CC BY
15
УДК 637.523.4.03.7
Федишин Я.1., Гембара Т.В., Федишин Т.Я. ®
ПРОГНОЗ САШТАРНО-М1КРОБЮЛОГ1ЧНО1 БЕЗПЕКИ ТА ХАРЧОВО1 Ц1ННОСТ1 М'ЯСНИХ КОНСЕРВ1В ЗАЛЕЖНО В1Д ЗАДАНОГО РЕЖИМУ СТЕРИЛ1ЗАЩ1 В АВТОКЛАВАХ НЕПЕРЕРВНО1 Д11.
Запропонована к\льк\сна оцтка впливу процесу нагр1вання на летальтсть мжрофлори у центр1 консервгв з урахуванням гг концентрацп та термост1йкост1 на основI визначеног енергп активацИ. Дослгджено вплив нагр1вання на харчову цтшсть поблизу поверхт продукту.
Предложена количественная оценка влияния процесса нагревания на летальность микрофлоры в центре консервов с учетом ее концентрации и термоустойчивости на основе определенной энергии активации. Исследовано влияние нагревания на пищевую ценность вблизи поверхности продукта.
Ключовi слова: харчова ц1ншсть, оптим1защя, стерил1защя, м 'ясш консерви, клостридИ, стафтококи, термост1йюсть.
Вступ. Стерилiзацiя консервiв за науково обгрунтованими режимами е основою забезпечення високих саштарно-ппешчних показниюв !х якоси. Режими термiчного консервування мають гарантувати знищення сапроф^них i патогенних мiкроорганiзмiв, що призводять до псування продукив та роблять !х небезпечними для споживачiв. Через це оцiнку рiвня якостi консервiв за мiкробiологiчними показниками на етат розробки та апробаци режимiв термiчного консервування здiйснюють шляхом визначення i порiвняння величин задано! та фактично! бактерицидно! дii на^вання, режимiв стерилiзащi, що забезпечують промислову стерильшсть готово! продукцii. Для ощнки летальностi мiкрофлори та харчово! щнност потрiбно також визначити закономiрностi поширення тепла в середовищi пiд час його на^вання. Найефективнiшим шляхом кшькюного аналiзу цiеi проблеми е розрахунковi статистичнi методи оцiнки летальностi мжрофлори з урахуванням поширення тепла за законом теплопровщност у м'ясних консервах при поверхневому на^ванш.
Постановка завдання. Серед рiзноманiтних способiв розрахунку режимiв стерилiзацii у харчовiй промисловостi можна видшити два загальноприйнятi методи. У першому береться до уваги концентращя мiкробних клiтин, температура та тривалють !! пiдтримування в елементарному об'ем^ який найповiльнiше нагрiваеться [1]. При цьому вважаеться, якщо мiкроорганiзми в цьому об'емi загинуть, то будуть знищенi i в будь-якiй частит продукту. У другому - методi Дейндорфера -Хемфр^ Рiчардса та ш. [2] - iнтегруеться дiя на^вання на мiкроорганiзми в усьому об'емi продукту. Для м'ясних консервiв
® Федишин Я.1., Гембара Т.В., Федишин Т.Я., 2008
228
цшком достатньо використати першии метод в силу иого простоти та законом1рност1 розпод1лу температурного поля у продукта
Доведено, що з точки зору ф1зико-х1м1чних законом1рностеИ процеси, в яких гинуть мшробш кл1тини, е мономолекулярними реакщями. Отже, швидюсть знищення м1кроб1в пщдаеться математичному анал1зу, справедливому для реакцш першого порядку. Швидюсть вщмирання м1крооргашзм1в залежить вщ !х концентраци та описуеться диференщальним р1внянням [2]:
— = -Ш, (1) dt
де: В - концентращя м1крооргашзм1в у момент часу ¿; k - коефщент швидкост знищення м1крооргашзм1в. Стерил1зацшниИ ефект будемо ощнювати летальним числом L в елементарному об'ем1 консервованого продукту, який наИповшьшше нагр1ваеться, тобто в Иого центр1 .
Нехай початкова температура продукту дор1внюе Т0. Температура робочого середовища стерил1защИно! камери дор1внюе Тc. Позначимо через t1 час, за якиИ з моменту початку стерил1зацп, температура в центр1 консерв пщшмаеться до меж1 Тп, необхщно! для початку процесу знищення м1крооргашзм1в; ¿2 - тривалкть зростання температури вщ Т0 до Tc; ¿3 -тривалють витримки температури Тс у центра Запишемо формулу обчислення, вв1вши позначення сталих :
¿2 - ¿3 Г т \
А Г Ь
L = А ] ехР
dт, (2) (2)
КТС + рехр(™ )у
Под1бним чином можна ощнити змши харчово! щнност пщ впливом ди тепла.
Результати. Бюх1м1чш та органолептичш змши у м'ясопродуктах вщбуваються за тими ж законом1рностями, що И для мжрофлори, згщно стввщношень (2). Але 1з тдвищенням температури знищення мжрофлори вщбуваеться штенсившше. Отже, з точки зору мети отримання високояюсного продукту, очевидш переваги режим1в стерил1заци при бшьшому значенш температури та при меншш тривалост режиму.
У робой [1] наведеш даш значень величини 2 0 (вщповщае характеристик термостшкост мжрофлори 2С), як характеризують попршення орга-
нолептичних властивостеИ тушкованого м'яса при Т= 100°С. Що стосуеться ощнки зменшення кшькост в1тамш1в, то вщомо що для руИнування т1ам1ну
2о = 23 С, I очевидно, що таке значення можна приИняти для них за
розрахункове, тому що цеИ в1тамш е одним з наИменш термостшких. Також експериментально встановлено , що теплова деградащя т1ам1ну описуеться диференщальним р1внянням першого порядку при нагр1ванш нав1ть до 150°С. Вщом1 дослщження бюх1м1чних змш в м'яс при нагр1ванш [2], результати
229
яких вказують на незначну змiну основних важливих речовин (бшюв та жирiв)
при пароконтактнш стерилiзащl у герметичнiй тарi при Тс = 120 С .
При високих температурах стерилiзащl (120° - 130°С) значно зростае швидкють процесу летальностi мiкрофлори, через що викликае iнтерес динамiка бiохiмiчних змш у даному дiапазонi температур, тому що рiвень розпаду бiлкiв може не змшитися, якщо з тдвищенням температури скоротити час И дп.
Також важливо вияснити якi саме змiни у кiлькiсному спiввiдношеннi вщбуваються з основними компонентами м'яса - високомолекулярними азотовмiстними речовинами в залежност вiд температури та часу на^вання.
100
Рис. 1. Втрати загального азоту V у % (до початкового його вмюту в м'яа) залежно вiд часу на^вання I при температурi:
о - 115° С ; ◊ - 120° С; □ - 125° С ; + - 130° С.
У результат бiохiмiчних дослщжень основних форм азоту - загального, бшкового, небшкового та амшокислотного для яловичини при високих температурах встановлено, що втрати бшкового азоту при £ = 113°С при тривалост на^ву 70 хв становлять 6%. Такий же рiвень його втрати спостер^аеться за 41 хв. при Т = 120°С; за 26 хв. - при 125°С; за 18 хв. - при 130°С/ Встановлено, як це показано на рис. 1, що втрати азоту м'яса яловичини залежно вщ температури i тривалост И дп мали подiбний характер.
230
t, хв
40 50 60 70 80 90 100
t, хв
30 40 50 60 70 80
Рис. 2. Залежшсть летального числа L вщ часy t досягнення темпеpатypи Т в ^rnpi консеpв ^ямо^^о'! фоpми (pозмipи 0,05x0,12x0,09 м, тyшковане м'ясо, a = 1,389-10"7 м2/с, X = 0,47 Вт/(м-К)), отpимана пpи кpитеpiяx Бiо
Bi =5 (a) i Bi= 100 (б) та енеpгiяx активацп Е* (Дж/моль) бактеpiй:
1 - Cl.botulinum - 260861; 2 - В. cоаgulans - 279707;
3 - Cl.sporogenes 3679 - 282330; 4 - В^аго^^рЫ^ 1518 - 288132
Так, втpати загального азотy пpи темпеpатypi стеpилiзацiï 115°С становили 9% за 110 xв. на^вання. Такий же piвень його втpати спостеpiгаeться пpи темпеpатypi 120°С за 75 xв., пpи 125° С за 52 xв. , ^и 130°С за 47 xß.
За допомогою бiофiзичноï xаpактеpистики теpмостiйкостi мiкpооpганiзмiв - енеpгiï активацп , можна викоpистати закономipнiсть Appенiyса для ефективно*1 оцiнки теpмiчного знищення мiкpофлоpи ^и стеpилiзацiï. Ефективнiсть тако*1 оцiнки фис.2) полягае в тому, що вона дозволяе коpектно оцiнювати летальнiсть ^оцесу нагpiвання, вpаxовyючи змiнy теpмостiйкостi залежно вiд темпеpатypи, а методика обчислення темпеpатypи в центpi консеpви будь-яко*1 фоpми дозволяе оцiнювати летальнiсть у м'ясн^ консеpваx, вpаxовyючи початкову кшьюсть мiкpофлоpи
231
Висновки. В ходi комплексних дослщжень отримана ефективна теоретична кшькюна ощнка бактерицидно! ди на^вання пiд час стерилiзацii м'ясних консервiв. Це пiдтверджено розрахунком за допомогою характеристики термостiйкостi мiкрофлори - енергп активацii для ряду мiкроорганiзмiв. На основi математично! моделi поширення тепла за законами теплопровщност встановлена температура пщ час стерилiзацii в центрi консервiв та поблизу !х поверхш, яка порiвняно з дослiдними даними мае достатньо малу похибку. Важливо, що отриманi результати дозволяють ощнювати летальнiсть мiкрофлори саме в центрi консервiв, тобто тiй частинi, що найповшьшше нагрiваеться, протягом всього технолопчного циклу стерилiзацii, контролюючи одночасно харчову щншсть поблизу поверхнi.
Fedyshyn Ya.I., Gembara T.W., Fedyshyn T.Ya. Prognosis of sanitary -microbiologic security and food value of canned meat in thesis depending on given regime of sterilization in auto furnace of previous action.
A quantitative valuation of the influence of warming process on lethiferous microflora in the centre of cans was suggested taking into account its concentration and thermoconstancy, on the basis of installed energy of activization. It was investigated the influence of warming on food value at product surface.
Лггература
1. Федишин Т.Я. Статистичний аналiз впливу даних ветеринарно-саштарно! експертизи для розрахунку стерилiзацiйного ефекту // Науковий вкник ЛДАВМ iм. С.З.Гжицького . - 2001. - Т.3, №1. - С.138-141.
2. Стерилiзацiя i ветеринарно-саштарна експертиза м'ясних консервiв. Навчальний поабник./ Кравщв Р.Й., Федишин Я.1., Остап'юк Ю.1., Гембара Т.В., Демкiв Т.М., Федишин Т.Я. - Л.: Свщ 2002. - 224 с.
Стаття надшшла до редакцИ 2.04.2008
232
