WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

КРАСНОВА МАРИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

САНИТАРНО-МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДЛИТЕЛЬНЫХ СРОКОВ ГОДНОСТИ СВИНИНЫ ОХЛАЖДЕННОЙ, УПАКОВАННОЙ ПОД ВАКУУМОМ ИЛИ В МОДИФИЦИРОВАННУЮ ГАЗОВУЮ АТМОСФЕРУ

Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2012 г

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М.

Горбатова Россельхозакадемии (ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии)

Научный консультант: доктор ветеринарных наук, профессор, Костенко Юрий Григорьевич

Официальные оппоненты: Кудряшов Леонид Сергеевич, доктор технических наук, профессор, ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии, главный научный сотрудник Никитченко Владимир Ефимович, доктор ветеринарных наук, профессор, Российский университет дружбы народов, профессор кафедры стандартизации, сертификации и ветсанэкспертизы

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «СевКавГТУ»)

Защита диссертации состоится «29» мая 2012г. в 13 ч на заседании диссертационного совета ДМ 006.021.01 при ГНУ ВНИИМП им. В.М.

Горбатова Россельхозакадемии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 26 (конференц-зал).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМП им. В.М.

Горбатова Россельхозакадемии.

Автореферат разослан «___» апреля 2012г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, старший научный сотрудник Захаров А.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время в нашей стране отмечается тенденция к увеличению потребления охлажденного мяса и изготовленных из него мясных изделий. Известно, что такое мясо имеет нежную консистенцию и сочность, хорошо выраженный вкус и аромат. Оно обладает высокой биологической ценностью, лучше усваивается и имеет явное преимущество перед замороженным, в связи с чем это направление производства в мясной отрасли является весьма актуальным.

Технологические аспекты производства охлажденного мяса широко изучались как российскими, так и зарубежными учеными, такими как Большаков О.В., Куликовская Л.В., Семашко В.Я., Смирнова Р.К., Соломатин А.Д., Шеффер А.П., Krckel L., Smulders F. J. M., Troeger К., Moje М., Schwgele F. и др.

Однако при хранении охлажденное мясо, выработанное по классической технологии, имеет непродолжительный срок годности.

Наиболее перспективным подходом в этом направлении является использование барьерных технологий, в частности использование упаковки под вакуумом или в МГА.

Использование современных подходов к упаковочным материалам, гигиеническому состоянию производства позволяют существенно увеличить сроки годности охлажденного мяса. В таких странах как Австралия, Аргентина, Бразилия и некоторых странах ЕС производство такого мяса широко развивается. У российских производителей и потребителей мяса все более увеличивается интерес к такому продукту.

До начала проведенных исследований в РФ отсутствовали система подходов к обоснованию длительных сроков годности охлажденного мяса, микробиологические показатели его контроля, модели прогнозирования роста микрофлоры, выделенной из охлажденного мяса.

Разработка основ для создания модели прогнозирования сроков годности охлажденного мяса позволит определять сроки его хранения в зависимости от температуры хранения и степени его исходной микробной контаминации.

Целью диссертационной работы являлось научное обоснование длительных сроков годности свинины охлажденной, упакованной под вакуумом или в модифицированную газовую атмосферу.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить динамику развития и состав микрофлоры в свинине охлажденной в процессе длительного хранения, упакованной под вакуумом или в МГА.

2. Обосновать санитарно-микробиологические показатели контроля безопасности свинины охлажденной, упакованной под вакуумом или в МГА, с включением их в нормативную документацию.

3. Изучить динамику роста микроорганизмов, выделенных из свинины охлажденной, при различных температурах культивирования для последующего создания прогнозной модели развития микроорганизмов.

Научная новизна работы:

Установлена динамика развития и состав микрофлоры в свинине охлажденной, упакованной под вакуумом или в МГА, при хранении до суток в условиях низкой положительной температуры (0±2С).

Научно обоснован по санитарно-микробиологическим показателям длительный срок годности (до 20 суток) свинины охлажденной, упакованной под вакуумом или в МГА.

Установлена динамика роста микроорганизмов, влияющих на качество и безопасность свинины охлажденной, при различных температурах культивирования для последующего создания модели прогнозирования сроков ее годности Практическая значимость. На основании выполненных исследований разработаны нормативы контроля охлажденного мяса, упакованного под вакуумом или в МГА, и внесены в п. 2.2. СанПиН 2.3.2.2362-08 «Дополнение и изменение № 9 к СанПиН 2.3.2.1078-01»:

КМАФАнМ - не более 1х104 КОЕ/г, дрожжи - не более 1х103 КОЕ/г; БГКП - не допускаются в 0,01г, сульфитредуцирующие клостридии - не допускаются в 0,01г, L. monocytogenes и бактерии рода Salmonella - не допускаются в 25,0г. Эти контрольные нормативы также включены в «Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» в соответствии с решением Комиссии Таможенного союза от 28 мая 2010г № 299.

Результаты исследований использованы в ТУ 9211-955-00419779-«Свинина охлажденная в отрубах длительных сроков годности» и «ТИ по производству свинины охлажденной в отрубах длительных сроков годности, упакованных в соответствии с ТУ 9211-955-00419779-09».

Апробация работы. Результаты выполненных исследований представлены на VII международной научной конференции студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения», Москва, 2008г; конференции-конкурсе научно-инновационных работ молодых учёных и специалистов «Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии, Москва, 2008г; в сборнике научных трудов к 80-летию ВНИХИ «Научное и техническое обеспечение холодильной промышленности», Москва, 2010г; 56th International meat industry conference, Belgrade, 2011; на Всероссийской молодежной научной конференции с международным участием, «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук», Кемерово, 2011г; 14-ой Международной научно-практической конференции памяти Василия Матвеевича Горбатова, Москва, 2011г.

Публикации. По результатам исследования опубликовано печатных работ, в том числе рекомендованных ВАК - 5.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 1страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора научнотехнической литературы, характеристики объектов и методов экспериментальных исследований, результатов экспериментальных исследований и их анализа, выводов, списка источников использованной литературы и 6 приложений.

Работа иллюстрирована 9 таблицами и 30 рисунками. Библиография включает 125 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполняемой работы, а также установлены основные направления исследований.

В первой главе представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной научно-технической литературы, посвященный описанию изучения свойств охлажденного мяса и технологии его получения, приведены данные о качественном и количественном составе микрофлоры охлажденного мяса. Рассмотрены вопросы о биохимических изменениях в мясе в процессе хранения, о способах управления микробиологической порчей и параметрах прогнозирования сроков годности охлажденного мяса.

Обоснована необходимость более глубокого изучения вопросов, связанных с условиями хранения и процессами моделирования сроков годности охлажденного мяса. На основании анализа литературных данных сформулированы цель и задачи экспериментальных исследований.

Во второй главе дана характеристика объектов исследования, изложены методы определения изучаемых показателей и организация постановки экспериментов, представлена схема проведения исследований.

В третьей главе и приложениях приведены результаты экспериментальных исследований и их обсуждение, изложены выводы проведенной работы.

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В соответствии с программой исследований, согласованной с Роспотребнадзором, выработку экспериментальных партий свинины охлажденной, упакованной под вакуумом или в МГА осуществляли на четырех мясокомбинатах. После охлаждения свинины проводили разделку полутуш на отруба и их упаковку при температуре не выше 2С. В опытах использовали свинину NOR (исключали свинину PSE и DFD).

Транспортирование и хранение отрубов свинины осуществлялось при температуре 0±2С. Температуру и относительную влажность воздуха определяли термогигрометром ИВА-6АР, постоянный приборный контроль температуры мяса производился самопишущим термометром «Техно-АС» Ис-201.

Исследования проводились с определенной периодичностью и предусматривали произвольный отбор отрубов.

Объектами исследований являлись: отруба свинины охлажденной (поверхностные и глубокие слои), упакованные под вакуумом или в МГА;

микроорганизмы, выделенные из свинины охлажденной.

Перечень определяемых микробиологических показателей был установлен в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 и МУК 4.2.1847-04.

При проведении экспериментальных исследований определялись следующие микробиологические показатели с использованием классических и ускоренных методов: КМАФАнМ (КОЕ/г) - ГОСТ 10444.1594, ГОСТ 9958-81 (1); бактерии рода Salmonella в 25 г продукта - ГОСТ Р 50480-93, ГОСТ Р 52814-2007 (2); L. monocytogenes в 25 г продукта - ГОСТ Р 51921-2002 (3); БГКП - ГОСТ Р 50474-93, ГОСТ Р 52816-2007 (4);

сульфитредуцирующие клостридии - ГОСТ 29185-91 (5); E.coli O-157:Н7 - МУК 4.2.992-00 (6); молочнокислые микроорганизмы - ГОСТ 10444.11-(7); микроорганизмы рода Proteus - ГОСТ 28560-90 (8); микроорганизмы рода Pseudomonas – ИСО 13720 (9); дрожжи и плесневые грибы (КОЕ/г) - ГОСТ 10444.12-88 (10).

Идентификацию микроорганизмов проводили по принятым методикам с использованием систем для биохимической идентификации микроорганизмов API® (bioMerieux) (11), «Определитель бактерий Берджи» (1997 г) (12), Singlepath (Merk) (13).

При исследовании также использовали приборы: miniVIDAS (иммунологический анализ) (bioMerieux) (14), экспресс-анализатор планшетный на базе люминометра «PhL» (люминометр-фотометр) (Europrobe) (15), бактериологический экспресс-анализатор «Рэбит» (ООО "Ниармедик Плюс") (16).

Проведение физико-химических исследований осуществлялось при помощи: органолептических методов определения свежести согласно ГОСТ 7269-79 (17) и физико-химических показателей - кислотное (18) и перекисное (19) числа - ТУ 9215-895-00419779-06, ЛЖК (20) и реакция с сернокислой медью (21) - ГОСТ 23392-78.

При изучении возможности прогнозирования развития микрофлоры использовали формулу удельной скорости роста (µ = (lnXt –lnX0/t-t0)) (22) и формулу Гомперца (Log Nt = A + C exp{-exp(-B(t-M))} (23).

Достоверность полученных результатов подтверждалась трехкратной повторностью экспериментов и статистической обработкой результатов экспериментальных исследований.

Проведение исследований осуществлялось в несколько этапов в соответствии со схемой, представленной на рис. 1.

Анализ и обобщение научной, патентной и технической информации Определение цели и задач, выбор объектов и методов исследования Проведение микробиологических (1-10) и физико-химических (17-21) исследований отрубов свинины охлажденной, упакованной под вакуумом или в МГА Видовая идентификация выделенных микроорганизмов (11-16) Внесение нормативов контроля микробиологических показателей охлажденного мяса, упакованного под вакуумом или в МГА в: СанПиН Изучение динамики роста 2.3.2.2362-08 «Дополнение и изменение микроорганизмов, выделенных из №9 к СанПиН 2.3.2.1078-01»; Единые свинины охлажденной, при санитарные требования; ТУ 9211-955различных температурах 00419779-09; «ТИ по производству культивирования для последующего свинины охлажденной в отрубах создания прогнозной модели длительных сроков годности, развития микроорганизмов в мясной упакованных в соответствии с ТУ 9211продукции при условиях 955-00419779-09» изменяющейся температуры ее хранения (22,23) Рис. 1 Схема постановки эксперимента РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Изучение динамики развития микрофлоры в свинине охлажденной в процессе длительного срока хранения, упакованной под вакуумом или в МГА Были проведены микробиологические исследования свинины охлажденной в процессе длительного срока хранения, упакованной под вакуумом или в МГА. Была изучена динамика развития МАФАнМ, БГКП, МКБ и дрожжей и др. показателей.

На рис. 2-6 представлены результаты исследований.

На рис. 2 представлена кривая роста КМАФАнМ в охлажденных бескостных отрубах, упакованных под вакуумом, в процессе хранения.

фон 5 10 15 20 27 продолжительность хранения, сут Поверхностные слои Глубокие слои Рис. 2 Кривые роста КМАФАнМ в охлажденных бескостных отрубах, упакованных под вакуумом, в процессе хранения Как видно из графика, фоновое значение КМАФАнМ в глубоких слоях отрубов составляло <1х101 КОЕ/г. Эти значения оставались неизменными вплоть до 15 сут хранения, т.е. наблюдалась лаг-фаза развития микроорганизмов или так называемый адаптационный период.

Затем отмечалось интенсивное увеличение количества микроорганизмов, что позволяет говорить о начале логарифмической стадии их роста. К 22 сут хранения общее микробное число уже приближалось к пороговому значению этого показателя по СанПиН 2.3.2.1078-01 и составляло 3 lg, а к 27 сут хранения оно достигло 4 lg.

lg ( КОЕ / г ) В поверхностных слоях фоновое значение этого показателя составляло 2,1 lg, в процессе хранения наблюдалось увеличение количества МАФАнМ, которое к 27 сут хранения достигало 7,3 lg.

Представленная динамика развития МАФАнМ характерна для всех проведенных выработок отрубов.

На рис. 3 представлена динамика роста МКБ и МАФАнМ в поверхностных слоях отрубов в процессе длительного хранения (рис. 3). Из графика видно, что динамика развития МКБ была почти аналогична динамике развития показателя КМАФАнМ, в среднем их количество было ниже на 0,5-1 lg, что может быть следствием воздействия селективных компонентов среды на микробные клетки. В дальнейшем это было подтверждено идентификацией микроорганизмов, выросших на питательном агаре, предназначенном для подсчета общего микробного числа.

фон 5 10 15 20 27 продолжительность хранения, сут КМАФАнМ (поверхностные слои) МКБ (поверхностные слои) Рис. 3 Динамика развития МАФАнМ и МКБ в поверхностных слоях охлажденных бескостных отрубов, упакованных под вакуумом, в процессе хранения В глубоких слоях отрубов также, как и в поверхностных, наблюдалась схожая динамика развития МКБ и МАФАнМ. На основании полученных результатов исследования установлено, что превалирующей микрофлорой поверхностных и глубоких слоев отрубов являлись МКБ.

Подобная тенденция роста МКБ просматривалась во всех исследованных отрубах охлажденной свинины.

К 27 сут хранения отрубов в поверхностных слоях количество МКБ в среднем достигало 6-7 lg.

lg ( КОЕ / г ) При этом было установлено, что наличие МКБ в таких количествах не оказывало негативного влияния на органолептические характеристики мяса. Несмотря на то, что к данному сроку в исследованных образцах при вскрытии упаковок обычно отмечался посторонний кисломолочный запах, исчезающий в течение 5 мин, бульон при постановке пробы варкой оставался прозрачным.

Все отруба к 27 сут хранения по органолептическим и физикохимическим показателям были отнесены к свежему мясу.

На рис. 4 представлены кривые роста МКБ в поверхностных слоях отрубов свинины охлажденной, упакованной под вакуумом и в МГА. Из графика видно, что динамика развития этих микроорганизмов при различном газовом составе упаковки оказалась довольно схожей.

фон 5 10 15 20 27 продолжительность хранения, сут Кривая роста МКБ (вакуумная упаковка) Кривая роста МКБ (МГА) Рис. 4 Кривые роста МКБ в поверхностных слоях отрубов свинины охлажденной, упакованных под вакуумом и в МГА Такая схожесть динамики развития микрофлоры свинины охлажденной, упакованной под вакуумом или в МГА, наблюдалась относительно всех микробиологических показателей, поэтому далее в автореферате представлены результаты исследования свинины охлажденной по микробиологическим показателям только по отрубам, упакованным под вакуумом.

На рис. 5 представлена кривая роста дрожжей в поверхностных и глубоких слоях отрубов охлажденной свинины в процессе длительного хранения.

Как видно из графика, в поверхностных слоях отрубов на 14 сут хранения начиналась логарифмическая стадия роста, а к 27 сут кривая роста микроорганизмов на уровне 5-6 lg переходила в стационарную фазу.

lg ( КОЕ / г ) фон 5 10 15 20 27 продолжительность хранения, сут Поверхностные слои Глубокие слои Рис. 5 Кривые роста дрожжей в охлажденных бескостных отрубах, упакованных под вакуумом, в процессе хранения В глубоких слоях отрубов положительная динамика развития дрожжей в отличие от других показателей начиналась не ранее 20 сут хранения, а к 27 сут их количество составляло 1,3 lg. При этом во многих исследованных отрубах дрожжевые клетки в глубоких слоях мяса не были обнаружены.

Так же была исследована динамика развития БГКП. Результаты представлены на рис. 6.

3,2,1,0,фон 5 10 15 20 27 суток продолжительность хранения, сут Поверхностные слои (вакуум) Глубокие слои (вакуум) Рис. 6 Кривые роста БГКП в отрубах, упакованных под вакуумом, в процессе хранения lg ( КОЕ / г ) lg ( КОЕ / г ) Из кривых роста видно, что в глубоких слоях отрубов, упакованных под вакуумом, БГКП не обнаруживались на всем протяжении исследований, хотя рост МАФАнМ в глубоких слоях отрубов в среднем регистрировался, начиная с 15 сут.

В поверхностных слоях количество БГКП к 15 сут достигало 2,3 lg, но к концу срока исследования не превышало 4 lg.

Таким образом, при изучении динамики развития микрофлоры в свинине охлажденной в процессе длительного срока хранения, упакованной под вакуумом или в МГА установлено, что в глубоких слоях отрубов свинины охлажденной увеличение количества микрофлоры начиналось примерно на 10-15 сут хранения.

Несмотря на то, что при исследовании к 27 сут хранения в глубоких слоях отрубов отмечалось довольно высокое значение показателей КМАФАнМ и МКБ, это не оказывало негативного влияния на физикохимические показатели мяса.

Обнаруженные в глубине МКБ являются неподвижными микроорганизмами, исходя из этого, можно предположить, что в глубокие слои микроорганизмы попадают за счет диффузии c поверхностных слоев, а не за счет активного проникновения гнилостной подвижной микрофлоры, как в случае с неупакованными отрубами или полутушами.

Диффузия микрофлоры возможна за счет снижения барьерных функций самого мяса. В упакованном мясе не формируется корочка подсыхания, активно протекают процессы созревания мяса, а в поверхностных слоях идет активное размножение микроорганизмов. Так, было отмечено, что при увеличении поверхностной микрофлоры до 5 lg она появляется и в глубоких слоях отрубов. Это подтверждается в отношении общего микробного числа, МКБ и дрожжей. Однако дрожжи - это довольно крупные микроорганизмы и им труднее диффундировать в глубину. Этим объясняется их невысокое количество в глубоких слоях отрубов, в то время как на поверхности их значение зачастую превышает 5 lg. БГКП в поверхностных слоях не превышали уровня 5 lg, поэтому их не наблюдалось и в глубоких слоях.

Несмотря на то, что упаковка под вакуумом или в МГА способствуют размножению МКБ, и по нашим данным их количество практически соответствовало КМАФАнМ, изменения органолептических характеристик в отрицательную сторону не наблюдалось, поэтому целесообразно было изменить нормы показателя КМАФАнМ до 4 lg.

В связи с этим на основании полученных данных в СанПиН 2.3.2.1078-01 были внесены изменения в виде повышения порогового уровня показателей КМАФАнМ и БГКП.

Кроме того, нами были проведены исследования мясных отрубов на конечных этапах хранения уже с видимыми признаками порчи. Анализ выделенной и идентифицированной микрофлоры показал, что подавляющее ее большинство было представлено психротрофными микроорганизмами сем. Enterobacteriaceae, презумптивными Pseudomonas spp. и другими микроорганизмами. Данная микрофлора выделялась во всех отрубах и без признаков порчи на протяжении всего срока хранения, но в существенно более низких концентрациях, что в конечном итоге не отражалось на внешнем виде и органолептических показателях мясных отрубов.

Идентификация микрофлоры, выделенной из свинины охлажденной в процессе длительного хранения, упакованной под вакуумом или в МГА В результате проведенных микробиологических исследований охлажденного мяса длительного срока годности было выделено более 5штаммов микроорганизмов. Были изучены их культуральные свойства, проведена идентификация до вида (табл. 1).

Табл. 1 Видовой и количественный состав микрофлоры, выделенной из свинины охлажденной в процессе длительного хранения Выделенные Предприятие Предприятие Предприятие Предприятие микроорганизмы №1 (фон/>30 №2 (фон/>30 №3 (фон/>30 №4 (фон/>сут) сут) сут) сут) Грамположительные бактерии Порядок Lactobacillales (семейства 102/107 103/107 103/107 103/1Carnobacteriaceae, Lactobacillaceae, Leuconostocaceae) Семейство Listeriaсеае:

L.monocytogenes(в 25,0 г) н/о н/о н/о н/о L. welshimeri - + - + L. innocua - + - + Дрожжевые грибы (рода 102/106 101/103 101/102 101/1Candida и Rhodotorula) Грамотрицательные бактерии Факультативно-анаэробные микроорганизмы семейства Enterobacteriaceae - род Escherichia (E. coli) 101/102 100/102 100/102 101/1- БГКП (Enterobacter, 101-2/103-4 101/103-4 101/104 101-2/1Serratia) Аэробные бактерии семейства Pseudomonadaceae и Aeromonadaceae Презумптивные Pseudomonas spp. 101/101 102/104 101/102 102/1 Из данных этой таблицы видно, что основная часть микрофлоры мяса была представлена психротрофными штаммами молочнокислых бактерий.

Грамположительная микрофлора, которая не оказывала существенного влияния на качественные характеристики мяса в процессе хранения, была представлена семейством Carnobacteriaceae (грамположительными неспорообразующими палочками рода Carnobacterium), семейством Lactobacillaceae (грамположительными неспорообразующими палочками рода Lactobacillus), семейством Leuconostocaceae (грамположительными кокковыми формами рода Leuconostoc) и представителями семейства Listeriaceae. По мере развития данной микрофлоры на отрубах, мясо приобретало сливочный, кисловатый аромат.

Грамотрицательные микроорганизмы были представлены факультативно-анаэробными палочками семейства Enterobacteriaceae (рода Enterobacter, Escherichia, Ewingella, Hafnia, Moellerella, Serratia и Yersinia), а также аэробными бактериями рода Pseudomonas и факультативно- анаэробными палочками рода Aeromonas.

Исследование физико-химических показателей свинины охлажденной в процессе длительного хранения, упакованной под вакуумом или в МГА В табл. 2 представлены результаты физико-химических исследований образцов в процессе хранения. Отруба свинины охлажденной к 27 сут хранения были отнесены к свежему мясу по характерным показателям: органолептическим и физико-химическим - кислотное и перекисное числа, ЛЖК и реакция с сернокислой медью.

При определении органолептических показателей изучали внешний вид и цвет поверхности отрубов, мышцы на разрезе, консистенцию, запах, состояние жира, состояние сухожилий, прозрачность и аромат бульона. По всем вышеперечисленным параметрам свинина охлажденная к 27 сут хранения соответствовала показателям свежего мяса. Достоверность органолептических методов определения свежести подтверждалась и методами физико-химического анализа свежести мяса.

Табл. 2 Результаты физико-химических исследований свинины охлажденной, упакованной под вакуумом или в МГА, в процессе длительного срока хранения Кислотное Перекисное ЛЖК, Реакция с Объект Способ Вели- число, мг число, моль мг КОН сернокислой Прозрачность и исследования упаковки чина рН КОН акт. О2 в 25 г медью аромат бульона мяса 1 сутки хранения Бульон Длиннейшая вакуум 5,89 0,74 н/о 0,71 прозрачный Прозрачный, мышца мясо ароматный МГА 0,72 н/о 0,83 свежее 5 суток хранения Бульон Длиннейшая вакуум 5,66 0,82 н/о 0,78 прозрачный Прозрачный, мышца мясо ароматный МГА 0,88 н/о 0,свежее 10 суток хранения Бульон Длиннейшая вакуум 5,71 1,12 0,69 0,99 прозрачный Прозрачный, мышца мясо ароматный свежее МГА 1,24 0,89 1,20 суток хранения Бульон Длиннейшая вакуум 5,86 1,91 2,24 1,87 прозрачный Прозрачный, мышца мясо ароматный свежее МГА 2,11 2,95 2,27 суток хранения 2,34 2,73 2,33 Бульон Длиннейшая вакуум 6,05 прозрачный Прозрачный, мышца мясо ароматный свежее МГА 2,74 3,43 2, Бульон Бульон Нормативы по НД 4 10 4 прозрачный прозрачный, ароматный Исследования по созданию основ прогнозирования развития микроорганизмов при различных температурах Изучение динамики развития микроорганизмов при различной температуре культивирования Особый интерес представляют бактерии рода Salmonella, влияющие на безопасность продукта; санитарно-показательные микроорганизмы, например E. coli, а также типичные представители порчи мяса и мясных продуктов, развитие которых было смоделировано при различной температуре культивирования.

На рис. 7 представлены кривые роста E. coli, из которых видно, что развития этого микроорганизма при температурах 1С и 5С не происходит;

при 10С лаг-фаза роста наблюдалась в течение 1-1,5 сут, а к 6-м сут инкубирования отмечался выход на фазу стационарного роста. При 15 С и 20 С E. coli развивается настолько интенсивно, что переход лаг-фазы в лог-фазу неразличим.

фон 0,5 1 1,5 2 3 4 6 7 8 10 14 15 21 23 27 время культивирования, сут 1С 5С 10C 15C 20С Рис. 7 Динамика развития E. coli при различной температуре инкубирования Практически аналогичная картина развития наблюдалась и с бактериями рода Salmonella (рис. 8), однако, стоит отметить, что лаг-фаза роста сальмонелл при 10С длилась до 2-х сут.

фон 0,5 1 1,5 2 3 4 6 8 9 14 16 23 24 время культивирования, сут 1С 5С 10C 15C 20С Рис. 8 Динамика развития бактерий рода Salmonella при различной температуре инкубирования lg ( КОЕ / г ) lg ( КОЕ / г ) На рис. 9 представлены кривые роста Aeromonas hydrophila, выделенного из охлажденного мяса. Как видно из графика, в отличие от мезофильных штаммов, этот микроорганизм хорошо растет и при низких положительных температурах культивирования. При моделировании за основу взяли данный вид микроорганизма, так как этот психротрофный штамм является факультативным анаэробом и считается возбудителем порчи продукта; при развитии в мясном сырье он влияет на показатель КМАФАнМ.

фон 0,5 1 1,5 2 3 4 6 7 8 10 14 15 21 23 время культивирования, сут 1С 5С 10C 15C 20С Рис. 9 Динамика развития Aeromonas hydrophila при различной температуре инкубирования Подходы к построению прогнозной модели развития психротрофной микрофлоры мяса на примере Aeromonas hydrophila Как известно, кривая развития микроорганизмов состоит из отдельных, более или менее выраженных стадий роста: лаг-фаза, лог-фаза, фаза стационарного роста и фаза отмирания клеток. Установлено, что длительность лаг-фазы зависит от температуры культивирования бактерий.

Чем ниже температура, тем длиннее эта фаза роста.

Из рис. 9 видно, что при температуре 1С лаг-фаза A. hydrophila составляла 14 сут, а уже при 5С – всего лишь около 2-х сут. При температуре 1С и 5С наблюдался плавный выход на лог-фазу и фазу стационарного роста микроорганизмов. Из графика видно, что при увеличении температуры культивирования растет угол наклона кривой роста - чем выше температура, тем угол больше, тем больше удельная скорость роста микроорганизмов.

lg ( КОЕ / г ) Удельную скорость роста, характеризующую log-фазу роста микроорганизмов, рассчитывали по формуле:

(1) µ = (lnXt –lnX0/t-t0), где Xt и X0 – КОЕ/г в моменты времени соответственно t и tС ее помощью была рассчитана удельная скорость роста для каждой из температур.

В целом кривая роста микроорганизмов может быть описана формулой Гомперца, которая и была взята за основу:

(2) Log Nt = A + C exp{-exp(-B(t-M))};

(базовая) (3) Log Nt = A + C exp{-exp(B exp(1)/С) ((t-M) + 1)}, (модифицированная) где N – число клеток за время t;

А – исходная концентрация клеток (N0, КОЕ/г) за время t;

С – разница между максимальной и минимальной концентрациями клеток (Nmax-N0);

В – максимальная относительная скорость роста в момент времени М;

М – время, когда удельная скорость роста максимальна Далее была определена степень влияния дозы инокулята на удельную скорость роста (µ).

Для опыта в модельную среду вносили разное количество инокулята A. hydrophila - 3,54 lg и 0,69 lg КОЕ/г (рис. 10).

µ = 0,0µ = 0,0фон 1 2 3 4 5 6 7 время культивирования, сут Кривая роста A. hydrophila при 5C с высокой степенью исходной концентрации Кривая роста A. Hydrophila при 5С снизкой степенью исходной концентрации Рис. 10 Кривые роста A. hydrophila при 5С с различной степенью исходной концентрации lg ( КОЕ / г ) При расчете было установлено, что удельная скорость роста в обоих случаях отличается лишь на 0,003. Таким образом, можно сделать вывод, что изначальная доза инокулята не оказала значительного влияния на удельную скорость роста микроорганизмов.

На рис. 11 представлены прогнозные кривые роста при 5С по формулам (2) и (3) и кривая роста, построенная на основе экспериментальных данных. Как видно из графика, была получена довольно хорошая сходимость результатов между экспериментальными данными и прогнозной кривой, рассчитанной по формуле (3), т. е. эта формула является оптимальной для создания прогнозных моделей роста микроорганизмов.

фон 1 2 3 4 5 6 7 время культивирования, сут Прогнозная кривая роста A. hydrophila при 5С, построенная по модифицированной формуле (3) Кривая роста A. hydrophila при 5С, построенная по экспериментальным данным Прогнозная кривая роста A. hydrophila при 5С, построенная по формуле Гомперца (2) Рис. 11 График сходимости смоделированных кривых роста Aeromonas hydrophila с фактическими данными, полученными опытным путем при 5С культивирования Далее было установлено влияние предварительной подготовки инокулята на продолжительность lag-фазы (рис. 12).

Подготовку суточной культуры проводили, учитывая влияние двух переменных факторов:

1. С1С2 и t1t2;

2. С1=С2 и t1=t2, где t1 – температура культивируемого инокулята;

t2 – температура инкубации на модельной среде;

С1 – среда подготовки инокулята;

С2 – модельная среда Как видно из графика, динамика роста двух популяций A.

hydrophila на идентичных модельных средах, различалась наличием lag lg ( КОЕ / г ) фазы, которая составляла 12 ч, в опыте №1 и её отсутствием в опыте №2.

Эта разница обусловлена различными условиями подготовки суточных культур (инокулята). В опыте №1 наблюдался типичный переход lag-фазы роста A. hydrophila в log-фазу, т.к. микроорганизмы находились в состоянии адаптации, приспосабливаясь к новой питательной среде, а также температурным параметрам, в то время как в опыте №2 они были идентичны моделируемым.

Данный опыт моделирует динамику роста бактерий при контаминации сырья микроорганизмами, находящимися на различных стадиях роста.

При ненадлежащей санитарной обработке оборудования и инвентаря микроорганизмы, находящиеся на их поверхности, могут находиться уже на стадии логарифмического роста и при контаминации ими сырья начинают активно размножаться, минуя стадию адаптации. Это существенно влияет на сокращение гарантированного срока годности мясного сырья.

3,2,Опыт №Опыт №1,Опыт №0,фон 12 ч 24ч 36ч 48 ч время культивирования, ч Кривая роста А. hydrophila при 5С (культивирование инокулята на разном субстрате) Кривая роста А. hydrophila при 5С (культивирование инокулята на одинаковом субстрате) Прогнозная кривая роста A. hydrophila при 5С для опыта с культивированием инокулята на одинаковом субстрате Прогнозная кривая роста A. hydrophila при 5С для опыта с культивированием инокулята на разном субстрате Рис. 12 Влияние условий культивирования инокулята на динамику роста микроорганизмов Для расчета удельной скорости роста Aeromonas hydrophila для всего диапазона интересующих нас температур, была построена калибровочная кривая скорости роста Aeromonas hydrophila по четырем температурным точкам: 15С, 10С, 5С и 1С (рис. 13). Далее по этой калибровочной кривой была рассчитана удельная скорость роста для 2С - температуры, при которой хранилось охлажденное мясо. Таким образом, были рассчитаны все переменные для уравнения (3).

lg ( КОЕ / г ) t – температура, С;

µ – удельная скорость роста R2 = 0, Рис. 13 Калибровочная кривая скорости роста Aeromonas hydrophila в зависимости от температуры При помощи этой формулы была построена прогнозная кривая скорости роста Aeromonas hydrophila, которая была наложена на усредненные кривые роста МАФАнМ в поверхностных слоях, полученные в результате обработки экспериментальных данных (рис. 14).

фон 14 20 продолжительность хранения, сут Прогнозная кривая роста A. hydrophila при 2С Предприятие № 2 (КМАФАнМ, поверхностные слои) Предприятие № 3 (КМАФАнМ, поверхностные слои) Предприятие № 4 (КМАФАнМ, поверхностные слои) Рис. 14 Сходимость результатов прогнозной модели развития A.

hydrophila при 2С с экспериментальными данными динамики изменения показателя КМАФАнМ охлажденной свинины, хранившейся при 0±2С lg ( КОЕ / г ) Как видно из графика, прогнозная кривая роста, рассчитанная по удельной скорости роста, присущей психротрофным микроорганизмам, относящимся к таким видам, как Aeromonas, Serratia и др., хорошо коррелирует с динамикой развития МАФАнМ в поверхностных слоях мяса, тем самым была подтверждена достоверность полученной формулы (3).

Данная формула расчета позволила смоделировать развитие микрофлоры в поверхностных слоях мяса при температуре 2С.

Было установлено, что при достижении количества микроорганизмов на поверхности отрубов 5 lg, микрофлора начинает интенсивно проникать в глубокие слои отрубов. Таким образом, имеется возможность спрогнозировать начало развития микрофлоры в глубоких слоях мяса.

Выводы:

1. На основании проведенных исследований свинины охлажденной в процессе длительного хранения, упакованной под вакуумом или в МГА, установлено, что фаза логарифмического роста микроорганизмов поверхностных слоев мяса начиналась примерно с 10 сут хранения. При достижении значения МАФАнМ примерно 5 lg микрофлора с поверхностных слоев начинала проникать в глубокие, где к 27 сут хранения количество МАФАнМ составляло в среднем 4 lg. Положительная динамика развития дрожжей в глубоких слоях отрубов в отличие от других показателей начиналась не ранее 20 сут хранения.

2. Установлено, что молочнокислые бактерии семейств Carnobacteriaceae, Lactobacillaceae, Leuconostocaceae составяли основную часть МАФАнМ. Грамотрицательные микроорганизмы были представлены факультативно-анаэробными бактериями семейства Enterobacteriaceae родов Enterobacter, Escherichia, Ewingella, Hafnia, Moellerella, Serratia и Yersinia, а также аэробными бактериями рода Pseudomonas и факультативноанаэробными микроорганизмами рода Aeromonas. Выявленные дрожжевые грибы идентифицированы, как рода Candida и Rhodotorula. Патогенные микроорганизмы, такие как L. monocytogenes и бактерии рода Salmonella, не были обнаружены.

3. На основании выполненных исследований разработаны нормативы контроля охлажденного мяса, упакованного под вакуумом или в МГА (п. 2.2. СанПиН 2.3.2.2362-08 «Дополнение и изменение № 9 к СанПиН 2.3.2.1078-01»), которые так же включены в «Единые санитарноэпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)» в соответствии с решением Комиссии Таможенного союза от 28 мая 2010г № 299.

Результаты исследований использованы в ТУ 9211-955-00419779-«Свинина охлажденная в отрубах длительных сроков годности» и «ТИ по производству свинины охлажденной в отрубах длительных сроков годности, упакованных в соответствии с ТУ 9211-955-00419779-09».

4. Изученная динамика развития специфичной для мясной продукции микрофлоры в процессе культивирования при 1–20С является основой для разработки системы прогнозирования развития микроорганизмов в зависимости от изменяющихся температурных параметров ее хранения.

Список сокращений:

БГКП – бактерии группы кишечных палочек;

ГОСТ – государственный отраслевой стандарт;

КМАФАнМ – количество мезофильных анаэробных и факультативноанаэробных микроорганизмов;

КОЕ – колониеобразующая единица;

МГА – модифицированная газовая атмосфера;

МКБ – молочнокислые микроорганизмы;

МУК – методические указания;

ТИ – технологическая инструкция;

ТУ – технические условия.

Опубликованные работы по теме диссертации:

1. Минаев М.Ю. Аспекты санитарно-микробиологического контроля охлаждённого мяса [Текст] / М.Ю. Минаев, Д.С. Батаева, М.А.

Краснова // Всё о мясе. – 2008. – № 6. – С. 48-50.

2. Краснова М.А. Санитарно-микробиологические показатели охлаждённой свинины при длительных сроках хранения [Текст] / М.А. Краснова // Материалы VII международной научной конференции студентов и молодых учёных: Живые системы и биологическая безопасность населения. – М. – 2008. – С. 190-191.

3. Краснова М.А. Санитарно-микробиологические показатели охлаждённой свинины при длительных сроках хранения [Текст] / М.А. Краснова, Ю.Г. Костенко // Конференция-конкурс научноинновационных работ молодых учёных и специалистов «Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии. – М. – 2008г. – С. 66-68.

4. Костенко Ю.Г. Санитарно-микробиологические аспекты производства охлаждённой свинины длительного срока годности [Текст] / Ю.Г. Костенко, Д.С. Батаева, М.А. Краснова // Мясная индустрия. – 2009. – № 4. – С. 66-67.

5. Минаев М.Ю. Санитарно-гигиенические аспекты производства охлажденного мяса длительных сроков хранения [Текст] / М.Ю.

Минаев, М.А. Краснова, Д.С. Батаева // Научное и техническое обеспечение холодильной промышленности: Сборник научных трудов к 80-летию ВНИХИ. - М.: ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии.– 2010. – С. 144-146.

6. Костенко Ю.Г. Проблема сальмонеллеза при производстве мясной продукции и пути её решения [Текст] / Ю.Г. Костенко, Д.С. Батаева, М.А. Краснова, М.В. Храмов // Всё о мясе. – 2010. – № 5. – С. 50-51.

7. Костенко Ю.Г. Решение проблемы сальмонеллеза при производстве мясной продукции [Текст] / Ю.Г. Костенко, Д.С. Батаева, М.А.

Краснова, М.В. Храмов // Мясная индустрия. – 2010. – № 10. – С. 2829.

8. Batayeva D.S. Importance of prediction of pathogenic microflora development for safety of chilled meat to be stored for long time periods [Text] / D.S. Batayeva, M.A. Krasnova // Book of abstracts: International 56th meat industry conference: Meat and meat products – safety, quality and new technologies. – Belgrade. – 2011. – P. 17-18.

9. Краснова М.А. Исследование динамики развития микроорганизмов при различных температурах для создания модели прогнозирования сроков годности охлажденного мяса [Текст] / М.А. Краснова // Всероссийская молодежная научная конференция с международным участием: Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук. – Кемерово. – 2011. – С. 30-36.

10. Костенко Ю.Г. Развитие микроорганизмов при хранении мясных продуктов в условиях различной температуры [Текст] / Ю.Г.

Костенко, М.А. Краснова // Мясная индустрия. – 2011. – № 12. – С.

50-53.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.