способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии

Формула изобретения

Способ хранения мяса в охлажденном состоянии путем обработки его перед охлаждением антисептическим средством, отличающийся тем, что в качестве антисептического средства используют концентрат минеральных солей после электродиализа молочной сыворотки с содержанием сухих веществ 3,2 7,5%, золы - 2,0 6,0%, кальция - 900 1000 мг%, калия - 2000 3000 мг%, магния - 150 200 мг%, натрия - 800 900 мг%, фосфатов - 25,0 60,0 мг%, хлоридов - 2500 2700 мг%, сульфатов 340 370 мг%, рН - 5,0 5,7, получаемый на установке типа «MEGA» с катионитовыми и анионитовыми мембранами из молочной сыворотки после разбавления дистиллированной водой в соотношении 1:2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, конкретно к способам хранения мясного сырья.

Известен способ хранения мяса животных путем охлаждения его до температуры, близкой к температуре замерзания тканевой жидкости, то есть около 0°С [1]. Такое мясо считается продуктом более высокого качества, чем замороженное. При такой температуре процессы в толще мяса, сопровождающиеся распадом белков, разрушением аминокислот и размножением гнилостных микроорганизмов на поверхности мяса, не прекращаются, а затормаживаются. В процессе хранения происходит накопление продуктов разложения тканей мяса. Этими причинами обусловливаются ограниченные сроки хранения мяса: говядины - до 10-16 суток, свинины - 7-14 суток, баранины - 7-12 суток при температуре 0 +1°С.

Известны способы хранения мяса животных в охлажденном состоянии, в которых для увеличения сроков хранения мясо перед охлаждением обрабатывали уксусной кислотой или хлорным раствором [2]. Из-за малой эффективности эти способы не получили распространения.

Описан способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии, при котором мясо перед охлаждением обрабатывали антисептическим средством - анолитом, фракцией электроактивированной воды с pH 2,0. В качестве исходного раствора использовали водный раствор поваренной соли с концентрацией до 50 г/л [3]. При этом снижалось количество микроорганизмов на поверхности мяса, рост их затормаживался, срок хранения продлевался на несколько суток.

Известен способ хранения мяса животных (говядины), в котором перед охлаждением его обрабатывали антисептической композицией из анолита и бишофита при соотношении 85-95:5-15 мас.%. Анолит готовили в анодной камере диафрагменного электролизера с добавлением в воду 8-9 г/л поваренной соли (хлорида натрия) с pH 2,0 2,3 и окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) (относительно хлорсеребряного электрода сравнения) +1100 1200 мВ и содержанием активного хлора (в основном в виде гипохлорита натрия) 300 500 мг/л, а в приготовленный анолит добавляли бишофит.

Образцы говядины (полутуши) обрабатывали приготовленной композицией из анолита и бишофита путем орошения в течение 10 минут. Хранили при температуре 0 +6°С в течение 16-20 суток до резкого (на 20-30%) изменения микробной обсемененности мяса, но другие показатели качества мяса не приводились [4].

Недостатки процесса: высокие затраты реагентов, коррозионная агрессивность раствора.

В другом описании к патенту [5] мясо (свинина) перед охлаждением обрабатывали нейтральным анолитом, полученным на установке электрохимической обработки (ЭХО), электроактивацией раствора поваренной соли с концентрацией 4-5 г/л. Установка включала диафрагменный электролизер-активатор, содержащий титановый катод, оксиднорутениевотитановый анод и керамическую диафрагму в виде нескольких модулей, например установку СТЭЛ-1 ОН-120-01. Нейтральный анолит получали при соотношении скоростей протока анолит:католит 10-14:1 и температуре 20 25°С, он имел pH 7,3-7,8, ОВП +560 +745 мВ и содержание активного хлора 90 110 мг/л.

Образец свинины обрабатывали нейтральным анолитом путем погружения в течение 8-10 минут, а после стекания хранили при температуре -1 +1°С в течение 20 суток. Установлено путем анализа мяса, что содержание белка в опытном варианте было больше на 0,67% (отн.), увариваемость была меньше на 15% (отн.) к контролю (мясо без обработки), т.е. эффективность была относительно невысока.

Описан способ обработки говядины перед хранением в охлажденном состоянии анолитом электроактивированного раствора сульфата натрия с концентрацией 8-9 г/л [6, прототип] - электрообработку раствора проводили на установке с проточным диафрагменным элетролизером вертикального типа с титановым катодом и оксиднорутениевотитановым анодом (ОРТА) и керамической диафрагмой с межэлектродным зазором 3 мм при скоростях протока анолита и католита 6 8 л/ч при плотности тока 0,03-0,10 А/см² и температуре 20 30°С. Получали анолит сульфата натрия с pH 2,0 2,3, ОВП +900 +1100 мВ и содержанием оксидантов в расчете на активный кислород 4-10 мг/л. Удельная электропроводность анолита 4-5 мСм/см.

Анолитом обрабатывали образец говядины перед охлаждением путем погружения на 5-7 минут, затем хранили в холодильнике при температуре +3 +5°С. В контрольном варианте образец мяса обрабатывали водой. После 18 суток хранения проводили оценку качества образцов мяса. Оба образца мяса имели красно-коричневый цвет, корку подсыхания, сохранили консистенцию. В контроле был более интенсивный цвет мяса, чем в опытном варианте. Химический состав образцов приведен в таблице 1.

Таблица 1
Показатели	Контрольный вариант	Опытный вариант
Содержание:
белок, %	19,15	19,73
амино-аммиачный азот, мг/10 мл вытяжки	1,80	1,26
увариваемость	36,12	35,37
pH	6,0	5,4

По данным таблицы 1, мясо в опытном варианте по сравнению с контрольным имело более высокие показатели качества:

- содержание белка было больше на 3,0% (отн.);

- увариваемость была меньше на 2,1% (отн.);

- амино-аммиачного азота было меньше на 30% (отн.), что указывает на торможение процесса автолиза белков.

По расчету в анолите (с учетом разбавления исходного раствора) содержалось около 137,7 мг% ионов натрия Na⁺ и 287,3 мг% сульфат-ионов SO ₄ ^2-.

Недостатки способа: относительно низкая эффективность хранения мяса по показателям качества, в т.ч. по относительно низкому содержанию белка к контролю - 3,0% (отн.) и увариваемости мяса - 2,1% (отн.); относительно низкая удельная электропроводность раствора и относительно высокий расход электроэнергии на единицу раствора ввиду низкой концентрации соли сульфата натрия (не более 0,9%).

Кроме того, коррозионная стойкость анода установки недостаточна, т.к. такой анод стоек, в основном, в растворах, содержащих хлорид-ионы.

Техническое решение - повышение эффективности процесса хранения мяса с улучшением показателей качества, повышение коррозионной стойкости анода, снижение расхода электроэнергии.

Это достигается тем, что для предварительной обработки говядины перед охлаждением используют концентрат минеральных солей - побочный продукт переработки молочной сыворотки электродиализным методом, после разбавления водой в соотношении 1:2. Молочная сыворотка вследствие наличия минеральных веществ (до 0,8 мас.%) имеет ограниченное применение.

Усредненный минеральный состав молочной сыворотки по нашим данным (мас.%): кальций - 0,358, калий - 1,427, магний - 0,045, натрий - 0,513, фосфор - 0,472. Органический состав (мас.%): лактоза - 4,2, белки - 0,7 (основные компоненты подсырной сыворотки), молочный жир - 0,7, сухих веществ 7,8 при кислотности 15 25°Т и плотности 1027 кг/м³.

Деминерализованную молочную сыворотку используют для производства молочных, кондитерских и др. продуктов. В настоящее время на ряде молочных заводов России молочную сыворотку подвергают электродиализной обработке [7, 8]. В частности, на Буденовском молочном комбинате проводят электродиализ молочной сыворотки на промышленной установке типа «МЕГА» (Чешская республика), модель P-15EDR-11/250-0,8, производительностью 10 т/час исходной сыворотки и рабочего раствора. Установка включает электродиализный аппарат с катодом, анодом и 250 камерами обессоливания и концентрирования минеральных солей в чередующемся порядке. Средняя сила тока 30 А.

Камеры разделены прокладками и катионовыми и анионовыми мембранами типа RALEX СМ и RALEX AM на основе полиэтилена с армирующей тканью PAX PES толщиной 0,5 мм (в сухом виде) с обменными группами RSO ₃ ^- и R(CH₃)₃N⁺ [8]. При деминерализации сыворотки в начальный период удаляются одновалентные ионы - натрий, калий, хлориды, которые наиболее сильно влияют на вкусовые качества сыворотки. Затем удаляются двухвалентные катионы (кальций, магний) и анионы - фосфаты и лактаты. Молочная кислота удаляется со скоростью, занимающей промежуточное положение между одно- и двухвалентными неорганическими анионами. Микроэлементы (железо, цинк, медь, марганец) остаются в сыворотке. Установка работает с уровнем деминерализации 50%. Исследованиями установлено, что электродиализ молочной сыворотки не оказывает существенного влияния на качество и содержание сывороточных белков, лактозы, витаминов. Потери белков составляют 2-3%, а небелкового азота 25%, лактозы 6% (при уровне деминерализации 90%). Экономически оправдан электродиализ при уровне деминерализации до 70%. Фактически электродиализная обработка аналогична процессу электроактивации, т.к. при электрообработке, в том числе в растворе минеральных веществ, происходит усиление диссоциации веществ, активирование гидратных оболочек ионов и молекул воды растворителя с образованием активных заряженных и незаряженных частиц-ионов, молекул, ион-радикалов, обладающих биоцидной активностью. Побочный продукт электродиализа - концентрат минеральных солей, который в настоящее время не находит применения и сбрасывается в канализацию, загрязняя окружающую среду и приводя к дополнительным затратам. Удельная электропроводность концентрата (определено экспериментальным путем) составляет 20-22 мСм/см. Средний минеральный состав концентрата после электродиализа молочной сыворотки (по результатам данных Буденовского молочного комбината и наших данных химических анализов) приведен в табл.2.

По известным методикам определено содержание белков (и продуктов их гидролиза) 0,30 0,70% и наличие аммиачного азота. Концентрат минеральных веществ может быть сгущен выпариванием по содержанию сухих веществ от 3,0 до 8,5%.

Раствором минеральных веществ обрабатывали образцы говядины перед хранением в охлажденном состоянии путем опрыскивания в течение 1-2 минут и последующем хранении в холодильнике (в фарфоровых чашках) при температуре +1 +3°С. В контроле образец обрабатывали стерильной дистиллированной водой. Хранение проводили в течение 14 суток, затем проводили оценку показателей качества. Получены положительные результаты.

Пример. Концентрат минеральных солей был получен и доставлен с Буденовского молочного комбината следующего состава: сухие вещества 3,3%, зола 5,5%, кальций 0,97, калий 2,8, магний 0,18, натрий 0,90, фосфаты 0,06, хлориды 2,6, сульфаты 0,35, pH 5,5 (содержание белков 0,7%), ОВП +500 мВ, смешивали с дистиллированной водой в массовом соотношении 1:2. Удельная электропроводность разбавленного концентрата 7,1 мСм/см. Образцы говядины от бычков казахской белоголовой породы из ОАО Шуруповское Волгоградской области обрабатывали заданным объемом стерильной дистиллированной воды (контроль), в опытном варианте опрыскивали дополнительно разбавленным концентратом в течение 1-2 минут и после стекания образцы в фарфоровых чашках хранили в холодильнике при температуре +1 +3°С. Заданным объемом стерильной дистиллированной воды обмывали образцы мяса и затем определяли общую микробную обсемененность известным методом (методом разбавления, посева, инкубации и подсчета количества микроорганизмов).

После 14 суток хранения проводили оценку качества образцов (табл.3, 4).

Таблица 3
Органолептические показатели
Показатель	контрольный вариант	опытный вариант
Внешний вид, цвет поверхности	Корочка подсыхания потемневшая, слегка липкая	Корочка подсыхания бледно-розового цвета
Поверхность среза	Влажная, оставляет влажное пятно на фильтровальной бумаге, липкая	Влажная, оставляет влажное пятно на фильтровальной бумаге
Консистенция	На разрезе мясо дряблое, образующаяся при надавливании пальцем ямка не выравнивается	На разрезе мясо относительно плотное, упругое, образующаяся при надавливании пальцем ямка выравнивается медленно
Запах	Слегка кисловатый	Специфический, свойственный говядине

Таблица 4
Физико-химические показатели
Показатель	контрольный вариант	опытный вариант
Влага, %	69,37	66,87
Белок, %	15,73	18,86
Зола, %	1,02	1,04
Амино-аммиачный азот, мг/10 мл вытяжки	1,96	1,65
Увариваемость, %	40,39	38,98
Общее микробное число (ОМЧ), КОЕ/см3	26,0·107	7,3·107

Как видно из данных табл.3 и 4, в опытном варианте у мяса более высокие показатели качества, в т.ч. по органолептическим показателям, содержание белка больше контроля на 18,4% (отн.), сухих веществ - на 4,9% (отн.), увариваемость меньше контроля на 3,5% (отн.), содержание амино-аммиачного азота меньше контроля на 15,8% (отн.). Общее микробное число (ОМЧ) в опытном варианте меньше, чем в контроле, в 3,56 раза. По сравнению с прототипом качество мяса более высокое: содержание белка к контролю 18,4% против 3,0%, увариваемость меньше, чем в контроле, на 3,5% против 2,1%. Дополнительно приведены данные по ОМЧ.

Относительно более высокая удельная электропроводность позволяет обеспечить более низкий удельный расход электроэнергии (ввиду более высокой концентрации минеральных веществ (золы) 2,0 6,0 против 0,9%).

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность хранения мяса (по показателям качества) и снизить удельный расход электроэнергии, обеспечить снижение общей микробной обсемененности.

Источники информации

1. Журавская Н.К. и др. Технохимический контроль производства мяса и мясопродуктов. - М., 2001 г. - С.43.

2. Заяс Ю.Ф. Качество мяса и мясопродуктов. - М.: Легкая промышленность, 1981. - 196 с.

3. Горбатов В.М. и др. Активированные водные растворы и возможности их применения в мясной промышленности. Обзорная информация. ЦНИИТЭИМясомолпром. - М., 1986. - С.27.

4. Пат. РФ № 2214713, 2002, МПК A23B ⁴/₀₈.

5. Пат. РФ № 2341962, 2007, МПК A23B ⁴/₀₈.

6. Пат. РФ № 2379898, 2008, МПК A23B ⁴/₀₈.

7. Евдокимов И.А. и др. Электродиализ молочной сыворотки. - Георгиевск, 2009. - 248 с.

8. MEGA. Гетерогенные ионообменные мембраны RALEX (электронный ресурс), адрес: http//www.mega.cz (от 03.04.12).

9. Осадченко И.М., Горлов И.Ф. Технология получения электроактивированной воды, водных растворов и их применение в АПК: Монография. - Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2010. - 92 с.