CC BY
46контроль качества и безопасности продукции АПК
УДК 628.166:66.087
Применение электрохимически активированных водных растворов для сохранения качества и продления сроков годности свежей рыбы
И. О. ПУГАЧЕВ; Э. Т. СОЛОВАТОВА; С. Ю. ВОЛОЖАНИНОВА; Н. В. РУБАН, канд. техн. наук; О. А. СУВОРОВ, канд. техн. наук
Московский государственный университет пищевых производств
Введение. Современные технологии хранения рыбы предусматривают использование низких температур. Однако варьирование только одного температурного параметра не обеспечивает доста-точныех сроков хранения, значения которых зависят от жирности, вида рыбы, санитарных правил и условий транспортировки. Одной из основных причин быстрой порчи рыбной продукции является бактериальная контаминация психрофильными аэробными микроорганизмами.
В настоящее время используется множество новых подходов для повышения сохраняемости свежей рыбы: замораживание с антибиотиками (группа тетрацикли-нов) [1], приготовление дробленого льда, полученного из электрохимически активированного раствора (ЭХА) с последующим перемешиванием с продуктом [2], получение льда из замороженной активированной воды с использованием облучения электромагнитным излучением миллиметрового диапазона [3], получение антисептического льда из подкисленных озоно-водных растворов [4]. Каждый из методов обладает своими достоинствами и недостатками. Например, первый метод обладает высокой стоимостью из-за использования антибиотиков. Второй метод является достаточно трудоемким и вызывает повреждение тканей рыбы частицами льда. Третий метод может приводить к возникновению воздушных полостей в результате быстрого охлаждения продукта, а технология формирования антисептического льда является сложной для технологической реализации. Несмотря на это, технология обработки ЭХА не требует использования дополнительных технологий и весьма эффективна против целого ряда патогенных микроорганизмов, поэтому изучение ее влияния на сохранение качества и продление сроков годности свежей рыбы обладает значительной актуальностью.
Метод электрохимической активации водных растворов заключается в электролизе водного раствора хлорида натрия. В результате электролиза образуются газообразные кислород и хлор, гипохлорит-ионы, хлорноватистая и соляная кислоты на аноде. На катоде образуются водород и гидроксид натрия. Соответствующие растворы называются анолитами и католи-тами, обладают различным значением рН и высокими бактерицидными свойствами, что может успешно использоваться для совершенствования технологии хранения рыбы.
Цель работы — разработка и исследование эффективных способов применения электрохимически акти-
вированных водных растворов нового поколения для сохранения качества и продления сроков годности свежей рыбы.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1) выявить наиболее эффективный и экономически выгодный способ продления сроков свежести рыбного сырья;
2) установить эффективность технологических приемов обработки рыбы электрохимически активированными водными растворами в обеспечении микробиологической безопасности;
3) провести количественную оценку снижения обсе-мененности болезнетворными микроорганизмами после обработки различными способами;
4) провести качественную оценку воздействия различных технологических приемов охлаждения бактерицидным льдом с последующим хранением на органолептические показатели качества рыбы;
5) определить влияние различных способов охлаждения и хранения на сохранение качества и безопасности свежей рыбы в первые дни исследований. Экспериментальная часть. Для проведения экспериментов использовалось три вида бактерицидного льда, полученного из ЭХА-раствора нового поколения, — дезинфицирующее средство «Анолит АНК СУПЕР» [5]: кубики льда, жидкий лед и гелеобраз-ный лед. Для установления наиболее эффективного метода были применены такие методы обработки свежей рыбы, как охлаждение и хранение в бактерицидном льду, охлаждение и хранение в жидком льду из ЭХА-раствора, в гелеобразном льду из ЭХА-раствора (1—2 мм), а также были сделаны выводы о влиянии данного метода на органолептические и микробиологические показатели.
В качестве сырья для проведения эксперимента были взяты следующие образцы рыбы:
1) форель радужная (Salmo irideus) с жирностью 8%;
2) карп обыкновенный (Cyprinus carpió) с жирностью 4%. Для определения влияния бактерицидного льда на
органолептические показатели рыбного сырья образцы рыбы подвергали охлаждению и хранили в течение пяти суток во льду, который был получен тремя способами при температуре от 0 до —2 °С. Определение органолептических показателей проводили в соответствии с ГОСТ 24896—2013 [6]. Поскольку раствор ано-лит представлял собой жидкость с запахом хлора, то в качестве основного критерия оценки пищевых про-
Таблица 1
результаты органолептического анализа образцов рыбы до и после эксперимента
Показатель Образец сырья
Форель радужная Карп речной
Цвет до эксперимента Серый, свойственный кожному покрову Серый, свойственный кожному покрову
Цвет после охлаждения бактерицидным льдом из анолита Светло-серый Светло-серый
Цвет после промывания разбавленным ЭХА-раствором Светло-серый Светло-серый
Запах до эксперимента Свойственный рыбному сырью Свойственный рыбному сырью
Запах после охлаждения Легкий запах Легкий запах
льдом из анолита хлора хлора
Запах после промывания сырья разбавленным ЭХА-раствором Запах хлора отсутствует Запах хлора отсутствует
дуктов было выбрано отсутствие запаха хлора в продукте после обработки. С целью устранения хлорного запаха использовали следующие методы: обработка образцов сырья после хранения водой; однократная обработка ЭХА-раствором, разбавленным водой в 10 раз, и двукратная обработка ЭХА-раствором, разбавленным водой в 10 раз.
Определение показателя БГКП, которое проводилось в соответствии с требованиями [7], основано на высеве определенного количества продукта в жидкую селективную среду, содержащую лактозу, для определения сбраживающей способности по образованию кислоты и газа и при необходимости пересева накопительной культуры на поверхность плотных специальных агаризованных сред для подтверждения принадлежности по культуральным и биохимическим признакам выделенных колоний к колиформным бактериям.
Определение показателя микробного числа КМАФАнМ проводилось в соответствии с [8]. Образцы рыбы подвергали охлаждению и хранили в течение 10 суток во льду, полученном тремя способами при температуре от 0 до —2 °С. Для сравнения эффективности действия бактерицидного льда контрольные образцы сырья охлаждали и хранили во льду, полученном из водопроводной воды, после чего определяли КМАФАнМ. Для определения показателя делали посевы смывов в чашки Петри с соблюдением правил асептики.
Результаты и их обсуждение. На первом этапе исследования проводился анализ роли бактерицидного льда в изменении органолептических показателей рыбы. В табл. 1 приведены результаты влияния бактерицидного льда на органолептические показатели рыбного сырья. Установлено, что запах рыбы, охлажденной льдом из анолита после двукратного промывания ЭХА-раствором, разбавленным водой в 10 раз, отсутствовал.
После анализа органолептических показателей проводили микробиологический анализ. Анализ образцов форели и карпа проводился до начала эксперимента,
Рис. 1. Результат посева на БГКП с образца форели (Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpió) (б)
Л \ \ V я
а & б
Рис. 2. Результат посева на КМАФАнМ с контрольными образцами форели (Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpió) (б) на первые сутки
Рис. 3. Результат посева на КМАФАнМ форели
(Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpió) (б) с помощью
охлаждения кубиками бактерицидного льда на первые сутки
поскольку, согласно [9], рыбное сырье, которое содержит БГКП, не допускается на производство (рис. 1).
По результатам анализа БГКП не было выявлено.
Далее проводили анализ на КМАФАнМ на первые сутки хранения. В контрольных образцах форели радужной и карпа речного, которые хранились во льду, полученном из водопроводной воды, в первые сутки наблюдался сплошной рост колоний, что указывало на тотальное загрязнение (рис. 2).
У образцов рыбы, хранящихся в бактерицидном льду разных видов, наблюдалось снижение общего микробного числа (рис. 3—5).
На втором этапе исследования проводили анализ на КМАФАнМ на пятые сутки хранения. В контрольных образцах форели радужной и карпа речного, которые хранились во льду, полученном из водопроводной воды, наблюдался сплошной рост колоний, что указывало на тотальное загрязнение (рис. 6).
Рис. 4. Результат посева на КМАФАнМфорели (Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpió) (б) с помощью
Рис. 7. Результат посева на КМАФАнМ форели (Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpió) (б) с помощью охлаждения кубиками бактерицидного льда
охлаждения жидким бактерицидным льдом на первые сутки на пятые сутки
Y v
Рис. 5. Результат посева на КМАФАнМ форели (Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpio) (б) с помощью охлаждения гелеобразным бактерицидным льдом на первые сутки
Рис. 8. Результат посева на КМАФАнМ форели
(Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpio) (б) с помощью
охлаждения жидким бактерицидным льдом на пятые сутки
Рис. 6. Результат посева на КМАФАнМ с контрольными образцами форели (Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpio) (б) на пятые сутки
Рис. 9. Результат посева на КМАФАнМ форели (Salmo irideus) (а) и карпа (Cyprinus carpio) (б) с помощью охлаждения гелеобразным бактерицидным льдом на пятые сутки
Показатели микробиологической порчи после пяти суток хранения в бактерицидном льду (рис. 7—9) также имели неудовлетворительный уровень, сплошное зарастание поверхности агара колониями бактерий. Исключение составили образцы форели и карпа, которые хранились в жидком бактерицидном льду (рис. 8).
Образцы рыбы, хранящейся в бактерицидном льду, показали существенное снижение общего микробного числа. Результаты на КМАФАнМ на первые и пятые сутки хранения представлены в табл. 2.
Использование различных способов охлаждения и хранения сырья в каждом конкретном случае приводит к значительному снижению микробиологической обсемененности. Для оценки общей эффективности бактерицидного льда был посчитан суммарный показатель КМАФАнМ по всем образцам и видам рыбы, который с учетом округления составил 600 КОЕ/см2.
Таким образом, по результатам анализа на показатели микробиологической безопасности (КМАФАнМ) на первые сутки было установлено, что охлаждение свежей рыбы с помощью бактерицидного льда позволяет снизить общее микробное число до 2 раз.
На следующем этапе проводили анализ КМАФАнМ на пятые сутки хранения. В контрольных образцах форели радужной и карпа речного, которые хранились во льду из водопроводной воды в течение пяти суток, наблюдался сплошной рост колоний, который также говорил о тотальном загрязнении. Показатели микробиологической порчи после пяти суток хранения в бактерицидном льду также имели неудовлетворительный уровень: было выявлено сплошное зарастание поверхности агара колониями бактерий. Исключение составили образцы форели и карпа, которые хранились в жидком льду. Таким образом, наиболее эффективным способом, позволяющим сохранить микроби-
Таблица 2
Влияние способа хранения на микробиологические показатели образцов форели и карпа на первые и пятые сутки хранения
КМАФАнМ, КОЕ/см2
(нормативные показатели:
Способ хранения не более 1000)
Первые сутки Пятые сутки
хранения хранения
Контрольный Форель >1000 >1000
образец Карп >1000 >1000
Кубики Форель >1000 >1000
бактерицидного льда Карп 640 >1000
Жидкий Форель 500 850
бактерицидный лед Карп 440 800
Гелеобразный Форель 600 >1000
бактерицидный лед Карп 560 >1000
ологические показатели качества (КМАФАнМ) свежей рыбы в норме согласно ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» [9], является охлаждение и хранение сырья в жидком льду из анолита.
Выводы. Анализ органолептических показателей рыбы, обработанной ЭХА-раствором, показал его незначительное влияние на показатели рыбного сырья. Цвет кожного покрова обоих видов рыб стал светлее по
Литература
1. Борисочкина, Л. И. Антиокислители, консерванты, стабилизаторы, красители, вкусовые и ароматические вещества в рыбной промышленности / Л. И. Борисочкина. — М.: Пищевая промышленность, 1976. — С. 93.
2. Патент № 2145405 РФ. F25C1/00, А23В4/06, F25D3/02. Способ приготовления бактерицидного льда и способ сохранения свежести пищевого продукта. Андреев М. П., Мелехин Д. В. Заявл. 10.03.1999. Опубл. 10.02.2000. — 2 с.
3. Патент № 2286518 РФ. F25D3/02 (2006.01), F25C1/00. Способ сохранения пищевых продуктов. Бецкий О. В., Лебедева Н. Н., Посмитный С. В. Заявл. 14.03.2001. Опубл. 27.10.2006. — 2 с.
4. Патент № 2442937 РФ. F25C1/12, 0^1/78, А23В4/06, А23В7/04. Способ получения антисептического льда. Воронин М. И. [и др.] Заявл. 17.05.2010. Опубл. 20.02.2012. — 5 с.
5. Дезинфицирующее средство «Анолит АНК СУПЕР», ООО «Дельфин Аква», Россия [Электронный ресурс] — Электрон. дан. — 2017. — Режим доступа: http://delfin-aqua.com/ equipment4, свободный.
6. Рыба живая. Технические условия: ГОСТ 24896—2013. — Введ. 2015-07-01. — М.: Изд-во стандартов, 2014. — 12 с.
7. Микробиология. Продукты пищевые. Общие правила микробиологических исследований: ГОСТ Р 51446—99 (ИСО 7218-96) — Введ. 1999-12-22. — М.: Изд-во стандартов, 2005. — 31 с.
8. Продукты пищевые и вкусовые. Методы культивирования микроорганизмов: ГОСТ 26670-91 — Введ. 1993-01-01. — М.: Изд-во стандартов, 1992. — 8 с.
9. О безопасности пищевой продукции: Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011. — утв. 2011-12-09. — 242 с.
сравнению с исходным, в совокупности с наличием легкого запаха хлора, который может быть устранен двукратной обработкой продукта раствором анолита, разбавленным в 10 раз. Было установлено, что для охлаждения и хранения свежей рыбы наилучшим результатом является способ охлаждения и хранения в жидком льду, поскольку показатели КМАФАнМ принимали значения в пределах допустимой нормы 1000 КОЕ/см2, согласно Техническому регламенту Таможенного союза. Органолептические показатели охлажденной рыбы также соответствовали ГОСТ 814-96 «Рыба охлажденная. Технические условия». Хранение свежей рыбы во льду из анолита снижает общую обсеменен-ность в 1,5-2 раза. Способы охлаждения и хранения сырья с помощью кубиков льда и в гелеобразном льду из анолита являются неэффективными, поскольку показатели КМАФАнМ превышают показатели микробиологической безопасности пищи согласно Техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 021/2011. Резюмируя вышесказанное, следует отметить, что хранение свежей рыбы в жидком льду является лучшим способом как по органолептическим, так и по микробиологическим показателям безопасности.
Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ № МК-8362.201611.
References
1. Borisochkina, L. I. Antiokisliteli, konservanty, stabilizator^ krasiteli, vkusovye i aromaticheskie veshhestva v rybnoj pro-myshlennosti / L. I. Borisochkina. — M.: Pishhevaja promy-shlennost', 1976. — S. 93.
2. Patent № 2145405 RF. F25C1/00, A23B4/06, F25D3/02. Spo-sob piigotovlenija baktericidnogo l»da i sposob sohranenija sve-zhesti pishhevogo produkta. Andreev M. P, Melehin D. V. Zajavl. 10.03.1999. Opubl. 10.02.2000. — 2 s.
3. Patent № 2286518 RF. F25D3/02 (2006.01), F25C1/00. Sposob sohranenija pishhevyh produktov. Beckij O. V., Lebede-va N. N., Posmitnyj S. V. Zajavl. 14.03.2001. Opubl. 27.10.2006. — 2 s.
4. Patent № 2442937 RF. F25C1/12, C02F1/78, A23B4/06, A23B7/04. Sposob poluchenija antisepticheskogo l'da. Voro-nin M. I. [i dr.] Zajavl. 17.05.2010. Opubl. 20.02.2012. — 5 s.
5. Dezinficirujushhee sredstvo «Anolit ANK SUPER», «Del'fin Akva», Rossija [Jelektronnyj resurs] — Jelektron. dan. — 2017. — Rezhim dostupa: http://delfm-aqua.com/equip-ment4, svobodnyj.
6. Ryba zhivaja. Tehnicheskie uslovija: GOST 24896—2013. — Vved. 2015-07-01. — M.: Izd-vo standartov, 2014. — 12 s.
7. Mikrobiologija. Produkty pishhevye. Obshhie pravila mikrobio-logicheskih issledovanij: GOST R 51446-99 (ISO 7218-96) — Vved. 1999-12-22. — M.: Izd-vo standartov, 2005. — 31 s.
8. Produkty pishhevye i vkusovye. Metody kul'tivirovanija mik-roorganizmov: GOST 26670-91 — Vved. 1993-01-01. — M.: Izd-vo standartov, 1992. — 8 s.
9. O bezopasnosti pishhevoj produkcii: Tehnicheskij reglament Tamozhennogo sojuza TR TS 021/2011. — utv. 2011-12-09. — 242 s.
Применение электрохимически активированных водных растворов для сохранения качества и продления сроков годности свежей рыбы
Ключевые слова
анолит; криотехнология; микробиологические показатели; рыба; срок годности; электрохимическая обработка.
реферат
В последние годы приоритетным направлением в технологии хранения рыбы является использование низких температур. Для улучшения микробиологической безопасности и продления срока хранения рыбной продукции используются новые подходы, одним из которых является применение электрохимически активированных (ЭХА) водных растворов. В связи с этим целью работы является разработка эффективных способов применения электрохимически активированных водных растворов для сохранения качества и продления сроков годности свежей рыбы. Работа выполнена в Московском государственном университете пищевых производств на кафедре «Технологии индустрии питания». Для проведения экспериментов использовалось три вида бактерицидного льда, полученного из ЭХА-раствора нового поколения «Анолит АНК СУПЕР» (анолит): кубики льда, жидкий лед и гелеобразный лед. Кубики льда получали с помощью льдогенератора. Водно-ледяную смесь (жидкий лед) приготавливали добавлением дробленого льда к ЭХА-раствору в количестве 50% от смеси. Гелеобразный лед получали путем добавления измельченного до размеров 1-2 мм льда. В качестве объекта исследования использовались: форель радужная (Salmo irideus) с жирностью 8% и карп обыкновенный (Cyprinus carpio) с жирностью 4%. Были определены органолептические и микробиологические показатели. Показано, что в разработанных режимах при обработке не происходит ухудшения качества, внешнего вида, цвета, запаха и увеличения бактериальной контаминации. Установлено, что образцы, обработанные по специальной технологии с использованием бактерицидного льда на основе ЭХА-растворов нового поколения, сохранили качество и безопасность по сравнению с контрольными образцами, которые хранились в обычном льду из водопроводной воды. Доказано, что наилучшим способом для охлаждения и хранения свежей рыбы является применение жидкого льда из анолита. Проведенные эксперименты подтверждают возможность применения льда из ЭХА-раствора нового поколения в индустрии питания не только для сохранения качества, но и для обеспечения микробиологической безопасности сырья. Данная технология требует проведения дополнительных исследований, однако уже сейчас можно судить о высоком потенциале применения бактерицидного льда из анолита в пищевой промышленности.
Авторы
Пугачев Игорь Олегович;
Соловатова Эдьнара Тагировна;
Воложанинова Светлана Юрьевна;
Рубан Наталья Викторовна, канд. техн. наук;
Суворов Олег Александрович, канд. техн. наук
Московский государственный университет пищевых производств
125080, Россия, г. Москва, Волоколамское ш., д. 11,
[email protected]; [email protected]; [email protected];
[email protected]; [email protected]
preserving the Quality and Extending the Shelf Life of Fresh Fish
Key words
Anolyte; cryotechnology; microbial attributes; fish; shelf life; electrochemical treatment.
Abstract
Priority in the technology of fish storage in recent years is the use of low temperatures. To improve microbiological safety and extend the shelf life of fish products, new technologies are used, one of which is the technology of using electrochemically activated aqueous solutions. In connection with this, the objective of the study is to develop effective methods for the application of electrochemically activated (ECA) aqueous solutions to preserve the quality and extend the shelf life of fresh fish. This work was performed at the Moscow State University of Food Production at the Department of Technology of the Food Industry. To carry out the experiments, three types of bactericidal ice were used, obtained from the new generation of ECA solution anolyte ANK SUPER: ice cubes, liquid ice, and gel-like ice. Ice cubes were obtained with the help of an ice maker. The water-ice mixture was prepared by adding the crushed ice to the ECA solution in an amount of 50% of the mixture. Gel-like ice was obtained by adding crushed ice to a size of 1-2 mm. As an object of research, rainbow trout (Salmo irideus) with a fat content of 8% and carp (Cyprinus carpio) with a fat content of 4% were used. Organoleptic and microbiological indicators were identified (coliforms, total viable count). It has been found that the influence on the organoleptic properties of neutral and microbial attributes isn't increased. It is shown that the processing does not deteriorate the quality, appearance, color, odor. It is established that the samples processed in this way retain quality and safety in comparison with the control sample, which was stored in ordinary ice. It is proved that the best way to cool and store fresh fish is to use an ice-water mixture from anolyte. The carried out experiments confirm the possibility of applying ice from the new generation ECA solution in the food industry, not only to preserve quality, but also to ensure microbiological safety of raw materials. This technology requires additional research, but even now one can judge the high potential of the use of antibiotic ice from anolyte in the food industry.
Authors
Pugachev Igor Olegovich;
Solovatova Ednara Tagirovna;
Volozhaninova Svetlana Yurievna;
Ruban Natalia Viktorovna, Candidate of Technical Sciences;
Suvorov Oleg Aleksandrovich, Candidate of Technical Sciences
Moscow State University of Food Production
11 Volokolamskoe highway, Moscow, 125080, Russia,
