ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЯСНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ
ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОГО ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЯСНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ
Аннотация
Использование мясных полуфабрикатов для питания детей дошкольного и школьного возраста способствует нормальному росту и развитию организма и является необходимым условием для полноценного рациона. При централизованной выработке мясных полуфабрикатов для школьного питания актуальной остается задача снижения заражения микроорганизмами изделий при выработке и транспортировке их до школьных столовых. В статье рассмотрено использование нетепловой технологии обработки мясных изделий высоким гидростатическим давлением (НРР). Установлено снижение КМАФАнМ в 3,4 раза от нормативного содержания в мясных полуфабрикатах с использованием технологии НРР. Обработка НРР снижает содержание бактерии группы кишечной палочки и Staphylococcus aureus в мясных полуфабрикатах, зараженных данными группами микроорганизмов.
1. Введение
Мясо и мясные продукты играют важную роль в питании современного человека, поскольку они содержат необходимые биологически активные вещества. Доказано, что мясо и мясные продукты содержит все важные аминокислоты, необходимые для здорового питания . Производство мясных полуфабрикатов является одной из динамично развивающихся отраслей мясной индустрии , и важной задачей здесь является увеличение срока хранения продукции.
Физическое развитие человека напрямую зависит от наличия белка в его рационе. Регулярное потребление мяса в пищу является неотъемлемым условием для нормального развития и функционирования детского организма благодаря содержанию полноценного белка. Белки, содержащиеся в мясе, являются строительным материалом для мышц, костей, крови и органов. Отсутствие достаточного количества белка в пище может привести к замедлению роста и развития, а также ослаблению мышц и костей.
При выборе мяса для детского питания, необходимо учитывать его жировую составляющую. Мясо с высоким содержанием легкоплавких жиров будет лучше перевариваться и усваиваться организмом , . Однако, стоит помнить, что детям необходимо получать жиры в оптимальном количестве.
Кроме того, мясо содержит витамины группы В, железо, цинк и другие важные минеральные элементы для развития детского организма. Железо необходимо для нормального функционирования организма, в том числе для работы кроветворной системы и иммунитета. Недостаток железа может привести к развитию анемии, которая сопровождается слабостью, снижением работоспособности и ухудшением когнитивных функций .
Бактериальное загрязнение пищевых продуктов патогенными микроорганизмами представляет серьезную угрозу для потребителей, так как может привести к развитию тяжелых пищевых отравлений, часто заканчивающихся трагическими последствиями . Наблюдается увеличение влияния инфекций, вызываемых условно-патогенными микроорганизмами, ведущим к развитию более 100 различных видов гнойно-воспалительных заболеваний, особенно в экономически развитых странах в последние десятилетия, согласно исследованиям Батаева Д. С и коллег . В связи с этим проблема исследования данной тематики остается актуальной.
Сегодня на рынке переработки пищевого сырья все большую роль играют инновационные технологии, которые позволяют сохранять больше витаминов и микроэлементов, продлевать срок годности сырья и полуфабрикатов .
Один из основных методов консервирования продуктов – это термическая обработка. Продукты подвергаются высокой температуре, чтобы уничтожить микроорганизмы и бактерии, которые могут вызывать порчу продукта. Кроме того, термическая обработка позволяет сохранить питательные вещества и вкусовые качества продукта , . Используются также и другие традиционные методы консервирования продуктов, позволяющие задержать рост микроорганизмов, такие как, соление, добавление сахара, маринование, высушивание и прочие .
Инновационная технология обработки пищевых продуктов высоким давлением, известная как HPP (High Pressure Processing) или «нетепловая пастеризация», становится все более популярной и широко применяемой в пищевой промышленности. Ее основной принцип заключается в обработке продуктов под высоким давлением, что позволяет сохранить и усилить их качество в плане вкуса, аромата, текстуры и цвета .
Основное преимущество технологии HPP заключается в том, что она позволяет предотвратить разрушение пищевых компонентов под воздействием высоких температур, которые обычно используются в традиционной термической обработке. При этом происходит гидратация белков и формирование мелкоячеистой структуры, что способствует сохранению биологической и пищевой ценности продукта и достижению оптимальной текстуры , .
Технология HPP применяется в основном для обработки мясных продуктов, так как именно в них эта технология показывает свои лучшие результаты. При использовании HPP мясные изделия сохраняют свежий вкус и аромат, не теряют свою сочность и становятся более нежными и мягкими. Теоретические исследования показали, что обработка под высоким давлением позволяет убить патогенные микроорганизмы, такие как Salmonella и Escherichia coli, что повышает безопасность продукта .
Использование технологии HPP имеет и экологический аспект. По сравнению с традиционной термической обработкой, HPP требует гораздо меньше энергии, что позволяет сократить выбросы углекислого газа и уменьшить негативное влияние на окружающую среду. Однако, несмотря на все преимущества, HPP – это достаточно дорогостоящая технология, что может ограничивать ее широкое использование в пищевой промышленности. Тем не менее с развитием технологий и снижением стоимости оборудования, она становится все более доступной и все больше производителей начинают использовать HPP для улучшения качества своей продукции .
2. Материалы и методы исследования
В процессе изучения технологий для подавления и уничтожения патогенных микроорганизмов проведены исследования с производителями установок по обработке высоким давлением «Пищевой гидростат, модель 600МРа/30L» Толлинг центра ООО «РАН Технолоджикс Групп» о возможности применения данного оборудования для мясных полуфабрикатов «Шницель из говядины», выработанных по ТУ, ТИ 10.13.14-030-376676459-2016 Полуфабрикаты мясные и мясосодержащие. Исследования качественных показателей проводились на кафедре технологии питания Уральского государственного экономического университета.
Из проб охлажденных мясных полуфабрикатов «Шницель из говядины» были сформированы четыре группы: контрольная с фоновым содержанием микроорганизмов и три опытных. В опытные образцы 3-й и 4-й групп намеренно были внесены чистые культуры микроорганизмов рода Salmonella, рода Listeria.
Цель эксперимента: установить воздействие технологии по обработке высоким давлением на патогенные и непатогенные микроорганизмы в мясных охлажденных изделиях.
Подготовленые образцы для обработки высоким давлением, упаковывали в пакеты. Часть образцов заражена микроорганизмами. Заражение производилось смесью микроорганизмов, выращенных на питательных средах. Полуфабрикаты охлаждались до температуры +2 - +6 0С (табл. 1).
Таблица 1 - Наименование объектов исследования с указанием способов обработки
Образец | Группы объектов (полуфабрикат мясной охлажденный (ПМО) | Способ обработки высоким давлением |
1 | Шницель из говядины (ПМО не заражен, не обработан НРР) | не заражен микроорганизмами, не обработан высоким давлением, упакованный в пакет |
2 | Шницель из говядины, обработанный высоким давлением (ПМО не заражен, обработан НРР) | не заражен микроорганизмами, обработан (высокое давление 400 мПа в течении 5 мин), упакованный в пакет |
3 | Шницель из говядины зараженный (ПМО заражен, не обработан НРР) | заражен микроорганизмами, не обработан высоким давлением, упакованный в пакет |
4 | Шницель из говядины зараженный, обработанный высоким давлением (ПМО заражен, обработан НРР) | заражен микроорганизмами, обработан (высокое давление 400 мПа в течении 5 мин), упакованный в пакет |
Бактерии группы кишечной палочки определяли по ГОСТ Р 52816-2007 Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий); количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) - по ГОСТ 10444.15-94 Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов; золотистый стафилококк определяли по ГОСТ Р 52815-2007 Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества коагулазоположительных стафилококков и Staphylococcus aureus.
3. Результаты и обсуждение
Рисунок 1 - Содержание КМАФАнМ в полуфабрикатах мясных охлажденных
Рисунок 2 - Рост КМАФАнМ на мясо-пептонном агаре мясных охлажденных полуфабрикатов
Примечание: разведение 1:100 мл
В полуфабрикатах мясных для питания дошкольников и школьников количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов допускается в 1 г не более 1×105 КОЕ. В ПМО не зараженном, до обработки НРР КМАФАнМ составило 6,06×104 КОЕ/г, что фактически на 39,4 % ниже установленной нормы для данного вида мясных кусковых полуфабрикатов. Содержание КМАФАнМ в ПМО не зараженном микроорганизмами, обработанном НРР составляет 2,945 × 104 КОЕ/г, что фактически ниже установленной нормы на 70,55% и на 51% ПМО не зараженного, не обработанного НРР. Содержание КМАФАнМ в зараженном ПМО было выше нормы на 0,504 × 105 КОЕ/г. При обработке НРР ПМО зараженного, содержание КМАФАнМ снизилось на 68,4% от нормы и на 47,9% от ПМО не зараженного, не обработанного НРР.
Таким образом, при использовании высокого давления, КМАФАнМ снижено в 3,4 раза от нормативного содержания в ПМО и в 3,2 раза от содержания в зараженном ПМО.
Были проведены исследования содержания бактерий группы кишечной палочки (БГКП) в 0,001 г и в 1 г охлажденных мясных шницелей. Содержание БГКП по нормативу не допускается в 0,001 г. Результаты исследований показали: присутствие БГКП в ПМО зараженном микроорганизмами как в 0,001 г, так и в 1 г; присутствие БГКП в 1 г ПМО не зараженном, не обработанном НРР; отсутствие БГКП в 0,001 г для ПМО не зараженного, обработанного и не обработанного НРР, а также зараженного микроорганизмами, обработанного НРР. Таким образом, можно сделать выводы, что обработка высоким давлением снижает содержание бактерий группы кишечной палочки в полуфабрикатах мясных охлажденных.
Исследования проведенные на влияния содержание золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) показали его отсутствие в 0,1 г (по нормативным показателям) и в 1 г для всех объектов полуфабрикатов мясных охлажденных не зараженных подвергнутых и не подвергнутых обработке высоким давлением и ПМО зараженного микроорганизмами, подвергнутого НРР. Вывод: воздействие НРР снижает содержание патогенного золотистого стафилококка в мясных охлажденных полуфабрикатах для питания детей и подростков.
4. Заключение
Проведенные исследования подтверждают, что использование высокого гидростатического давления снижают рост мезофильно-аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов на мясо-пептонном агаре на 70,55 % от установленной нормы технического регламента на мясные продукты. При использовании НРР также снижается содержание бактерий группы кишечной палочки и золотистого стафилококка. Использование высокого гидростатического давления при производстве мясных охлажденных полуфабрикатов с последующей транспортировкой до школьных столовых положительно сказывается на биологической безопасности полуфабрикатов, сохранении и пролонгирования сроков их хранения.