способ обработки пищевого продукта

Формула изобретения

Способ обработки пищевого продукта, преимущественно молочного, предусматривающий нагревание его до температуры, при которой происходит активизация развития его микрофлоры с увеличением объема клетки и утончением ее оболочки, воздействие избыточного давления, выдерживание при этом давлении с последующим быстрым его снижением.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемый способ относится к области обработки биологического продукта для повышения порога его сохранности.

Известны способы разрушения микроорганизмов в пищевых продуктах, например молоке, температурным воздействием, (см. Микробиологические основы молочного производства: Справочник /Л.А. Банникова, Н.С. Королева, В.Ф. Семенихина; / Под ред. к.т.н. Я.И. Костина. - М.: Агропромиздат,1987, 400 с.: ил.). Различают пастеризацию и стерилизацию молока, приводящие к уничтожению патогенных и санитарно-показательных микроорганизмов. Пастеризация молока производится тепловой обработкой с параметрами: 72^oC с выдержкой 15 с, 76^oC с выдержкой 15-20 с, 78^oC с выдержкой 30 с. При этом стойкость молока повышается незначительно и могут развиваться энтеррококи при температуре хранения более 15^oС. Стерилизацию молока производят тремя методами: автоклавированием в стеклянных бутылках; стерилизацией в потоке, а затем в бутылках; одноразовой стерилизацией с последующим разливом в асептических условиях. Обработку производят с температурным воздействием: 105-108^oС; 135-150^oC с различной выдержкой времени. При данном воздействии происходит диструкция микроорганизмов и ферментов.

Наиболее чувствительной к температурным воздействиям при инактивации микрофлоры биологических продуктов является белковая структура молока (см. Технология молока и молочных продуктов: Учеб. для вузов / Г.В. Твердохлеб, З. X. Диланян, Л.В. Чекулаева и др. - М.: Агропромиздат, 1991, 462 с.: ил.).

Во время тепловой обработки наблюдается снижение концентрации растворимых фосфатов и цитратов кальция и соответственно минерализация белковых структур. Уже при небольшом нагреве (выше 61^oС) становятся заметными изменения в белковой части оболочек в результате плавления жира внутри защитных оболочек.

Тепловая обработка молока приводит к заметным изменениям в витаминном составе молока, в особенности в случае применения высоких температур и достаточно продолжительного времени их воздействия. Считается, что при обычных режимах пастеризации теряется до 12% витаминов, а при высокотемпературных до 40%.

Повышение температуры приводит к пространственной переориентации в надмолекулярных структурах белков. Естественным следствием этого является потеря каталитической активности молока.

Недостатком способа температурной обработки является снижение биологической ценности продукта.

Известен способ для обработки пищевых продуктов воздействием высокого давления (см. патент US 5593714 А, МКИ 6 A 23 L 3/015. Способ консервации под давлением пищевых продуктов). Пищевой продукт помещают в сжимаемую упаковку и герметизируют упаковку, которую подвергают затем воздействию давления 1750 кГ/см² и выдерживают при этом давлении с температурой 18-23^oС более 5 дней. Недостатком данного способа является его низкая производительность.

Известен способ с комбинированным воздействием на пищевой продукт высокой температуры и сверхвысокого давления (см. патент WO 9721361 А1, МКИ 6 А 23 L 3/015. Способ высокотемпературной стерилизации пищевых продуктов низкой кислотности при сверхвысоком давлении). В данном способе мгновенное изменение температуры, которое происходит при приложении давления, позволяет скомбинировать кратковременный высокотемпературный процесс со сверхвысоким давлением. Обеспечивается быстрый и мягкий температурный процесс обработки упакованного продукта. Недостатком данного способа является снижение качества обрабатываемого продукта.

Наиболее близким из аналогов является известный способ улучшения сохранности биологического продукта, в котором устойчивость биологических продуктов увеличивается подверганием продукта давлению и быстрым снижением давления так, что стенки микроорганизмов разрушаются (см. патент ЕР 642745, МКИ A 23 L 3/015. Метод и устройства, расширяющие устойчивость биологического продукта). Продукт подвергается уменьшению давления в процессе прохождения через гомогенизирующий клапан, в котором давление снимается с максимального порядка 400 бар вплоть до атмосферного давления. Недостатком данного способа является невысокая эффективность уничтожения некоторых видов микроорганизмов. Например, кишечная палочка не уничтожается.

В известных способах для микроорганизмов создают жизненные условия, приводящие либо к их гибели воздействием давления, времени, температуры, ультрозвука, либо к деструкции, например, путем разрушения оболочки резким изменением давления).

Эффективность инактивации микрофлоры зависит не только от параметров жизненных условий микроорганизмов и продолжительности воздействия, но и от их градиента. Чем более благоприятны исходные жизненные условия для микрофлоры перед началом отрицательного воздействия на микроорганизмы, тем больше его эффективность.

Задачей изобретения является создание способа обработки пищевых продуктов, обеспечивающего получение результата, состоящего в повышении эффективности инактивации микроорганизмов с улучшением качественных показателей продукта.

Поставленная задача решается тем, что в способе обработки пищевого продукта, преимущественно молочного, нагревают продукт до температуры, при которой происходит активизация развития его микрофлоры. При этом клетка микроорганизма увеличивается и ее оболочка утончается, что создает благоприятные условия для ее разрушения. Далее воздействуют избыточным давлением, выдерживают и затем быстро снижают давление.

Способ обеспечивает повышение качества обрабатываемого продукта за счет сохранения его нативных свойств, пищевой и биологической ценности и увеличение сроков хранения за счет возможности максимального уничтожения патогенной микрофлоры, в том числе кишечной палочки.

Изобретение подтверждается следующими более подробными примерами, не являющимися ограничениями предлагаемого способа обработки пищевого продукта. Предлагаемый способ позволяет увеличить срок хранения картофеля, моркови, пива и других пищевых продуктов.

Пример

Молоко с заранее внесенными в него микроорганизмами (кишечная палочка и патогенный стафилокок) нагревалось до температуры 40^oС и выдерживалось в течение 15 мин. Микрофлора в данных условиях начала активно развиваться. Клетка увеличивается в размерах, а оболочка утончается. Затем молоко подвергалось избыточному давления 2600 атм, выдержке под этим давлением в течение 2 минут и резкому сбросу давления. В результате данной обработки продукта микробные оболочки разрушались. Анализы молока, обработанного этим способом, подтверждают инактивацию вышеназванной микрофлоры.

При обработке продукта известным способом без предварительного подогрева молока после инактивации наблюдалось сохранение кишечной палочки.

Применение способа позволяет получить следующие результаты.

1. Улучшение микробиологических показателей. Для сравнительного примера (таблица 1) взяты продукты, отвечающие нормам санитарной безопасности и наиболее близкие по пищевой ценности.

2. Позволяет сохранить пищевую ценность продукта, по отношению к нативному, основным показателем которой является биологическая ценность как показатель качества пищевого белка (таблица 2).

3. Увеличивает срок годности пищевого продукта при различных условиях хранения за счет повышения качества инактивации микрофлоры.

Предлагаемый способ позволяет обрабатывать термолабильный пищевой продукт, например творог (см. табл.2), с сохранением их биологической ценности, физико-химических и органолептических свойств. Термолабильные пищевые продукты не допускают термического воздействия, так как при этом происходит их качественное изменение.