физико-химических и микробиологических характеристик консервированной продукции после нарушения герметичности ее потребительской упаковки, а также научного обоснования безопасного периода использования рассматриваемой группы продукции.
Цель настоящей работы - определение периода безопасного употребления в пищу соков и нектаров после нарушения герметичности упаковки. Необходимо было решить следующие задачи:
выбрать объекты исследования и установить критерии для оценки периода безопасного употребления в пищу соковой продукции после нарушения герметичности упаковки;
исследовать изменения физико-химических и микробиологических показателей рассматриваемой группы продукции при хранении ее во вскрытом состоянии при разных температурных условиях;
определить периоды безопасного употребления конкретных наименований соков и нектаров после нарушения герметичности потребительской упаковки.
Объектами исследований были образцы соков и нектаров, изготовленные на различных перерабатывающих предприятиях Республики Беларусь в 2007-2008 гг. (таблица).
Таблица
Образец Типоразмер стеклянной или вместимость (см3) ко мбинир о-ванной та -ры Период хранения до исследований , мес/срок хранения, мес
Консервы, упакованные в стеклянную тару Сок томатный с мякотью с солью
восстановленный III-48-750 4/24
Сок березово-клубничный с сахаром I- 82-500 1,5/24
Сок яблочный с мякотью с сахаром I- 82-500 10/24
Сок манго неосветленный с сахаром I- 82-500 5/24
Консервы, упакованные в тару из комбинированных материалов (Тетра-Брик асептик)
Сок морковный с мякотью с сахаром
«Непоседа» 1000 8/9
Нектар тыквенно-яблочный с мякотью с сахаром «Непоседа» 1000 7/9
Сок томатный с мякотью с солью
«Непоседа» 1000 8/9
Сок апельсиновый неосветленный
восстановленный 1000 8/12
Сок березовый с сахаром «Непоседа» 1000 7/12
Сок грейпфрутовый неосветленный восстановленный 1000 8/12
Сок яблочно-клубничный с мякотью с сахаром «Непоседа» 1000 2/12
Нектар мультифруктовый с сахаром неосветленный восстановленный 1000 7/12
Во всех объектах исследования определяли внешний вид, цвет, запах, рН, массовые доли растворимых сухих веществ (СВ) и титруемых кислот, содержание витамина С, концентрацию нитратов, нитритов, микробиологические показатели (промышленная стерильность исходной продукции, а также количество мезо-фильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) и содержание дрожжей и плесеней в хранящейся продукции), содержание токсичных элементов Си, 2п, Аб, И§, РЬ, Cd (только для продукции, упакованной в тару из комбинированных материалов).
Исследования проводили сразу после нарушения герметичности потребительской упаковки и в течение
3-5 сут хранения вскрытых ко нс ерво в при те мперату р-ных режимах (4 ± 1), (20 ± 1) и (30 ± 1)°С. Периодичность отбора образцов составляла 12 или 24 ч. Для определения физико-химических и микробиологических показателей использовали стандартные методы. Внешний вид, цвет, запах определяли в соответствии с ГО СТ 8756.1-79; рН - непосредственно в продукте или его пробе, разбавленной дистиллированной водой, при помощи рН-метра по ГОСТ 26188-84; массовую долю растворимых СВ - рефрактометрическим методом по ГОСТ 28562-90; массовую долю титруемых кислот -титриметрическим методом по ГОСТ 25555.0-82; массовую долю витамина С определяли методом потенциометрического титрования по ГОСТ 24556-89; концентрацию нитратов - ионометрическим - по ГОСТ 29270-95, а нитритов - фотометрическим методом согласно [4, 5] по соответствующим градуировочным графикам; промышленную стерильность консервов -по ГОСТ 30425-97; КМАФАнМ - по ГОСТ 10444.15-94; содержание дрожжей и плесеней - по ГОСТ 10444.12-88; концентрацию токсичных элементов (Си, 2п, Аб, И§, РЬ, Cd) - атомно-абсорбционным методом по ГОСТ 30178-96 в пробах, подготовленных способом сухой минерализации по ГОСТ 26929-94. Для измерений концентрации использовали атомно-абсорбционные спектрометры Сатурн-3-П1 и 8ресй АА220 с воздушно-ацетиленовым пламенем.
Исследование изменения физико-химических и микробиологических показателей соков в стеклянной таре при хранении их во вскрытом состоянии при разных температурных условиях позволило выявить следующее. Во всех пробах, хранившихся после нарушения герметичности потребительской тары при температуре (4 ± 2)°С в течение 3 сут; такие показатели, как рН, массовые доли титруемых кислот, растворимых СВ, содержание нитратов и нитритов, не изменялись или их изменение не превышало погрешности применяемых методик измерений. Исключение составили образцы сока томатного с мякотью с солью восстановленного, в которых на протяжении первых 24 ч хранения содержание нитратов возрастало в среднем на 45% относительно исходного уровня (59,0 мг/кг), а затем в течение следующих 24 ч наблюдалось снижение концентрации данного ксенобиотика до первоначального
а
Продолжительность хранения, ч
содержания. Наиболее снизилась массовая доля витамина С, который во всех исследуемых фруктовых соках не обнаруживался через 24-36 ч хранения.
Результаты изучения физико-химических процессов, протекающих в рассматриваемых видах консервов в процессе их хранения во вскрытых стеклянных банках при температурах (20 ± 1) и (30 ± 1)°С, показали, что в течение 48 ч независимо от температуры хранения физико-химические изменения в них практически не происходили, за исключением массовой доли витамина С, который через 2 сут в исследуемых образцах не обнаруживался, и содержания нитратов, которое в соках березово-клубничном и манго с сахаром в 1-е сут хранения увеличилось на 26-42%, а затем снизилось на 28-14% по сравнению с исходной концентрацией. Аналогичный характер изменения физико-химических показателей наблюдали в соке томатном с мякотью с солью, однако, в отличие от фруктовых соков, витамин С в данном виде консервов полностью не разрушался.
Полученные результаты свидетельствуют о следующем:
температура окружающей среды (20 ± 1) и (30 ± 1)° С не оказывает значительного влияния на характер изменения исследованных физико-химических показателей;
наиболее чувствительной характеристикой является массовая доля витамина С, которая может быть использована в качестве критерия для определения периода безопасного употребления;
для овощных соков необходимо исследование содержания нитратов.
Результаты изучения микробиологических процессов, происходящих во вскрытых фруктовых и овощных соках в стеклянной таре, хранившихся при температуре (4 ± 2)°С, представлены на рисунке (кривая 1 - сок яблочный с мякотью с сахаром; 2 - сок березово-клубничный; 3 - сок манго неосветленный с сахаром; 4 -сок томатный с мякотью с солью восстановленный; 5 -ПДК, не более).
Из приведенных графиков видно, что в течение 5 сут хранения во вскрытом состоянии превышение допустимого уровня МАФАнМ в рассматриваемых видах фруктовых соков обнаружено не было, в отличие от плесневых грибов и дрожжей, содержание которых на
4-е сут хранения было близко (сок манго с сахаром), на уровне (сок березово-клубничный) или выше допусти-
б
Продолжительность хранения, ч
мого (сок яблочный с мякотью). Количественные изменения микробиоты томатного сока в процессе хранения при температуре (4 ± 2)° С во вскрытой упаковке были зарегистрированы нами также, как и в случае фруктовых соков, на 2-3-е сут. Однако развитие ее происходило более интенсивно: предельно-допустимое содержание МАФАнМ в исследуемых консервах было обнаружено на 5-е, а дрожжей и плесневых грибов - на 3-е сут хранения.
Анализ данных по изменению микробиоты вскрытых фруктовых и овощных соков, хранившихся при (20 ± 1) и (30 ± 1)°С, показал, что повышение температуры хранения приводило к более интенсивному росту микроорганизмов-контаминантов в исследуемых образцах консервов. Таким образом, можно сделать вывод, что определяющим критерием для установления периода безопасного употребления в пищу консервов после нарушения герметичности потребительской упаковки (стеклянная тара) являются микробиологические показатели.
Аналогичные исследования были проведены для консервов, фасованных в тару из комбинированных материалов (пакеты Тетра-Брик асептик). Учитывая предыдущие результаты, свидетельствующие о практически аналогичном характере динамики физико-химических и микробиологических показателей при температурах (20 ± 1) и (30 ± 1)°С, образцы соков и нектаров в комбинированной таре после нарушения герметичности потребительской упаковки хранили при температурах (4 ± 1) и (20 ± 1)°С.
Установлено, что в процессе хранения вскрытых соков и нектаров, независимо от температуры окружающей среды, происходило разрушение витамина С. Снижение его содержания колебалось от 47,1% в грейпфрутовом до 89,6% в апельсиновом соке при температуре хранения (4 ± 2)°С и от 59,3% в яблочно-клубничном до 90,4% в апельсиновом соке при температуре хранения (20 ± 1)°С. Другие физико-химические показатели в течение 3 сут хранения, независимо от температуры окружающей среды, практически не изменялись, за исключением содержания нитратов в морковном и томатном соках, снижение которых составило 11,5% для обоих видов продуктов. Данные токсикологических исследований показали, что в процессе хранения вскрытых образцов соков и нектаров, фасованных в комбинированную тару, при разных температурных условиях происходили колебания концентрации меди и цинка, сопоставимые с погрешностью используемого стандартного метода. Другие токсичные элементы (Аб, Н^, РЬ, Cd), обнаруженные в исследуемых образцах соков и нектаров в количествах, ниже предела чувствительности используемого для их определения метода (<0,003, <0,008, <0,012, <0,002 мг/кг соответственно), в процессе хранения образцов консервов во вскрытой потребительской таре не изменялись, оставаясь на исходном уровне.
В результате изучения изменения КМАФАнМ и содержания дрожжей и плесневых грибов в процессе хранения вскрытых образцов соков и нектаров, фасо-
ванных в тару из комбинированных материалов, было выявлено определенное влияние температуры хранения на скорость развития в них плесневых грибов и дрожжей. Вместе с тем видимые признаки порчи большинства представителей данной группы объектов исследований проявились на 5-6-е сут их хранения во вскрытом состоянии. Таким образом, безопасность использования плодоовощных консервов в пищу после нарушения герметично сти их потребите льской у пако в-ки обусловлена в большей степени микробиологическими показателями.
В соответствии с порядком определения сроков годности (хранения) пищевых продуктов [6], а также учитывая полученные результаты, за период безопасного употребления принимали отрезок времени от начала хранения исследуемого вскрытого образца консервов до контрольной точки, являющейся последней перед той контрольной точкой, в которой был зафиксирован признак ухудшения безопасности продукта, деленый на коэффициент резерва, равный 2 [6]. Проведенные расчеты показали, что минимальный период безопасного использования в пищу вскрытых консервов - 27 ч (соки морковный и томатный «Непоседа»), а максимальный - 50 ч (сок манго с сахаром).
ВЫВОДЫ
1. В качестве основного критерия определения пе -риода безопасного применения в пищу стерилизованных (пастеризованных) соков и нектаров из фруктов и овощей необходимо использовать микробиологические показатели.
2. Дополнительно целесообразно исследовать изменение содержания нитратов (для консервов на основе овощей) и количество витамина С (в случае витаминизированных продуктов).
3. Хранение вскрытых образцов консервов при определении периода безопасного употребления необходимо осуществлять при температурах (24 ± 1) и (4 ± 2)°С.
ЛИТЕРАТУРА
1. Срок годности пищевых продуктов: Расчет и испытание / Под ред. Р. Стеле. - Спб.: Профессия, 2006. - 480 с.
2. Руикий А.В. Переработка и хранение пищевых продуктов. Справ. пособ. - Минск: Высш. шк., 1993. - 287 с.
3. Mizrahi S. Novel approaches to accelerated storage tests // Engineering and Food. - Vol. 2. Preservation Processes and Related Techniques / Spiess W.E.L., Schubert H., eds. - Elsevier Applied Science: N.Y. - P. 794-803.
4. Методические указания по определению нитратов в про -дукции растениеводства: МУ № 5048-89. - М.: Минздрав СССР, 1989. - 40 с.
5. Руководство по методам анализа качества и безопасно -сти пищевых продуктов / РАН, Ин-т питания; Редкол.: И.М. Скури -хин, В. А. Тутельян. - М.: Медицина, 1998. - 341 с.
6. Государственная санитарно-гигиеническая экспертиза и подтверждение правильности установления сроков годности (хранения), условий хранения продовольственного сырья и пищевых продуктов: СанПиН 2.3.4.15-18-2005. - Минск: ПолиБиг, 2005. -42 с.
Поступила 25.12.09 г.
DETERMINATION OF THE SAFE USE PERIOD OF JUICES AND NECTARS AFTER INFRINGEMENT OF HERMETIC PACKAGING
Z.E. EGOROVA
Belarusian State Technological University,
13-а, Sverdlova st., Minsk, Republic of Belarus, 220006; ph./fax: (375) 172-27-62-17, e-mail: root@bstu.unibel.by
Changes of physical-chemical and microbiological indicators of sterilized (pasteurized) juices and nectars in the glass container and the container made of combined materials (Tetra-Brik aseptic) are studied at their storage in the opened state under different temperature conditions. Microbiological indicators prove to be the major criterion for establishing the period of safe use of juice products after infringement of their hermetic packaging. Vegetable juices and nectars require investigation of the amount of nitrates and vitaminized production - vitamin C mass fraction.
Key words: juices, nectars, microbiological indicators, period of safe use.
663.52
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАВНОВЕСИЯ В ТРОЙНЫХ СИСТЕМАХ ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ: ИЗОБУТАНОЛ-ЭТАНОЛ-ВОДА И ИЗОАМИЛОЛ-ЭТАНОЛ-ВОДА
Х.Р. СИЮХОВ 1, А.М. АРТАМОНОВ 1, Л.В. ЛУНИНА 1, Т.Г. КОРОТКОВА 2
1 Майкопский государственный технологический университет,
352700, г. Майкоп, ул. Первомайская, 191; электронная почта: ророуа@таукор.ги 2Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: intrel@kubstu.ru
По экспериментальным данным определены параметры парного энергетического взаимодействия Дg^2, Д^ь ®12 моде -ли МЯТЬ в системе жидкость-жидкость для смесей: изоамилол-вода, изоамилол-этанол, изобутанол-вода и изобута -нол-этанол. На треугольных диаграммах изоамилол-этанол-вода, и изобутанол-этанол-вода показано сравнение экс -периментальных и расчетных данных.
Ключевые слова: изоамилол, изобутанол, равновесие жидкость-жидкость, модель МЯТЬ.
Моделирование работы брагоректификационной установки (БРУ), снабженной сивушной колонной или сепаратором для расслаивания фракции сивушного масла, зависит от надежных данных по равновесию жидкость-жидкость в системе сивушное масло-эта-нол-вода. В методе ИМрИАС настраиваемыми параметрами для каждой пары компонентов являются Ди12 и Ди21, а в методе МЯТЬ - три параметра: энергетического взаимодействия между компонентами Д§і2, Дg21 и параметр а12. Равновесие в системе пар-жидкость широко представлено в литературе экспериментальными данными и хорошо описывается моделями ИМрИАС и МЯТЬ. Накопленная база энергетических параметров для бинарных смесей систем пар-жидкость применяется и для описания равновесия в системе жидкость-жидкость. Однако в этом случае рекомендуется их уточнение по экспериментальным данным в системе жидкость-жидкость [1].
В работе [2] нами получены экспериментальные данные при 21°С в тройных системах: изоамилол-эта-нол-вода и изобутанол-этанол-вода. Моделирование равновесия в этих системах методами ИМрИАС и МЯТЬ с помощью энергетических параметров, найденных в системе пар-жидкость, приводит к результату, проиллюстрированному на рис. 1 и 2 [2]. Обе модели ИМрИАС и МЯТЬ одинаково неточно описывают рав -новесие в этих тройных системах.
Нами определены параметры парного энергетиче -ского взаимодействия Д§12, Дя2ь а12 модели МЯТЬ в системе жидкость-жидкость для смесей: изоамилол-вода, изоамилол-этанол, изобутанол-вода и изо-бутанол-этанол. Предварительно по литературным данным изучена растворимость изоамилола и изобута-нола в воде и воды в изоамилоле и изобутаноле.
В работе [3] указывается, что вода и изоамиловый спирт ограниченно растворимы друг в друге. Фаза на основе воды при 20°С содержит примерно 2% спирта, а фаза на основе спирта - 10% воды. На сайте http://www.iprit.ru/chemical ааеп1БМе!а1к/510 приведена растворимость изоамилола в воде, которая составляет 2,5 г на 100 мл воды при 20°С. Для поиска параметров энергетического взаимодействия для системы изо-амилол-вода нами принята растворимость воды в изо-амилоле - 10% мас., что составляет, % мол.: изоамилола - 64,7803, воды - 35,2197; а изоамилола в воде - 2,5 г на 100 мл воды (2,4438% мас.), что составляет, % мол.: изоамилола - 0,5093, воды - 99,4907.
Растворимость изобутанола в воде по данным различных химических сайтов колеблется от 7 до 10% мас., а растворимость воды в изобутаноле находится на уровне 15% мас. Для поиска параметров энергетического взаимодействия для системы изобутанол-вода нами принята растворимость воды в изобутаноле -15% мас., что составляет, % мол.: изобутанола -57,9345, воды - 42,0655; а изобутанола в воде -
