способ увеличения сроков хранения охлажденного мяса с dfd свойствами

Формула изобретения

Способ хранения мяса с DFD свойствами, предусматривающий облучение с интенсивностью до 35 мкВт/см² охлажденного до (-1)-0°С мяса с DFD свойствами светодиодным устройством, включающим излучатели синего, красного и зеленого света, расположенным на высоте не более 40 см от поверхности мяса, в течение 4-6 дней ежедневно при длительности экспозиции 55-65 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для предотвращения мяса от порчи во время его хранения.

Мясное сырье дифференцируют с выделением, в частности, мяса с признаками DFD (темное, липкое, сухое, высокая водосвязывающая способность - ВСС, рН более 6,2). Так, известен способ контроля пищевой ценности мяса, предусматривающий разделку туш животных, отбор пробы исследуемого образца с последующим контролем пищевой ценности мяса путем сортировки туш мяса на мясо с нормальной пищевой ценностью, мясо с PSE и DFD свойствами, путем определения на стадии разделки туш в мышечной ткани свободной активности тканевой протеиназы - катепсина D, при этом мясо с нормальной пищевой ценностью считают при активности катепсина D менее 0,05 мкМ/ч·г белка, мясо с DFD свойствами при активности катепсина D 0,05-0,075 мкМ/ч·г белка, а мясо с PSE свойствами - при активности катепсина D более 0,075 мкМ/ч·г белка (опубликованная заявка РФ №97100997).

В настоящее время мясное сырье с признаками DFD в отдельных регионах России достигает 50%. Продолжительность хранения охлажденного мяса с признаками DFD ограничена сроком 4-5 суток. Согласно рекомендациям, разработанным РАСХН и ВНИИМП, туши с признаками DFD клеймят с использованием штампа «D», который наносят на высоте 30 мм на передней голяшке.

Мясо DFD используется, в частности, для приготовления мясных или мясорастительных консервов. Так, известен способ производства мясорастительных консервов, который включает процессы предварительной подготовки мясного и растительного сырья, измельчение, перемешивание составных частей с добавлением комплексной пищевой добавки и необходимого количества воды, последующую расфасовку в банки, закатку, стерилизацию и охлаждение. При этом в качестве мясного сырья используют мясо с признаками DFD (темное, жесткое, сухое), причем температура мяса после измельчения составляет не ниже 1°С. В качестве растительного сырья используют термостабильный соевый концентрат, который предварительно гидратируют в соотношении 1:4 при 15-20°С в течение 7-10 мин. В качестве комплексной пищевой добавки используют композицию, представляющую собой смесь олеорезинов и эфирных масел пряноароматических растений, камедей, органических кислот, сахаристых веществ, глутамата натрия и соли поваренной. Изобретение обеспечивает способ производства мясорастительных консервов с использованием DFD-мяса со значительным содержанием растительных белков и с улучшенными потребительскими свойствами (патент РФ №2185067).

Однако в мясе DFD создаются благоприятные условия для развития микрофлоры вследствие высокой ВСС, прижизненного распада основной массы гликогена, низкого содержания молочной кислоты в мышечной ткани.

В результате возрастают активность микробиологических процессов, а также активность размножения определенных групп микроорганизмов, сокращающие сроки хранения охлажденного DFD мяса по сравнению с мясом нормальной пищевой ценности (мясом NORM).

Известны различные способы увеличения сроков хранения NORM мяса.

В мире сегодня существует основной способ хранения мяса путем охлаждения его до температуры, близкой к температуре замерзания тканевой жидкости, т.е. около 0°С. При такой температуре тормозится жизнедеятельность микроорганизмов, замедляется течение химических и биохимических процессов, проходящих в мясе под действием собственных ферментов, влаги и кислорода воздуха. Однако эти процессы не прекращаются, и при хранении идет накопление продуктов автолитического разложения тканей мяса и особенно гнилостных аэробных и анаэробных бактерий на его поверхности. Вследствие указанных причин период хранения мяса NORM без заметных изменений его качества ограничен и составляет, например: для говядины - 10...16 суток, свинины и баранины - 7...14 суток при температуре от 0 до +1°С. С целью повышения сроков хранения мяса NORM используются газы, например, такие как азот, озон, углекислый газ. Но в газовой среде изменяется цвет мяса и жира, для их использования требуются холодильные камеры особой конструкции и специальное оборудование, стоимость которых достаточно высока.

Волгоградским научно-исследовательским технологическим институтом мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства РАСХН предлагается повысить эффективность обработки мясных туш и увеличить сроки их хранения в охлажденном состоянии путем обработки мяса NORM перед закладкой на хранение композицией на основе горчицы. Предлагается также и другой способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии путем обработки его перед охлаждением антисептическим средством, причем в качестве антисептического средства используют композицию из анолита и бишофита (опубликованная заявка РФ №2002104153).

Одним из способов увеличения сроков хранения мяса NORM является подавление роста микробов путем обработки поверхности мяса антибиотиками тетрациклинового ряда, веществами, действующими бактерицидно и бактериостатически. Недостатком известного способа является избирательность действия антибиотиков на микроорганизмы, т.е. способность поражать только некоторые микробы. Кроме того, содержание антибиотиков в продуктах питания, в частности в мясе, регламентируется санитарными правилами и нормами (СанПиН 2.3.2.1078-01), согласно которым не допускается наличие антибиотиков в мясе.

Мясо NORM можно подвергнуть, по меньшей мере, частичной стерилизации с помощью ударных волн, например, акустическими импульсами или импульсами давления от взрывов химических взрывных зарядов или от конденсаторного разряда между двумя электродами (патенты США №№5273766; 5328403; 6120818, 6168814 и 6224476).

Известен также способ стерилизации пищевых продуктов, в том числе и мяса NORM ультразвуковыми устройствами. Недостатком этого способа является то, что устойчивость микроорганизмов к действию УЗ-волн различна. Вегетативные формы бактерий более чувствительны, чем споры. Чем меньше размеры микробной клетки, тем выше устойчивость к действию ультразвука. Кроме того, на бактерицидное действие УЗ-волн влияет как состав дисперсионной среды (чем выше содержание липидов, углеводов и особенно белков, тем ниже бактерицидный эффект), так и концентрация микробных клеток, чем меньше концентрация, тем выше бактерицидное действие ультразвука (Сидоров М.С. и Корнелаева Р.П. Микробиология мяса и мясопродуктов. М.: Колос, 1996 г., с.240).

Известен также способ обработки мяса NORM ультрафиолетовыми (УФ) лучами (например, патент РФ №2262279, ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ, ХРАНЕНИИ И ПЕРЕВОЗКЕ СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ, утвержденная 19 июля 2002 г. N13-5-02/0536).

Недостатком этого способа является то, что УФ-лучи не способны проникать в глубокие слои облучаемого мяса, они действуют только на его поверхность; глубина проникновения в мясо измеряется десятыми долями миллиметра. Этот способ не может быть использован для увеличения сроков хранения мяса DFD, т.к. развитие микробов в мясе DFD обуславливается не только послеубойным экзогенным, как у мяса NORM, микробным обсеменением при оптимальных условиях для развития микробов (высокая ВСВ, рН, низкое содержание гликогена и молочной кислоты), но и прижизненным обсеменением в результате миграции эндогенным путем микроорганизмов из желудочно-кишечного тракта, желчного пузыря, паренхиматозных органов в глубокие слои мышечной ткани. Кроме этого, недостатком известного способа является ухудшение качества мяса, т.к. УФ-излучение повреждает нуклеиновые кислоты, белки и липиды. Действие на белки обусловлено поглощающим эффектом ароматических аминокислот. Недостатком является и то, что УФ-лампами надо пользоваться при температуре окружающей среды от 10 до 25°С, а при хранении охлажденного мяса температура воздуха в камере хранения должна составлять от -1 до 0°С.

Все перечисленные способы относятся к повышению сроков хранения мяса NORM. В настоящее время не существует способов увеличения сроков хранения мяса DFD.

Техническая задача изобретения состоит в создании способа увеличения сроков хранения охлажденного мяса с DFD свойствами.

Технический результат изобретения состоит в реализации указанного назначения предлагаемого способа.

Указанный технический результат достигается способом увеличения сроков хранения охлажденного мяса с DFD свойствами путем облучения с интенсивностью до 35 мкВт/см² охлажденного до (-1)-0°С мяса с DFD свойствами светодиодным устройством, включающим излучатели синего, красного и зеленого света, расположенным на высоте не более 40 см от поверхности мяса, в течение 4-6 дней ежедневно при длительности экспозиции 55-65 минут.

В качестве светодиодного устройства можно использовать биолампу «Аверс-сан» (патент РФ №54792).

Существенность выбранного диапазона видимого света определяется следующим.

Синий свет (430-460 нм) обладает высоким бактерицидным действием, кроме того, проникает в глубоко лежащие ткани, что необходимо при облучении мяса DFD. Синий свет не оказывает прямого разрушающего действия на клетки, что обеспечивает нативные качественные характеристики мяса. Под влиянием красного и зеленого света происходят внутриклеточные фотохимические процессы с образованием гидроксильных радикалов и других высокореактивных веществ, действующих губительно на микробную клетку не только в поверхностных, но и в глубоких слоях мяса, за счет увеличения спектрального диапазона света (красный - 660-740 нм, зеленый - 490-530 нм). Такой способ позволяет повысить сроки хранения охлажденного мяса DFD в 2,4 раза по сравнению с контролем, т.е. с 5 до 12 суток при условии соблюдения указанных выше параметров: высоты расположения светодиодного устройства, интенсивности и длительности облучения.

Были проведены исследования по изучению основных показателей свежести (сохранности) мяса: органолептический анализ (цвет, консистенция, запах; прозрачность и запах бульона), летучие жирные кислоты (ЛЖК), амино-аммиачный азот (ААА) и дополнительно - исследования микроструктуры мяса.

Пример

По принципу аналогов отобрали 10 туш говядины с признаками DFD и разделили на две группы по 5 туш в каждой. Первая группа послужила контролем. Опытные образцы мяса второй группы облучали устройством «Аверс-сан» производства НПК «Аверс» г. Москва с излучателями синего, зеленого и красного света. Облучение мяса биолампой «Аверс-сан» 35 мкВт/см⁵ проводили ежедневно в течение 5 дней. Время экспозиции 60 минут. Лампы подвешивали под потолком, расстояние от верхней точки туш составляло 30-40 см. Все туши мяса находились в камере хранения с температурой воздуха -1°С, влажности воздуха 90%. Исследования проводили после хранения мяса через 5, 7 и 12 суток. Для исследования свежести отобрали образцы мяса - длиннейшая мышца спины. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью компьютерной программы Biostat, используя критерий Стьюдента.

Сравнительная оценка свежести опытных образцов мяса с DFD свойствами представлена в таблице.

Из данных таблицы видно, что содержание ААА в образцах мяса первой группы (контроль) после хранения в течение 5 суток соответствуют мясу категории «сомнительно свежее». Так, количество ААА в первой группе составляет 1,28 мг/10 см ³ вытяжки, в то время как во второй - 0,85 мг/10 см ³ вытяжки (Р 0,001) при норме для мяса категории «свежее» - менее 1,26 мг/10 см³ вытяжки. Количество ЛЖК в первой группе - 3,84 мг щелочи, это свидетельствует о том, что опытные образцы мяса по изучаемому показателю находятся в пределах верхней границы нормы для мяса категории «свежее» (норма до 4 мг щелочи). В то время как во второй группе количество ЛЖК составляет 2,86 мг щелочи. Результаты исследований свидетельствует о высокой сохранности мяса, облученного биолампой «Аверс-сан», после 5 суток хранения.

После 7 суток хранения образцы мяса контрольной группы по органолептическим показателям соответствуют мясу категории «несвежее». Так, цвет мяса - темно-красный, поверхность - липкая, запах - кисловатый, бульон с запахом несвежего мяса, мутный со значительным количеством хлопьев. При изучении физико-химических показателей свежести установлено, что количество ААА составляет 1,66 мг/10 см³ вытяжки, что характерно для мяса категории «сомнительно свежее» (1,27-1,68 мг/10 см ³ вытяжки), тогда как во второй группе количество ААА составляет 0,88 мг/10 см³ вытяжки. Количество ЛЖК в первой группе на уровне 4,56 мг щелочи, что также свидетельствует о мясе категории «сомнительно свежее» (4,1-9 мг щелочи). Во второй группе количество ЛЖК составляет 3,20 мг щелочи, что свидетельствует о высокой сохранности мяса, облученного биолампой «Аверс-сан», после 7 суток хранения.

После 12 суток хранения образцы мяса контрольной группы по органолептическим показателям соответствуют мясу категории «несвежее». Так, цвет мяса - темно-коричневый, поверхность - липкая, запах - гнилостный, бульон с резким неприятным запахом, мутный со значительным количеством хлопьев. При изучении физико-химических показателей свежести установлено, что содержание ААА составляет 1,90 мг/10 см³ вытяжки, что характерно для мяса категории «несвежее» (свыше 1,68 мг/10 см³ вытяжки). Количество ЛЖК в этой группе на уровне 7,4 мг щелочи, что свидетельствует о мясе категории «сомнительно свежее» (4,1-9 мг щелочи).

В то же время в образцах говядины второй группы после 12 суток хранения все изучаемые показатели соответствует категории мяса «свежее».

Следует отметить, что для мяса DFD характерно изначально высокое значение величины рН (более - 6,2), поэтому значение рН даже после 5 суток хранения была выше нормы для мяса категории «свежее» (5,6-6,24) и составила в первой группе - 6,34, во второй группе - 6,2. Поэтому мы не принимаем во внимание этот факт, в данном случае он характеризует мясо с DFD свойствами.

Для более глубокого и более полного анализа свежести изучена микроструктура опытных образцов мяса. Изучение подтверждает результаты исследований, приведенные в таблице.

Исследованы окрашенные гематоксилином фрагменты поперечно-полосатой мышечной ткани мяса первой контрольной группы после 5 суток хранения.

В микроструктуре мяса контрольной группы после 5 суток хранения установлены незначительные изменения, что свидетельствует о склонном к порче мясе и согласуется с результатами, приведенными в таблице.

Также исследованы окрашенные гематоксилином фрагменты поперечно-полосатой мышечной ткани мяса первой контрольной группы после 7 суток хранения.

Во всех гистологических препаратах изменения однотипны. В препаратах - фрагменты поперечно-полосатой мышечной ткани. По краям всех исследованных препаратов определяются начальные явления трупного аутолиза с присоединением процессов гниения и трупного микробизма. В этих областях ядра присутствуют не во всех миоцитах, слабо окрашены гематоксилином в бледно-синий цвет. Контуры миоцитов нечеткие, «размытые», цитоплазма с частичной утратой поперечной исчерченности и ослаблением восприятия кислых красителей. В сосудах и в строме - скопления микробных тел. В центрах препаратов во всех структурных элементах поперечно-полосатой мышечной ткани хорошо видны интенсивно окрашенные гематоксилином ядра, контуры миоцитов ровные, четкие, цитоплазма с отчетливо выраженной поперечной исчерченностью. Строма представлена рыхлой соединительной тканью с небольшим количеством клеточных элементов и нежными, хаотично лежащими соединительно-тканными волокнами. Сосуды всех калибров в полуспавшемся состоянии имеют пустые просветы, ядра клеток всех слоев сосудистых стенок, включая эндотелиальную выстилку, сохранены.

Исследованы также окрашенные гематоксилином фрагменты поперечно-полосатой мышечной ткани мяса первой контрольной группы после 12 суток хранения.

Во всех гистологических препаратах изменения однотипны. В центрах препаратов - начальные, а по краям - умеренные явления трупного аутолиза с присоединением процессов гниения и трупного микробизма. Ядра сохранены не во всех миоцитах, слабо окрашены гематоксилином в бледно-синий цвет. Контуры миоцитов нечеткие, «рваные», цитоплазма неравномерно фрагментирована, с частичной утратой поперечной исчерченности и ослаблением восприятия кислых красителей. По краям препаратов - мелкие интрамуральные скопления микробных тел. Строма представлена рыхлой соединительной тканью с частичной утратой клеточных элементов и хаотично лежащими соединительно-тканными волокнами. По краям препаратов в строме - скопления микробных тел. Сосуды всех калибров расширены, стенки их гомогенизированы, с полной утратой ядер. Просветы сосудов заполнены массами микроорганизмов.

Таким образом, результаты гистологических исследований свидетельствует, что опытные образцы мяса контрольной группы после 12 суток хранения можно характеризовать как мясо категории «несвежее», что согласуется с данными органолептических и физико-химических исследований.

Параллельно проведены гистологические исследования окрашенных гематоксилином фрагментов поперечно-полосатой мышечной ткани мяса DFD, подвергнутого обработке согласно заявленному способу, через 5, 7 и 12 суток.

Во всех гистологических препаратах изменения однотипны. В препаратах - фрагменты поперечно-полосатой мышечной ткани. Во всех миоцитах отчетливо видны ядра, контуры мышечных волокон ровные, четкие. Цитоплазма миоцитов с хорошо выраженной поперечной исчерченностью. Строма представлена рыхлой соединительной тканью с небольшим количеством клеточных элементов и нежными, хаотично лежащими соединительно-тканными волокнами. Сосуды всех калибров в полуспавшемся состоянии, имеют пустые просветы, ядра клеток всех слоев сосудистых стенок, включая эндотелиальную выстилку, сохранены, окрашены гематоксилином в интенсивно синий цвет.

Таким образом, облучение с интенсивностью 35 мкВт/см ² охлажденного до (-1)-0°С мяса с DFD свойствами светодиодным устройством, включающим излучатели синего, красного и зеленого света, расположенным на высоте не более 40 см от поверхности мяса, в течение 5 дней ежедневно при длительности экспозиции 60 минут, повышает сроки хранения с 5 суток до 12 суток, т.е. в 2,4 раза по сравнению с контролем.

Показатель	Норма			Группа
	свежее	сомнительной свежести	несвежее	1	2
1				2	3
				Через 5 суток после хранения
Цвет	Бледно-красный или красный	Темно-красный или красный	Темно-коричневый	Красный	Красный
Поверхность и консистенция	Упругая, плотная. При надавливании пальцем образующаяся ямка быстро выравнивается	Мягкая, слегка липкая. При надавливании пальцем образующаяся ямка медленно выравнивается	Поверхность покрыта слизью, липкая. При надавливании пальцем образующаяся ямка не выравнивается	Упругая, плотная. При надавливании пальцем образующаяся ямка быстро выравнивается	Упругая, плотная. При надавливании пальцем образующаяся ямка быстро выравнивается
Запах мяса	Специфический, свойственный свежему мясу	Кисловатый с оттенком затхлости	Гнилостный	Специфический, свойственный свежему мясу	Специфический, свойственный свежему мясу
Проба варкой		С легким запахом	Резкий неприятный
аромат бульона	Ароматный,	несвежего мяса	запах	Ароматный,	Ароматный
- прозрачность	Прозрачный	Прозрачный или	Мутный	Прозрачный	Прозрачный
- количество	незначительное	мутный	Значительное	Значительное	Незначительное
хлопьев		Значительное
РН	5,6-6,2	6,3-6,4	Свыше 6,4	6,34±0,06	6,20±0,07**
ЛЖК, мг щелочи	До 4	4,1-9	Свыше 9	3,84±0,06	2,86±0,15***
ААА, мг/10 см 3 вытяжки	До 1,26	1,27-1,68	Свыше 1,68	1,28±0,03	0,85±0,04***
Через 7 суток с момента убоя

1	2	3
Цвет	Темно-красный	Красный
Поверхность и консистенция	Поверхность липкая. При надавливании пальцем образующаяся ямка медленно выравнивается	Упругая, плотная. При надавливании пальцем образующаяся ямка быстро выравнивается
Запах мяса	Кисловатый	Специфический, свойственный свежему мясу
Проба варкой	С запахом несвежего мяса	Ароматный
- аромат бульона	Мутный	Прозрачный
- прозрачность	Значительное	Незначительное
количество хлопьев
рН	6,40±0,07	6,24±0,05
ЛЖК, мг щелочи	4,56±0,06	3,20±0,12***
ААА, мг/10 см3 вытяжки	1,66±0,03	0,88±0,05***
Через 12 суток с момента убоя
Цвет	Темно-коричневый	Красный
Поверхность и консистенция	Поверхность покрыта слизью, липкая. При надавливании пальцем образующаяся ямка не выравнивается	Упругая, плотная. При надавливании пальцем образующаяся ямка быстро выравнивается
Запах мяса	гнилостный	Специфический, свойственный свежему мясу
Проба варкой	Резкий неприятный запах	Ароматный
- аромат бульона	Мутный	Прозрачный
- прозрачность	Значительное	Незначительное
количество хлопьев
рН	6,44±0,05	6,36±0,05*
ЛЖК, мг щелочи	7,4±0,3	3,56±0,20***
ААА, мг/ 10 см3 вытяжки	1,90±0,04	0,92±0,04***
Примечание: * - достоверно при Р<0,05; *** - достоверно при Р 0,001