CC BY
101
fiP
НАУКА ЗА РУБЕЖОМ / Обзор научно-исследовательских работ
Технологии сохранения
свежего мяса_
Н.А. Горбунова, канд. техн. наук
ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии
В обзоре Технологии сохранения свежего мяса (G.H. Zhou et al. Preservation technologies for fresh meat - A review, Meat Science, том. 86, выпуск 1, сентябрь 2010 года) представлен анализ современных методов и
технологии сохранения свежего мяса.
^ Под термином «свежее мясо» в обзоре подразумевается мясо убойных животных охлажденное без признаков порчи не упакованное и упакованное под вакуумом или в контролируемые атмосферные газы, которое не подвергается никакой обработке, кроме охлаждения для обеспечения его сохранности.
Наиболее исследованными новыми технологиями сохранения свежего мяса являются технологии нетермической инактивации, такие как высокое гидростатическое давление (ННР), новые системы упаковки, такие как упаковка в модифицированной атмосфере (MAP) и активная упаковка (АР), использование натуральных антимикробных соединений и биоконсервантов. Все эти альтернативные технологии являются щадящими, энергосберегающими, экологически безопасными и гарантируют сохранение натурального внешнего вида, обеспечивают инактивацию патогенов и микроорганизмов, вызывающих порчу.
Рассмотрим основные методы, сохранения свежего мяса, представленные в обзоре.
Охлаждение. В последнее время с успехом применяется технология суперохлаждения, при которой мясо хранится при температуре чуть выше точки замерзания (Beaufort, Cardinal, Le-Bail, & Midelet-Bourdin, 2009).
Термин «суперохлаждение» и «частичное замораживание» используются для описания процесса, при котором небольшая часть содержащейся в продукте воды замораживается. Во время суперохлаждения температура продукта понижается на 1-2 С
ниже точки замерзания продукта. При таких температурах размножение микроорганизмов замедляется или практически прекращается, биохимические измерения в мясе продолжаются, а в ряде случаев ускоряются. Лед, присутствующий в суперохлажденных продуктах, защищает мясо от повышения температуры при нарушении непрерывности цепочки охлаждения, однако образование льда и его рекристаллизация могут вызывать микроструктурные изменения в ткани мяса, приводя к дегидратации клеток и потере массы тканей во время размораживания. Основной причиной внедрения этой технологии является ее способность увеличить продолжительность хранения мяса, в 1,4-4 раза по сравнению с традиционными методами охлаждения мяса.
Активное внедрение в промышленность технологии суперохлаждения имеет определенные сложности:
- трудно определить степень суперохлаждения, требуемого для увеличения продолжительности хранения и выполнения требований процесса для достижения желательного качества мяса;
- требуется разработка компьютеризированной системы контроля-регулирования-мониторинга процесса суперохлаждения (Magnussen et al., 2008).
Кроме того, суперохлаждение, как способ сохранения свежего мяса будет эффективным только с улучшением холодильных цепей, так как многие современные цепи поставки мяса состоят из фрагментов, а не последовательных систем холодильных цепей.
Ключевые слова: инактивация, суперохлаждение, активная упаковка, ионизирующая радиация, высокое гидростатическое давление, низин
Ионизирующая радиация
дозой облучения менее 10 кГй (1 Мрад) является методом прямого ингибирования микроорганизмов и принята как процесс для сохранения всех основных категорий пищевых продуктов (ВОЗ, 1981). Технология радиационной обработки была введена ФАО в Codex Alimentarius в 2003 годуи применяется в 50 странах, особенно в США, Египте, Китае и в Латинской Америке (Aymerich et al., 2008). Радионуклиды, одобренные для радиационной обработки пищевых продуктов, включают 137Cs и 60Со.
Преимущества ионизирующей радиации для сохранения пищевых продуктов включают высокоэффективную инактивацию бактерий, продукт остается практически неизменённым химически, поскольку ионизирующая радиация обладает высокой проникающей способностью, то она может быть использована для обработки упакованных продуктов. Максимальная доза 10 кГй представляет собой низкое количество энергии (эквивалентно тому, что требуется для повышения температуры 1 г. воды на 2,4 С), из-за чего эта технология считается нетермической, таким образом, сохраняя свежесть и питательные качества мяса и мясопродуктов по сравнению с термическими методами (Aymerich et al., 2008).
Изменения цвета в обработанном радиацией свежем мясе происходят из-за присущей чувствительности молекулы миоглобина к поглощенной энергии. Однако сохранение цвета мяса может быть обеспеченно введением в рационы
44
ВСЁ О МЯСЕ № 2 апрель 2012
Обзор научно-исследовательских работ / НАУКА ЗА РУБЕЖОМ
ЁР
убойных животных антиоксидан-тов, использованием упаковки.
Высокое гидростатическое давление (HHP). Нетермическая технология, которая инактивирует микроорганизмы и ферменты, вызывающие порчу, при низких температурах без изменения органо-лептических или питательных характеристик продукта. ННР -это мощный инструмент контроля рисков, ассоциированных с Salmonella spp. и Listeria monocytogenes в сырых или маринованных мясных продуктах (Hugas, Garriga, & Monfort, 2002). Эффективность ННР для контроля микроорганизмов зависит от таких факторов, как уровень давления, температура и время воздействия, а также свойств самого пищевого продукта, таких как рН, штамм и стадия роста микроорганизмов (Hugas et al., 2002; Garriga, Grebol, Aymerich, Monfort, & Hugas, 2004).
Однако споры не являются чувствительными к этим давлениям, и они могут быть инактиви-рованы только, когда давление комбинируется с нагреванием или обработкой лактопероксидазой или лизоцимом.
ННР в комбинации с умеренной температурой приводит к изменениям в механических свойствах, приводящих к улучшенной нежности мяса (Cheftel & Culioli, 1997; Ma & Ledward, 2004; Sikes, Tornberg, & Tume, 2010). Однако ННР даже при низких температурах может оказывать нежелательное действие на цвет свежего мяса как результат денатурации глобина в миоглобине и замещения или высвобождения гема и окисления железа (Nor-Mur & Yuste, 2003). Еще одним сдерживающим фактором является высокая стоимость и энергоемкость оборудования.
Применение биоконсервантов и натуральных антимикробных веществ. Зарубежными учеными были исследованы натуральные соединения, обладающие биоконсервирующими и антимикробными свойствами, такие как эфирные масла, хитозан, низин и лизоцим для замены химических консервантов и получения мясных продуктов с «зеленой этикеткой». Их использование позволяет увеличить продолжительность хранения
и обеспечить безопасность мяса.
Так, изучение действия пенто-цина 31-1, который был выработан Lactococcus pentosus 31-1 и выделен из традиционного китайского ферментированного окорока Xuanwei, как биоконсерванта при хранении упакованной в лотки охлажденной свинины, показало, что пентоцин 31-1 может существенно ингибировать накопление азотистых летучих оснований и подавляет рост микрофлоры, особенно Listeria и Pseudomonas во время хранения охлажденной свинины (Jinlan, Guorong, Pinglan, & Yan, 2010).
Тем не менее, применение биоконсервантов и натуральных антимикробных веществ часто малопривлекательны с коммерческой точки зрения из-за их способности реагировать с другими пищевыми ингредиентами, некоторые из них имеют низкую водорастворимость. Они также могут изменить орга-нолептические свойства продукта и иметь узкий спектр активности.
Упаковка. Является важнейшим фактором в обеспечении сохранения свежести мяса. Из инертного барьера между пищевым продуктом и окружающей средой упаковка в настоящее время все больше превращается в фактор производства, поскольку с ее помощью можно: направленно изменять состав продукта, защищать продукты питания от микро-биальной порчи, продлевая тем самым время их жизни.
Авторы обзора полагают, что наиболее перспективным направлением является использование активной упаковки.
Активная упаковка - это введение специфических соединений в упаковочные системы, которые взаимодействуют с их содержимым или окружающей средой для поддержания или улучшения качества и продолжительности хранения продукта, в то время как «умная упаковка» обеспечивает распознавание свойств пищевого продукта или среды упаковки для информирования производителя, розничного торговца и/или потребителя о состоянии среды или пищевого продукта (Kerry, O'Grady &Hogan, 2006)
Один из перспективных типов
активной упаковки предполагает введение антимикробных веществ в пищевые упаковочные материалы для контроля нежелательного роста микроорганизмов на поверхности пищевых продуктов. Антимикробная упаковка - это чрезвычайно перспективная технология, которая может увеличивать продолжительность хранения и повышать безопасность пищевых продуктов как в синтетических полимерных, так и в съедобных пленках.
Антимикробные пленки по способу внесения активного компонента могут быть разделены на четыре основные категории (Cooksey, 2005):
- введение антимикробных веществ в пакет-саше, соединенный с упаковкой, из которого биоактивные вещества выделяются во время дальнейшего хранения;
- прямое введение антимикробных веществ в упаковочную пленку;
- покрытие упаковки материалом, который действует как носитель для антимикробной добавки;
- введение антимикробных макромолекул со свойствами формирования пленки.
Некоторые коммерческие антимикробные упаковки пищевого применения приведены в таблице 1.
Потенциальными антимикробными веществами для использования в системах упаковки пищевых продуктов являются органические кислоты, парабензойные кислоты, бактериоцины, жирные кислоты, эфиры жирных кислот, хелирую-щие агенты, ферменты, антиокси-данты, антибиотики, фунгициды, стерилизующие газы, дезинфицирующие агенты, полисахариды, фенолы, растительные летучие соединения, экстракты растений и специй, пробиотики и пр. (Cutter, 2006).
Одной из наиболее перспективных областей является внедрение антимикробных веществ, таких как бактериоцины и растительные экстракты в активную упаковку и их ассоциация с биоразла-гаемой упаковкой, такой как альгинат, зеин (натуральный) или синтетический поливиниловый спирт (PVA) для снижения экологической нагрузки на окружающую среду (Aymerich et al., 2008).
№ 2 апрель 2012 Всё О МЯСЕ
45
0
НАУКА ЗА РУБЕЖОМ / Обзор научно-исследовательских работ
Таблица 1.
Активный компонент Торговое название Компания производитель Формы упаковки для пищевого применения
Аллилизотио-цианат WasaOuro Lintec Corp. Пакеты-саше
Посеребренный цеолит Aglon ™ Agion Бумага, пластики
Глюкозооксидаза (Н2О2) Bioka Bioka Ltd Пакеты-саше
Триклозан Microban Microban prod. Пластиковые пакеты
Пары этанола Ethicap Oitech Freund Nippon Kayaku Пакеты-саше
Диоксид углерода Freshpax™ Verifrais Multisorb technologies SARL Codimer Пакеты-саше
Диоксид хлора Micro-sphere Bernard Technologies Пакеты-саше, пленки, обертки, пластики
Была доказана эффективность антимикробных агентов, таких как низин и диоксид хлора, против бактерий). Так, низин, инкорпорированный в полимолочную кислоту, обладал антимикробной эф-
фективностью против пищевых патогенов, таких как L. monocytogenes, Escherichia coli Ol57:H7 и Salmonella enteritidis при оценке в питательной среде и жидких пище-выгх продуктах (Jin & Zhang, 2008).
Анализ перспектив развития активной упаковки показывает необходимость проведения дальнейших исследований в направлениях, касающихся выбора материалов для упаковки мяса, способов обработки мяса перед упаковкой, изучения свойств мяса при различных условиях, интеграции различных логистических компонентов в холодильную цепь.
Перспективно применение на-нотехнологий и наноматериалов для позитивного изменения механических, термических и барьерных свойств материалов, что позволит улучшать качество мяса и продолжительность его хранения.
Крайне важны исследования, направленные на разработку методов оценки качества и безопасности упаковочных материалов и их активных компонентов и оценку риска их использования для мяса.
Контакты:
Наталья Анатольевна Горбунова, +7 (495) 676-93-17
