Содержание к диссертации
Введение
Глава I Обзор литературы
Краткие сведения об основных современных технологических процессах производства колбасных изделий 7
1.2 Санитарно-микробиологические показатели и критерии безопасности мясного сырья, ингредиентов и готовой продукции 19
1.3 Краткие сведения об основных физико-химических, биологических показателях качества мясных продуктов 24
1.4 Изменения микроструктурных показателей мясных продуктов в процессе изготовления и хранения 27
1.5. Влияние ионизирующего излучения на качество и сроки хранения мясных продуктов 31
1.6. Заключение по аналитическому обзору 36
Глава II Организация, объекты и методы исследований ...37
Глава III Исследование вареных колбас и ветчинных изделий в процессе длительного хранения
3.1 Санитарно-микробиологические исследования 47
3.2 Физико-химические исследования 55
3.3 Микроструктурные исследования 66
3.4 Биологические исследования 75
3.5 Структурно-механические исследования 77
3.6 Органолептические исследования 81
Глава IV Исследование варено-копченых и сырокопченых колбас в процессе длительного хранения
4.1 Санитарно-микробиологические исследования 83
4.2 Физико-химические исследования 89
4.3 Микроструктурные исследования 94
4.4 Биологические исследования 100
4.5 Структурно-механические исследования 102
4.6 Органолептические исследования 105
Глава V Исследования колбасных изделий, обработанных ионизирующим облучением, в процессе хранения
5.1 Санитарно-микробиологические исследования 107
5.2 Физико-химические исследования 111
5.3 Органолептические исследования 115
Заключение о влиянии ионизирующего облучения на мясопродукты 118
Выводы 122
Рекомендации по оптимизации сроков хранения (годности) колбасных изделий 125
Список использованной литературы
- Санитарно-микробиологические показатели и критерии безопасности мясного сырья, ингредиентов и готовой продукции
- Физико-химические исследования
- Микроструктурные исследования
- Физико-химические исследования
Введение к работе
Сохранение качества и обеспечение безопасности пищевой продукции в процессе ее длительного хранения считается одной из главных проблем в мировой индустрии продуктов питания.
Решение ее возможно при использовании современных технологий и оборудования, создания высоких санитарно-гигиенических условий производства мясопродуктов. В связи с чем, необходимо изыскивать новые подходы для реализации этих положений в практику.
В последние годы российский рынок колбасно-кулинарных изделий является динамичным и перспективно развивающимся. Здесь заметен более высокий уровень конкуренции, чем на других продовольственных рынках [5,51].
Современное развитие отечественной мясной индустрии неразрывно связано с разработкой подходов, позволяющих осуществлять выпуск продукции высокого качества с длительными сроками хранения. Исследованию качества и безопасности мясных продуктов посвящены работы многих авторов (Соколов А.А., Рогов И.А., Лисицын А.Б., Налетов Н.А., Костенко Ю.Г., Kofoth С, Feher G. и др.), однако такие сведения о динамике изменения указанных критериев в процессе длительного хранения крайне ограничены. Имеются лишь отрывочные и разрозненные сведения. Проведены исследования качества и безопасности с изучением возможности удлинения сохранности сосисок с использованием лактата натрия (Ентц Г.Ю). Сроки годности продукции в нашей стране устанавливают в основном по показателям безопасности в соответствии с требованиями СанПин «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и методическими указаниями «Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов МУК 4.2.1847-04.
Для обоснования оптимальных сроков годности мясопродуктов при длительном хранении необходимо комплексное изучение критериев качества и безопасности, а именно необходимо осуществлять и сочетать санитарно-микробиологические, физико-химические, микроструктурные, структурно-механические, органолептические и некоторые другие исследования.
При этом представляет большой интерес сведения о продукции, изготовленной с применением оболочек натуральных и изготовленных из полимерных материалов.
В то же время актуальна разработка новых подходов обработки продукции, обеспечивающих сохранение качества при увеличении сроков годности. В частности, ранее предпринимались попытки обработки мясных продуктов ионизирующим излучением, в целях решения этой проблемы.
Несмотря на сообщения в печати и мнения ФАО/МАГАТЕ/ВОЗ о
безопасности облученных пищевых продуктов, стабильности их
микробиологических и питательных свойств, в различных странах к такому
способу обработки относятся неоднозначно. В таких европейских странах
как Нидерланды, Бельгия, Франция и др. применяют ионизирующую
обработку пищевых продуктов, однако в отдельных (Германия) стоят на
противоположных позициях [124,127,138]. В США разрешено
использование гамма-излучения для обработки некоторых видов продуктов питания. Например, речь идет об обработке свинины в целях борьбы с трихинеллезом и производства пищевой продукции для армии. В бывшем СССР и в настоящее время в России вопрос о применении ионизирующего облучения мяса и мясных продуктов является открытым[99].
Целью настоящей работы является научное обоснование и практическое внедрение оптимальных сроков годности мясопродуктов при длительном хранении.
В настоящей работе для достижения этой цели были поставлены следующие основные задачи:
1.Изучить динамику изменений микробиологических, физико-химических, структурно-механических, микроструктурных, и некоторые других показателей вареных, варено-копченых и сырокопченых мясных изделий в процессе их длительного хранения. 2.Исследовать изменения микробиологических, физико-химических, структурно-механических, микроструктурных показателей колбасных изделий, обработанных у- лучами, в динамике длительного хранения. З.На основании проведенных исследований обосновать и внедрить в производство рациональные сроки годности мясопродуктов при длительном хранении.
Научная новизна. Установлена динамика комплексных изменений микробиологических, физико-химических, микроструктурных и некоторых других показателей мясопродуктов в процессе длительного хранения в зависимости от вида мясных изделий.
Обоснованы оптимальные сроки годности колбасных изделий в зависимости от вида применяемой оболочки.
Выявлена закономерность влияния у- лучей на показатели качества и безопасности при длительном хранении мясных продуктов.
Определен комплексный подход к обоснованию рациональных сроков годности мясопродуктов в условиях длительного хранения при низких положительных температурах.
Практическая ценность работы.
На основании проведенных исследований, разработаны рекомендации по рациональным срокам годности мясных продуктов при длительном хранении. Результаты исследований внедрены на ЗАО «Микояновский мясокомбинат» при производстве мясопродуктов.
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 4 научные работы.
Санитарно-микробиологические показатели и критерии безопасности мясного сырья, ингредиентов и готовой продукции
Наряду с огромной положительной ролью микроорганизмов в жизни и хозяйственной деятельности человека многие из них наносят существенный вред. Имеется группа микроорганизмов, которые вызывают пищевые и кормовые отравления, а также обуславливают порчу продовольствия. Поэтому микробиологические показатели во многом определяют качество и безопасность мясного сырья и готовых мясных изделий [74].
Микрофлора тела животного часто является одним из источников загрязнения мяса микроорганизмами. Следовательно, ее количественный и видовой состав может существенно влиять на состав микрофлоры мяса, полученного после убоя животных [106,109].
Микрофлора проникает в мясо экзогенным и эндогенным путем. Экзогенный - при попадании микроорганизмов в мышечную ткань и органы во время убоя животных их обескровливании, а так же в процессе технологических операции: съемка шкур, извлечение внутренних органов и зачистка.
Эндогенный - при снижении резистентности организма животного, в случаях болезни, стрессовых ситуаций, усталости и других факторов [46].
Микрофлора мяса обычно представлена рядом родов бактерий, плесневых грибов, дрожжей, актиномицетов и др. Чаще обнаруживаются неспоровые фамотрицательные палочки родов Pseudomonas, Flavobacterium, Escherichia, Proteus, Salmonella, грамположительные неспоровые палочки родов Lactobacillis, спорообразующие аэробы родов bacillus, Clostridium. Из мяса можно выделить грамположительные кокки родов Micrococcus, Staphylococcuses]. Плесневые грибы в мясе представлены главным образом семейством мукоровых (Mucor, Rhizopus, Tamnidium) н группой несовершенных грибов (Penicillim, Cladosponum, Aspergillus и др.), дрожжи родами Torulopsis, Rhodotoralla [9,136].
Весьма значительна роль микроорганизмов в формировании вкуса и аромата за счет накопления летучих карбонильных соединений и низкомолекулярных жирных кислот [22,137]. Это происходит на фоне снижения рН вследствие образования молочной, уксусной, валериановой, каприловой кислот, способствующих быстрому созреванию мяса и образованию специфического аромата [128,144]. Свободные аминокислоты, образующиеся в результате метаболизма микроорганизмов, играют роль веществ-предшественников, из которых в последствии образуются летучие соединения, участвующие в формировании вкуса и аромата [63,97,136].
Мясо и мясопродукты являются хорошей питательной средой для развития микроорганизмов.
Выбор температуры для хранения продуктов зависит от вида продукта и длительности его использования. Микрофлора мяса, поступающего на хранение, разнообразна по составу и обычно представлена мезофилами, термофилами и психрофилами.
При охлаждении мяса основную роль играет психрофильная микрофлора. Продолжительность фазы задержки роста психрофильных микроорганизмов зависит от скорости охлаждения, температуры и влажности воздуха при хранении мяса. Чем ниже степень контаминации, тем более длительный срок задержка роста микроорганизмов [117].
Во время длительного хранения замороженного мяса отмирает значительное количество микроорганизмов, однако полной инактивации микроорганизмов не происходит.
Микроорганизмы, выжившие в процессе хранения замороженного мяса, при его размораживании размножаются активно [86]. Состав микрофлоры зависит от дальнейшей технологической переработки мясного сырья. Всевозможные пищевые добавки, используемые при производстве колбасных изделий, могут служить источником санитарно-микробиологического загрязнения мясного сырья[87].
Так, в мучных продуктах содержание (Penicillium, Cladosporium и др.) может достигать до 5х106КОЕ в 1 г. В соевом изоляте -ЮМо3 КОЕ микробных тел в 1 г. В перце молотом микробное число нередко равно 2,2x107 КОЕ, в смеси пряностей - 3,3х107. Эфирные масла многих растений, которые могут быть применены при изготовлении колбасных изделий обычно имеют невысокое микробное загрязнение, а сами они являются бактерицидными для многих представителей микрофлоры, которую можно выявить в готовых мясных продуктах. Поэтому создание вкусоароматических эфирных композиций для применения в технологии мясных продуктов признается перспективным.
Физико-химические исследования
Физико-химические показатели являются одними из определяющих качество мясных продуктов. Результаты изучения химических показатели качества вареной колбасы «Докторская» в оболочках «Кутизин» и «Биолон» (рН, массовая доля влаги, массовая доля нитрита натрия, аминный азот, кислотное число, мг КОН/г, перекисное число, ммоль акт.Ог ЛЖК, белок) представлены в таблице 5.
Из нее следует, что в течение исследуемого срока испытаний большинство показателей претерпели определенные изменения. Отмечено, что в течение 25 суток хранения показатель массовой доли влаги снизился с 62,49% до 56,61%. Это можно объяснить использованием влагопроницаемой оболочки «Кутизин».
Исходное значение величины рН в колбасе «Докторская» в оболочке «Кутизин» характерно для вареных колбас, при хранении несколько увеличилось с 6,30 до 6,40 при 10 сут и возросло до 6,70 при 25 сут, что соответствует обычно протекающему процессу хранения.
Уменьшение содержание влаги на 5,88% объясняется ее испарением, что приводит к усушке продукта. Некоторое увеличение содержания белка в процессе хранения характеризуется обратной зависимостью с количеством содержания влаги.
По мере потери массовой доли влаги в исследуемом продукте увеличивалось содержание белка с 12,43% до 14,55% и аминного азота с 29,54% до 39,21%. Показатель активности воды увеличился с 0,891 до 0,996, что характерно для процесса хранения данного вида колбас. Содержание летучих жирных кислот увеличилось с 1,88% после выработки до 12,76% при 25 сут хранения.
Исследование физико-химических показателей вареной колбасы «Докторская» в оболочке «Кутизин», хранившейся в течение 25 суток и «Биолон», в течение 72 сут показали, что в вареной колбасе «Биолон», в течение 72 сут показали, что в вареной колбасе «Докторская» в оболочке «Биолон», изменения физико-химических показателей не оказали выраженного воздействия на качество продукта при его хранении до 60 сут при 0...+6С0.
Так, показатель рН «Докторская» в оболочке «Биолон», при изготовлении составил 6,31, а при 72 сут -6,81. Массовая доля влаги уменьшилась с 62,47% - после изготовления до 61,89% при 72 сут, белка увеличилось с 12,45, до 13,90% соответственно.
Наблюдалось лишь незначительное нарастание кислотного и перекисного чисел, которые находилось в пределах допустимого (до 4 мг КОН/г и до 10 ммоль акт.Ог соответственно).
Указанное выше дает основание утверждать, что увеличение срока хранения колбасы «Докторская» в оболочке «Биолон» до 60 сут без отрицательного воздействия на качество продукции можно считать обоснованным и возможным. Из результатов физико-химических исследований вареной колбасы «Славянская» табл. 6 после изготовления и в процессе хранения до 72 сут следует, что в процессе хранения резко выраженных изменении химического состава продукта не отмечено. Так, показатель величины рН колебался в пределах 6,54-6,95. Установлено уменьшение содержания влаги, оно постоянно снижалась с 73,21% до 69,32% и количество нитрита натрия с 0,0031% до 0,0027% , что естественно для процесса хранения.
Некоторое увеличение содержания белка в процессе хранения объясняется обратной зависимостью с содержанием влаги. Так содержание белка к 72 сут увеличилось на 1,4% , по сравнению с продуктом после выработки.
Возрастание кислотного числа с 1,95% до 3,89% можно признать соразмерим с процессом хранения. Возрастание перекисных чисел, характеризующих окислительную порчу жира, в продукте к концу срока хранения находилось в пределах нормы (до 10 Ммоль акт. кисл./кг.).
Увеличение содержание летучих жирных кислот с 27,36 мг% от исходного до 36,47 мг% после 72 сут хранения указывает на начальные нежелательные процессы изменения в продукте.
Показатель активности воды увеличился с 0,904 до 0,994, что можно объяснить увеличением свободной влаги в продукте, которая непосредственно характеризует появление нежелательных изменений.
Таким образом, из результатов физико-химических исследований вареной колбасы «Славянская» следует, что в процессе хранения изменения физико-химического состава продукта были незначительные.
Однако через 72 сут отмечено появление нежелательных изменений, которые в последствии могут вызвать порчу продукта.
Микроструктурные исследования
При длительном хранении варено-копченых колбас «Московская» и «Сервелат Дворянский» были изучены микроструктурные показатели качества в процессе хранения до 90 сут, и колбасы сырокопченой «Венгерская» до 150 сут.
В этих видах колбас (рис 19ДО) после изготовления наблюдалась оптимальная степень набухания и состав мышечных волокон. Отмечен распад миофибриллярных субстанций до мелкозернистой массы. Фарш однородной структуры, с оптимальными размерами (от 80 до 150 мкм) вакуолей.
Через 15-30 сут хранения (рис. 21,22) не отмечено развития существенного комплекса микрострукгурных изменений и значительных деструктивных процессов. Структурные элементы фарша остались неизменными, мышечные, соединительнотканные и жировые компоненты не претерпели особых изменений, по сравнению с колбасой после варки.
К 60-72 сут. хранения выявлены некоторые изменения в структуре мышечных волокон, связанные с воздействием протеолитических ферментов характерных для мясных продуктов данного вида. Ядра мышечных волокон выявляются плохо.
К 90 сут. хранения (рис. 23,24) выявлены некоторые изменения в структуре мышечных волокон, связанные с воздействием протеолитических ферментов характерных для мясных продуктов данного вида. Жировая ткань представлена группами липоцитов, которые равномерно располагаются в массе фарша.
В колбасе сырокопченой «Венгерская» (рис.25-28) хранившейся в течение 150 сут не отмечено развитие существенного комплекса микроструктурных изменений мышечной ткани и значительных деструктивных процессов.
Общая архитекторика фарша остается неизменной, а основные микроструктурные особенности мышечных, соединительнотканных и жировых компонентов не претерпевают особых изменений. Границы между мышечными волокнами отчетливые, степень их уплотнения умеренная. Деструктивные изменения проявляются в виде отдельных трещин мышечных волокон и нарушения их целостности. Существенных изменений в структуре волокнистой части соединительнотканных фрагментов и жировой ткани не происходит.
В варено-копченых колбасах и сырокопченой колбасе, изготовленных с использованием современных полимерных оболочек при длительном сроке хранения, (до 60-90 сут,), не отмечено резко выраженных микроструктурных изменений, сопровождающихся ухудшением качества продукции.
Однако, через 60 сут. хранения, особенно в варено-копченых изделиях отмечено слияние вакуолей. Такие изменения в структуре продукта указывают на появление признаков уплотнения, что можно считать появлением начальных признаков нежелательных изменений.
Для варено-копченых и сырокопченых колбас (табл.18) степень перевариваемости также различна: в большинстве случаев большее количество тирозина на 1г белка выделяется при воздействии фермента пепсина, чем при воздействии трипсина. По сумме тирозина в растворе лучшей перевариваемостью обладает варено-копченая колбаса «Московская» (содержание тирозина выше, чем для двух других видов колбас и составляет 18,5 - 23,1 мг тирозина на 1г белка). Отличающую степень перевариваемости белка как варено-коченых, так сырокопченых колбас можно объяснить различными свойствами и составом белка.
Физико-химические исследования
Результаты физико-химических исследований вареной колбасы «Докторская» в процессе хранения представлены в табл 32. (приложение 5)
Результаты физико-химических исследований вареной колбасы «Докторская» в оболочке «Кутизин» показали, что в течение исследуемого срока хранения большинство показателей претерпели изменения, которые характерны для колбасных изделий, не подвергавшихся облучению. Причем, доза облучения не оказывала значительного влияния на исследуемые показатели.
Отмечено, что в течение 40 сут хранения показатель массовой доли влаги снизился незначительно.
Исходное значение величины рН, характерное для вареных колбас, при хранении несколько увеличилось, что соответствует в норме протекающему процессу хранения.
По мере потери массовой доли влаги в исследуемом продукте увеличивалось содержание белка и амин ною азота, что характерно для процесса хранения данного вида мясопродуктов
Следует отметить, что после изготовления и радиационной обработки исследуемых образцов остаточное количество нитрита натрия находилось в норме (не более 0,005 %). Однако, после 40 сут хранения, не выходя за рамки допустимых нормативов, его значение возросло, что несвойственно мясопродуктам в процессе хранения.
Наблюдалось незначительное нарастание кислотного и перекисного чисел, которые находилось в пределах допустимого (до 4 мг КОН/г и до 10 ммоль акт.Ог соответственно). Это дает основание увеличить срок дальнейшего хранения данного вида мясопродукта.
Содержание летучих жирных кислот при различных дозах облучения снизилось, что обычно наблюдается при длительном хранении вареных колбас.
Из результатов физико-химических исследований вареной колбасы «Сервелат Классика» табл. 33 (приложение 5) следует, что в процессе хранения изменения физико-химического состава продукта имели некоторые особенности.
Из результатов исследований варено-копченой колбасы «Сервелат Классика» следует, что изменения физико-химического состава продукта по основным показателям были характерны для процесса длительного хранения (уменьшение массовой доли влаги и показателя активности воды, небольшое нарастание величины рН, увеличение количества аминного азота и летучих жирных кислот).
Незначительное увеличение кислотного числа свидетельствует о неинтенсивном гидролизе жира, входящего в состав данного вида мясопродукта. Однако, значение перекисного числа после 30 сут хранения выходило за рамки предельно допустимого ( до 10 ммоль акт.Ог), что указывает на активные окислительные процессы в жировой ткани продукта.
Следует отметить повышенное количество остаточного нитрита натрия в продукте, подвергнутом радиационной обработке. Для данного вида колбас этот показатель в норме не должен превышать 0,005 %. Причем в процессе хранения его значение возрастало, что не характерно для мясопродуктов, не подвергнутых радиационной обработке.
Из результатов физико-химических исследований ветчины вареной «Микс» (табл. 34, приложение 5) в пятислойной оболочке «Вектор» следует, что в процессе хранения данный вид продукта претерпел характерные изменения по физико-химическим показателям.
В процессе длительного хранения (до 150 суток) ветчины вареной в форме «Микс» в пятислойной оболочке «Вектор» наблюдалась незначительная (от 3 до 5,5%) потеря влаги. Этому способствует, использование многослойной влагонепроницаемой оболочки.
Величина рН в исследуемых образцах постепенно снижалась, что не свойственно вареным мясопродуктам (обычно это наблюдается в сырокопченых колбасах).
Остаточное количество нитрита натрия при облучении в 1 кГр изменялось в соответствии со сроками хранения (снижалось с увеличением срока хранения) и имело исходную величину, характерную для вареных мясопродуктов. При облучении продукции в дозе 2 и 3 кГр динамика процесса сохранялась, однако его исходное значение почти в 2,5 раза превышало допустимую норму (до 0,005%).
По мере потери влаги происходило накопление аминоаммиачного азота и массовой доли белка, значения которых находились в обычных для исследуемого вида изделий пределах.
Отмечено, что после 90 суток хранения кислотное и лерекисное число превышало допустимое значение (до 4 мг КОН/г и до 10 ммоль акт. Ог соответственно), далее наблюдалось увеличение этого показателя. Указанное свидетельствует об интенсивных гидролитических и окислительных процессах в жировой ткани продукта, что ведет к порче продукта.
Из результатов физико-химических исследований колбасы сырокопченой «Венгерская» следует (табл. 35, приложение 5), что в процессе хранения наблюдались изменения физико-химического состава продукта.
В частности, в процессе хранения более 120 суток показатель массовой доли влаги имел очень низкое значение, что отрицательно сказалось на органолептических показателях данного вида колбасных изделий.
Величина рН на протяжении всего срока хранения практически оставалась на одном уровне, характерном для сырокопченых колбас.
Превышение допустимого значения перекисного числа (более 10 ммоль акт.Оз) наблюдалось лишь после 150 суток хранения при всех дозах облучения. Тогда как кислотное число имело довольно высокие значения уже после 120 суток хранения.
В исследуемых образцах сырокопченой колбасы «Венгерская» наблюдалось закономерное увеличение массовой доли белка и аминного азота. Абсолютные значения этих показателей находились на характерном для данного вида мясопродуктов уровне.
