CC BY
18УДК 664.9:665.666.242(06) DOI 10.33632/1998-698Х.2021-4-31-36
ВЛИЯНИЯ УСКОРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ, ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЧАСТЕЙ ТУШЕК
ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ
С.С. Козак, Ю.А.Козак
Всероссийский научно-исследовательский институт птицеводства - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства» Российской академии наук, Ржавки, Московская область, Россия
Мясо птицы часто оказывается загрязненным условно-патогенными и патогенными микроорганизмами, поэтому интерес к технологиям обеспечивающих безопасность, в том числе и радиационной обработке, вполне понятен. В статье рассматриваются результаты исследований влияния ускоренных электронов на безопасность и качество мяса птицы контаминированного сальмонеллами и листериями. Образцы облучали ускорителем электронов УЭЛР 10-15-С-60-1 дозами от 3 до 6 кГР. Установили, что S. anatum инактивируется после облучения в дозе 4,0 кГр, L. monocytogenes -после облучения в дозе 3,0 кГр. Органолептические и физико-химические показатели мяса птицы после облучения по сравнению с контрольной группы существенных отклонений не имели - образцы соответствовали свежему мясу.
Ключевые слова. Мясо птицы, ускоритель электронов, безопасность, качество.
Введение. Производство продовольствия в России является одной из стратегических задач. Высокая эффективность птицеводства обеспечивает экономическое преимущество птицеводства перед производством говядины и свинины [8]. Производства птичьего мяса ежегодно увеличиваются. Птицеводство наиболее наукоемкая и динамичная отрасль мирового и отечественного АПК. В мировом и отечественном птицеводстве наряду с другими важными стратегическими направленииями в производстве мяса птицы и яиц, такие как глубокая и рациональная переработка, выпуск новых видов продукции и др., все большее внимание уделяется проблеме получения продуктов питания безопасных для людей [1, 9].
Птицеводческая продукция является важной составляющей рациона сельского и городского населения страны, поэтому вопросы качества и обеспечения безопасности этой продукции не теряют своей актуальности. Несмотря на активное развитие технологий производства мяса птицы, его потребление по-прежнему остается одним из значительных факторов риска возникновения пищевых отравлений. На ряде технологических операций при убое птицы существует большая вероятность вторичной микробной контаминации поверхности тушек посторонней микрофлорой, которая может вызывать пищевые отравления, что обуславливает необходимость
разработки технологий по устранению этой проблемы [11, 13, 15].
На каждом этапе развития общества изменяются требования к качеству продукции, которые находятся в прямой зависимости от достижений науки, технического уровня производства и уровня социально-экономического развития. Эти же факторы находят отражение в развитии методологических подходов к анализу качества продукции, важнейшим из которых являяется контроль по микробиологическим показателям [10].
Предохранение от порчи пищевых продуктов достигается разными физическими, химическими и биологическими методами. При этом задача обработки состоит в устранении как возможных патогенных микроорганизмов, так и микробиоты, приводящей к порче продукта при хранении, при минимальном изменении химии-ческих и тканево-физиологических показателей продукта. Давно известны методы тепловой обработки, пастеризации, стерилизации, охлаждения и замораживания. Кроме того, для сохранения продуктов применяются химические вещества и биологические методы консервирования. В современных технологических процессах хранения и обеззараживания, как правило, применяют химическую обработку продукции, дальнейшее использование которой сопряжено с негативными побочными после-
дствиями для человека и окружающей среды. Это диктует необходимость разработки более эффективных и экологически чистых технологий, поиск новых, более совершенных физии-ческих методов позволили использовать для целей хранения продуктов методы ионизирующей радиации (электронного, рентгеновского и гамма-излучения [8].
Первые практические применения ускорителей электронов произошли в 1950-х годах, и с тех пор сфера радиационной обработки расширяется. Наиболее распространенными применениями являются модификация многих различных пластмассовых и резиновых изделий и стерилизация одноразовых медицинских устройств. Новые области применения - пастеризация и консервирование пищевых продуктов и обработка токсичных промышленных отходов. Промышленные ускорители теперь могут обеспечивать энергию электронов более 10 МэВ и среднюю мощность пучка до 700 кВт. Доступность высокоэнергетических и мощных электронных пучков стимулирует интерес к использованию рентгеновского излучения (тормозного излучения) в качестве альтернативы гамма-излучению от радиоактивных нуклидов [12, 14].
В данной работе было изучено влияние ускоренных электронов с помощью ускорителя электронов УЭЛР 10-15-С-60-1 на патогенные микроорганизмы, для установления дозы облучения, необходимой для обеззараживания мяса птицы от сальмонелл и L. monocytogenes и не изменяющую органолептические и физико-химические показатели мяса.
Методы и материалы. При микробиологических исследованиях руководство-вались ГОСТ 7702.2.0-2016. Продукты убоя птицы, полуфабрикаты из мяса птицы и объекты окружающей производственной среды. Методы отбора проб и подготовка к микробиологическим исследованиям [5], ГОСТ 7702.2.1-2017. Продукты убоя птицы, продукция из мяса птицы и объекты окружающей производственной среды. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов [7], ГОСТ 31468-2012 Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса птицы. Метод выявления сальмонелл [2] и ГОСТ 320312012 «Продукты пищевые. Методы выявления бактерий Listeria monocytogenes» [5].
При определении показателей качества руководствовались ГОСТ 31470-2012 Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса пти-
цы. Методы органолептических и физико-химических исследований [3].
В качестве тест-культур использовали S. anatum и L. monocytogenes.
Для проведения исследования в лабораторных условиях провели контаминацию бескостного мяса цыплят-бройлеров (далее по тексту - мясо), а также берцовых костей тест-культурами S. anatum и L.monocytogenes методом погружения в суспензию микроорганизмов. В полость берцовых костей дополнительно вносили суспензию S. anatum и L.monocytogenes. Мясо раскладывали пластами толщиной до 2 см. Затем образцы упаковали в два полиэтиленовых пакета, заклеивая каждый бумажными клипсами, помещали в термоконтейнер с температурой (4±2)°С и направляли на обработку ускоренными электронами.
Обработку образцов проводили ускоренными электронами четырьмя сериями в зависимости от дозы излучения: 3, 4, 5 и 6,0 кГр. Каждый образец облучали половиной дозы, затем переворачивали и облучали еще раз половиной дозы ускорителем электронов УЭЛР 10-15-С-60-1 (диапазон регулирования энергия: 5-10 МэВ; максимальная мощность пучка 15 кВт).
В качестве контроля использовали образцы, контаминированные культурами микроорганизмов, но не подвергавшиеся облучению. На каждое исследование использовали по пять образцов мяса и берцовых костей. На второй день после облучения проводили исследования для определения эффективности обработки. Отбор образцов проводили методом смыва с поверхности образцов. В смывах определяли количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (далее по теску - КМАФАнМ), а также исследовали на наличие S. anatum и L. monocytogenes. Далее у контрольных и опытных образцов определяли органолептические и физико-химические показатели.
Результаты исследований. В начале исследований изучили влияние облучения ускоренными электронами на безопасность мяса и берцовых костей, в которых определяли КМАФАнМ (КОЕ/г) и наличие S. anatum и L. monocytogenes в 25 г. Микробиологические исследования мяса и берцовых костей проводили до и после их облучения ускоренными электронами. Результаты исследований представлены в таблице 1
Таблица 1 - Влияние облучения ускоренными электронами мяса и костей на микробиологические показатели (п=5)
Доза облучения, КГр Образец Микробиологические показатели
КМАФАнМ, lg10 КОЕ/см2 (M±m) S. anatum, в 25 г L. monocytogenes, в 25 г
0 (контроль) Мясо 4,01 Обнаружено Обнаружено
Берцовая кость 4,26 Обнаружено Обнаружено
3,0 Мясо 3,06 Обнаружено в 2-х Не обнаружено
Берцовая кость 3,22 Обнаружено Не обнаружено
4,0 Мясо 3,0 Не обнаружено Не обнаружено
Берцовая кость 3,12 Не обнаружено Не обнаружено
5,0 Мясо 2,65 Не обнаружено Не обнаружено
Берцовая кость 3,05 Не обнаружено Не обнаружено
6,0 Мясо 2,58 Не обнаружено Не обнаружено
Берцовая кость 2,61 Не обнаружено Не обнаружено
Как видно и результатов, представленных в таблице, на поверхности мяса контрольных образцов сальмонеллы и листерии были обнаружены, КМАФАнМ на поверхности мяса составило 4,01 КОЕ/см2, в берцовых костях -4,26 КОЕ/г.
После облучения ускоренными электронами в дозе 3,0 кГр КМАФАнМ на поверхности мяса снизилось до 3,06 КОЕ/см2, в берцовых костях до 3,22 КОЕ/г; сальмонеллы выделена на поверхности двух из трех образцов мяса и на всех образцах кости. Выделенные культуры были идентифицированы как S.anatum. При дальнейшем увеличении дозы облучения КМАФАнМ на поверхности образцов продолжало уменьшаться: после облучения в дозе 4,0 кГр КМАФАнМ на поверхности мяса снизилось до 3,0 КОЕ/см2, в берцовых костях до 3,12 КОЕ/г, после облучения в дозе 5,0 кГр КМАФАнМ на поверхности мяса снизилось до 2,65 КОЕ/см2, в берцовых костях до 3,05 КОЕ/г.
КМАФАнМ после облучения в дозе 6,0
кГр на поверхности мяса снизилось до 2,58, в берцовых костях до 2,61 КОЕ/г.
S.anatum после облучения ускоренными электронами в дозе 4 кГр не были выделены ни в одном случае на поверхности мяса и в берцовых костях.
L.monocytogenes не были выделены на поверхности мяса и в берцовых костях уже после облучения ускоренными электронами в дозе 3 кГр.
Далее изучили влияние облучения ускоренными электронами на органолептические и физико-химические показатели мяса. Орга-нолептическими исследованиями было установлено, что по органолептическим показателям все образцы (до и после облучения в дозе 4 кГр) соответствовали свежему мясу. При органолеп-тической оценке бульона из мяса, после обработки в дозе 4,5 кГр было установлено появление слабого запаха, не свойственного данному виду мяса, который усиливался с увеличением доза облучения.
Результаты физико-химических исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Влияние облучения ускоренными электронами на показатели свежести частей тушек цыплят-бройлеров ^±ш)
Доза облучения, кГр Кислотное число, мг КОН/г Перекисное число, ммоль (1/2 О2)/кг Летучие жирные кислоты, мг КОН/100 г
0 (контроль) 0,88±0,25 2,8±0,70 2,73±0,63
4,0 0,71±0,20 3,0±0,75 3,05±0,70
4,5 0,62±0,17 3,5±0,63 3,11±0,67
5,0 0,61±0,70 3,1±0,56 3,17±0,73
5,5 0,61±0,24 3,0±0,79 3,21±0,69
6,0 0,59±0,17 2,7±0,68 3,25±0,75
Как видно из таблицы, у облученных изменяются незначительно, так после облучения в
образцов мяса физико-химические показатели дозе 6 кГр кислотное число жира уменьшалось до
0,59±0,17 мг КОН/г, перекисное число существенно не изменялось, а количество летучих жирных кислот увеличилось до 3,25±0,75 мг КОН/100 г. Таким образом, все исследованные образцы по физико-химическим показателям соответствовали свежему мясу. ГОСТ 31962-2013 Мясо кур (тушки кур, цыплят, цыплят-бройлеров и их части). Технические условия [4].
Заключение. Обработка мяса птицы ускоренными электронами при дозе облучения 4 кГр снижает микробную обсемененность (КМА ФАнМ) поверхности на 1§10 1,01 КОЕ/см2,
КМАФАнМ берцовых костей соответственно на 1§10 1,14 КОЕ/г. Облучение мяса и берцовых костей ускоренными электронами обеспечивает инактивацию З.апаШш при дозе облучения 3 кГр, L.monocytogenes при дозе облучения 4 кГр.
Органолептические и физико-химические показатели (кислотное число, перекисное число, количество летучих жирных кислот) у частей тушек цыплят-бройлеров после облучения ускоренными электронами в дозе облучения 4 Гр по сравнению с контрольной группы достоверных отличий не имеют.
Литература
1. Борисенкова А.Н. Система контроля бактериальных болезней птиц основа эпизоотического благополучия птицехозяйств // Совершенствование методов профилактики болезней птиц: Мат. научно-практ. конф. - Новосибирск, 2001. - С. 46. - Текст: непосредственный.
2. ГОСТ 31468-2012. Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса птицы. Метод выявления сальмонелл — Введ. 2013-01-07. — М.: Стандартинформ, 2013. — 12 с.
3. ГОСТ 31470-2012 «Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса птицы. Методы органолептических и физико-химических исследований». — Введ. 2013-07-01. — М.:. Стандартинформ, 2013. — 41 с.
4. ГОСТ 31962-2013. Мясо кур (тушки кур, цыплят, цыплят-бройлеров и их части). Технические условия — Введ. 2014-07-01. — М.: Стандартинформ, 2016. — 11 с.
5. ГОСТ 32031-2012. Продукты пищевые. Методы выявления бактерий Listeria monocytogenes — Введ. 2014-07-01. — М.: ФГУП «Стандартинформ», 2014. — 28 с.
6. ГОСТ 7702.2.0-2016. Продукты убоя птицы, полуфабрикаты из мяса птицы и объекты окружающей производственной среды. Методы отбора проб и подготовка к микробиологическим исследованиям — Введ. 2018-01-01. — М.: Стандартинформ, 2016. — 25 с.
7. ГОСТ 7702.2.1-2017. Продукты убоя птицы, продукция из мяса птицы и объекты окружающей производственной среды. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов — Введ. 2019-01-01. — М.:. Стандартинформ, 2016. — 6 с.
8. Козак, С. С. Продление сроков годности мяса птицы путем электронной обработки / С.С. Козак, Н.Л. Догадова, В.И. Трофимов // Инновационные технологии производства и хранения материальных ценностей для государственных нужд. Международный научный сборник. Выпуск III. — 2015. — С. 148.
9. Козак, С. С. Профилактика токсикоинфекций при переработке птицы / С.С. Козак, И.Г. Серегин, Ю.А. Козак // В сборнике: Мировое и российское птицеводство: состояние, динамика развития, инновационные перспективы. Материалы XX Международной конференции. Российское отделение Всемирной научной ассоциации по птицеводству, НП «Научный центр по птицеводству». - 2020. - С. 637.
INFLUENCE OF ACCELERATED ELECTRONS ON MICROBIOLOGICAL, ORGANO-LEPTIC AND PHYSICO-CHEMICAL INDICATORS OF PARTS OF CHICKEN-LYAT-BROILERS
S.S. Kozak, Yu.A.Kozak
All-Russian Scientific Research Institute of Poultry Processing Industry -Branch of the Federal State Budget Scientific Institution Federal Scientific Center «All-Russian Research and Technological Poultry Institute» of the Russian Academy of Sciences, Rzhavki, Moscow Region, Russia
Poultry meat often turns out to be contaminated with opportunistic and pathogenic microorganisms, so the interest in technologies that ensure safety, including radiation processing, is quite understandable. The article discusses the results of studies of the effect of accelerated electrons on the safety and quality of poultry meat contaminated with salmonella and listeria. The samples were irradiated with an UELR 10-15-S-60-1 electron accelerator with doses from 3 to 6 kGr. It was found that S. anatum is inactivated after irradiation at a dose of 4.0 kGr, L. monocytogenes - after irradiation at a dose of 3.0 kGr. Organoleptic andphysicochemical parameters of poultry meat after irradiation did not have significant deviations compared to the control group - the samples corresponded to fresh meat.
Keywords. Poultry, electron accelerator, safety, quality.
References:
1. Borisenkova A.N. The system for controlling bacterial diseases of birds is the basis of the epizootic well-being of poultry farms//Improvement of methods for the prevention of bird diseases: Mat. scientific and practical. conf. - Novosibirsk, 2001. - P. 46.
2. GOST 31468-2012. Poultry meat, by-products and semi-products from poultry meat. Salmonella detection method - Vved. 2013-01-07. - M.: Standardized, 2013. - 12 p.
3. GOST 31470-2012 "Poultry meat, by-products and semi-products from poultry meat. Methods of organoleptic and physicochemical research. " - Vved. 2013-07-01. — M.: Standardinform, 2013. - 41 p.
4. GOST 31962-2013. Meat of hens (carcasses of hens, chickens, broilers and their part). Specification -Vved. 2014-07-01. - M.: Standardized, 2016. - 11 p.
5. GOST 32031-2012. Food products. Methods for detecting bacteria Listeria monocytogenes - Vved. 2014-07-01. - M.: FSUE "Standardized," 2014. - 28 p.
6. GOST 7702.2.0-2016. Poultry slaughter products, semi-finished poultry meat products and environmental production facilities. Sampling methods and preparation for microbiological studies . - Vved. 201801-01. - M.: Standardized, 2016. - 25 p.
7. GOST 7702.2.1-2017. Poultry slaughter products, poultry meat products and environmental production facilities. Methods for determining the number of mesophilic aerobic and optional anaerobic microorganisms -Vved. 2019-01-01. — M.:. Standardinform, 2016. - 6 p.
8. Kozak, S. S. Extension of poultry meat shelf life by electronic processing / S. S. Kozak, N. L. Dogadova, V.I. Trofimov//Innovative technologies for the production and storage of material assets for state needs. International Scientific Collection. Issue III. - 2015. - P. 148.
9. Kozak, S. S. Prevention of toxicoinfections during poultry processing/ S.S. Kozak , I.G. Seregin, Yu.A. Kozak //In the collection: World and Russian poultry farming: state, dynamics of development, innovative prospects. Proceedings of the XX International Conference. Russian branch of the World Poultry Scientific Association, NP "Scientific Center for Poultry Breeding." - 2020. - P. 637.
10. Rabinovich, G.Yu. Sanitary and microbiological control of environmental objects and food products with the basics of general microbiology/ G.Yu. Rabinovich, E.M. Sulman //Textbook. 1st ed. Tver: TSTU. -2005. - 220 p.
11. Bob Sims. Incidence of Listeria continues to decline // Meat + Poultry. - 2018. -3. - p. 80, 83, 85.
12. Cleland, M R. Industrial applications of electron accelerators // CAS - CERN Accelerator School: small accelerators, 2006. - p. 383.
13. Graber, Roy. Salmonella prevention requires integrated approach // WATT Poultry USA. - 2019. -Vol. 20. 5. - p. 20.
14. Grecu M.N. Microbiological decontamination of Spirulina platensis and green coffee using accelerated electron beams // J. BIOPHYS. - Vol. 16. - No. 2. - 2006. - P. 141.
15. Kelly, L.A. Microbiological safety of poultry meat: risk assessment as a way forward / L.A. Kelly, Hartnett E., Gettinbay G. et al. // World's Poultry Science Journal. - 2003. - Vol. 59 No. 4. - P. 495.
