Разработка биологически безопасных методов предупреждения плесневения колбас

ГОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ»

На правах рукописи

Демченко Юлия Петровна

РАЗРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ МЕТОДОВ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПЛЕСНЕВЕНИЯ КОЛБАС

16.00.06 — ветеринарная санитария, экология, зоогигиена и ветеринарно-санитарная экспертиза

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата ветеринарных наук

МОСКВА 2008

Работа выполнена на кафедре ветсанэкспертизы ГОУ ВПО «Московский государственный университет прикладной биотехнологии» Научный руководитель:

кандидат ветеринарных наук, Серегин Иван Георгиевич

профессор (ГОУ ВПО МГУПБ) Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Лавина Светлана Алексеевна

кандидат ветеринарных наук Боровков Михаил Федорович

профессор (ГОУ ВПО

МГАВМиБ им. К.И. Скрябина)

Ведущая организация ГОУ ВПО «Российский университет

дружбы народов»

Защита состоится « ___ » __________ 2008 г в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.149.03 при ФАО ГОУ ВПО «Московский государственный университет прикладной биотехнологии» (МГУПБ), по адресу: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, д.33 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан « ___ » __________ 2008 г. Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат ветеринарных наук, профессор Серегин И.Г.

Актуальность темы. Технология изготовления колбасных изделий была разработана с целью консервирования мясного сырья и увеличения сроков его хранения. Срок хранения колбасных изделий, в зависимости от сырья и режимов термического воздействия, составляет от 2-3 суток до 3-4 месяцев, что обеспечивает их длительную свободную реализацию в условиях различных торговых предприятий. Колбасные изделия являются многокомпонентными продуктами питания, обеспечивающими потребность человека в белках, жирах, минеральных и других ценных для организма веществах. Большим спросом у населения пользуются сырокопченые колбасы, так как для их изготовления применяется мясное сырье высокого качества, и они не подвергаются жесткой термической обработке. Но процесс изготовления сырокопченых колбас длительный, что приводит к изменению ряда показателей. Изменение товарного вида сырокопченых колбас обычно происходит вследствие поражения их мицелиальными грибами, которые могут не только снижать потребительские свойства, но и накапливать в продуктах микотоксины. Микотоксины в малых дозах способны изменить механизм желудочного и кишечного пищеварения у человека. Попадая в кровь, они сильно депрессируют иммунитет человека и способны обуславливать развитие онкологических процессов. Кроме того, мицелиальные грибы деструктурируют поверхность заплесневелого продукта, снижают вкусовые качества, вызывают изменения в белках и жире, создают благоприятные условия для дальнейшей порчи продуктов. Механическое удаление колоний мицелиальных грибов с поверхности пищевых продуктов не исключает повторное развитие их и дальнейшее накопление метаболитов плесеней. Рядом исследователей были предприняты попытки использовать для борьбы с плесенями бактерицидные и антисептические препараты химического происхождения, но они не нашли широкого применения в практике (Баринов В.Н., 1983; Белова В.Ю., 1989; Кузнецова Л.С., 1999; Снежко А.Г., 1999; Корнелаева Р.П., Степаненко П.П., Жаринов А.И., 2004; Соколова Н.А., 2004). В связи с этим стала очевидной необходимость поиска новых эффективных и безопасных для человека средств и методов предупреждения плесневения колбасных изделий, с помощью которых можно обеспечить снижение интенсивности размножения микроскопических грибов на их поверхности в производственных условиях.

Целью наших исследований явилась разработка комплекса мероприятий по предотвращению плесневения сырокопченых колбас в производственных условиях и обеспечение их доброкачественности при длительном хранении.

В соответствии с поставленной целью, были поставлены следующие задачи: — изучить в производственных условиях частоту обнаружения плесневения сырокопченых колбас; — провести идентификацию плесеней, выделенных с поверхности сырокопченых колбас; — изучить фунгицидные свойства препаратов, применяемых для обработки сырокопченых колбас; — изучить эффективность УФЛ-источников и гигроскопических материалов в камерах созревания сырокопченых колбас; — изучить эффективность комплексного применения обработки колбасной оболочки и воздушной среды при изготовлении сырокопченых колбас; — провести сравнительный анализ опытных и контрольных образцов сырокопченых колбас по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим и гистологическим показателям; — изучить биологическую ценность и безвредность колбас после обработки батонов фунгицидными препаратами и УФ-лучами; — на основании полученных данных разработать предложения по предупреждению плесневения сырокопченых колбас при их изготовлении.

Впервые доказано, что перспективным вариантом фунгицидной обработки колбасных оболочек является применение смеси спиртового раствора прополиса и перекиси водорода, при этом наибольший эффект достигается при использовании спиртового раствора прополиса с концентрацией сухих веществ 10 % и 0,5%-ного раствора перекиси водорода.

Предложена композиция четвертичного аммониевого соединения и перекиси водорода («Колбасол»), обеспечивающая защиту от поражения мицелиальными грибами, при этом оптимальный эффект достигается при концентрации алкилдиметиламмоний хлорида 0,66 % и перекиси водорода 0,015 %. Выявлена кинетическая закономерность снижения интенсивности плесневения сырокопченых колбас при использовании комплекса мероприятий против плесневения. Эффективность применения разработанного комплекса мер составила 92,1-94,1 %.

Проведенные исследования позволяют обосновать возможность использования комплекса мероприятий по предотвращению плесневения сырокопченых колбас в процессе их изготовления. Разработанный комплекс мероприятий был апробирован на ЗАО «Микояновский мясокомбинат». На основе результатов исследований изданы методические указания «Мероприятия по предотвращению плесневения сырокопченых колбас» (М., МГУПБ, 2007), которые используются в учебном процессе студентами ветеринарно-санитарного факультета МГУПБ и других вузов страны, а также на курсах повышения квалификации и семинарах по вопросам совершенствования контроля безопасности продукции животного происхождения.

По материалам диссертации опубликованы 7 печатных работ.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на IV, V, VI Международных конференциях студентов и молодых ученых «Живые системы и биологическая безопасность населения», (М., МГУПБ, 2005, 2006, 2007). По результатам лабораторных исследований проведены производственные испытания в цехах ЗАО «Микояновский мясокомбинат» (2007).

– частота обнаружения плесневения сырокопченых колбас в условиях их производства и идентификация выделенных микроскопических грибов; – устойчивость плесневых грибов к изучаемым препаратам; – эффективность применения различных фунгицидных препаратов и УФЛ-источников для предотвращения плесневения сырокопченых колбас в камерах созревания; – характеристика органолептических, физико-химических, микробиологических и гистологических показателей сырокопченых колбас при применении фунгицидных препаратов и УФ-излучателей; – биологическая ценность и безвредность колбасных изделий после обработки батонов фунгицидными препаратами и применения УФ-лучей; – предложения по применению комплекса мероприятий с целью предотвращения плесневения сырокопченых колбас.

Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты собственных исследований, обсуждение полученных результатов, выводы, список литературы. Диссертация содержит 19 рисунков, 28 таблиц. Список литературы включает 144 наименования, в том числе 23 иностранных.

Материалы и методы исследований Работу выполняли в течение 2004-2007 гг. на кафедре ветеринарно-санитарной экспертизы ГОУ «Московский государственный университет прикладной биотехнологии». Производственные испытания проводили в цехах колбасного производства ЗАО «Микояновский мясокомбинат».

Материалами и объектами исследований служили: сырокопченые колбасы трех наименований – «Сервелат», «Онежская», «Свиная», восемь фунгицидных препаратов, два вида УФ-излучателей и два гигроскопических средства (хлорид аммония, силикагель), мицелиальные грибы рода Penicillum и простейшие инфузории Tetrahymena pyriformis. Всего было исследовано 15 партий сырокопченых колбас, сделано 420 посевов на специальные среды, исследованы физико-химические показатели 72 образцов. Проведены опыты по изучению безвредности и относительной биологической ценности на 60-ти образцах сырокопченых колбас. Экспериментальные исследования осуществляли по специально разработанной схеме. Эксперименты проводили в 3-5–кратной повторности.

При выполнении работы использовали общепринятые и специальные утвержденные методы исследований. Частоту плесневения сырокопченых колбас изучали с помощью подсчета и сравнения количества заплесневелых колбас к общему количеству батонов в данной партии. Выделение и идентификацию мицелиальных грибов, выросших на поверхности сырокопченых колбас, проводили с помощью посевов на плотные питательные среды и микроскопии выросших культур. Фунгицидные свойства восьми препаратов в различных концентрациях (спиртовой раствор прополиса, водный раствор прополиса, смеси растворов прополиса и перекиси водорода, раствор яблочного уксуса, смеси растворов прополиса и яблочного уксуса, сок чеснока, нейтральный анолит АНК, препарат «Колбасол») исследовали с помощью модифицированного диско-диффузионного метода (по М.И. Леви, Ю.П. Сучкову, В.Г. Слизковой). Проведены сравнительные исследования фунгицидных и бактерицидных свойств облучателя «ОБН-150» и «ОЗУФ». УФ-излучатели применяли для обеззараживания воздуха в течение 30-60-90 мин. С помощью седиментационного метода (по Коху) исследована микробиологическая загрязненность воздуха до и после обработки его УФ-лучами. Исследование эффективности применения разработанного комплекса мероприятий, направленного на предотвращение плесневения сырокопченых колбас, проводили с помощью подсчета количества плесневелых батонов и наличия спорообразования у микромицетов в сравнении с контрольными партиями необработанных колбас.

Доброкачественность, биологическую ценность и безвредность опытных образцов колбас проводили в сравнении с контрольными. Сравнительные исследования осуществляли по органолептическим, физико-химическим, гистологическим показателям и в опытах на простейших инфузориях Tetrahymena pyriformis.

Отбор и подготовку проб к исследованиям сырокопченых колбас проводили по ГОСТ 9792-73 «Колбасные изделия и продукты из свинины, баранины, говядины и мяса других видов убойных животных и птиц. Правила приемки и методы отбора проб». Органолептическую оценку опытных и контрольных образцов проводили в соответствии с ГОСТ 9959-91 «Продукты мясные. Общие условия проведения органолептической оценки». Микробиологические исследования осуществляли по ГОСТ 26670-91 «Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов», ГОСТ 9958-81 «Колбасные изделия и продукты из мяса. Методы бактериологического анализа», ГОСТ 28805-90 «Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества осмотолерантных дрожжей и плесневых грибов». Физико-химические показатели опытных образцов колбас определяли по ГОСТ 9793-74 «Продукты мясные. Методы определения влаги», ГОСТ 9957-73 «Колбасные изделия и продукты из свинины, баранины и говядины. Методы определения содержания хлористого натрия», ГОСТ 29299-92 «Мясо и мясные продукты. Методы определения нитрита», ГОСТ 23042-86 «Мясо и мясные продукты. Методы определения жира», ГОСТ 25011-81 «Мясо и мясные продукты. Методы определения белка». Безвредность и относительную биологическую ценность (ОБЦ) сырокопченых колбас определяли в соответствии с «Методическими указаниями по ускоренному определению токсичности продуктов животноводства и кормов», утвержденными Департаментом ветеринарии МСХ РФ 16.10.2000 г., №13-7-2156, и «Методическими рекомендациями для использования экспресс-метода биологической оценки продуктов и кормов» (ВАСХНИЛ, 1990). Полученные результаты исследований проанализированы и обработаны с помощью стандартных компьютерных программ статистической обработки.

Изучение частоты плесневения сырокопченых колбас Для определения начальных сроков и динамики развития микромицетов на поверхности батонов нами были исследованы сырокопченые колбасы в период сушки в лабораторных условиях и непосредственно в камерах мясокомбината. Для этого были отобраны 15 партий трех видов сырокопченых колбасных изделий: – колбаса «Сервелат» высшего сорта, изготовленная по ГОСТ 16131-86 из свинины, говядины, сахара, специй и стабилизатора окраски – нитрита натрия; – колбаса «Онежская» первого сорта, изготовленная по ТУ 9213-038-51032-326-03 из говядины, шпика, соли, соевого белка, специй, сахара, аскорбиновой кислоты, пищевых красителей — ферментированного риса, сахарного колера, нитрита натрия; – колбаса «Свиная» высшего сорта, изготовленная по ГОСТ 16131-86 из свиной грудинки, свинины, соли, сахара, специй, чеснока, стабилизатора окраски (нитрита натрия) с добавлением коньяка. Результаты учитывали до 30-го дня сушки, так как после этого срока колбасу обычно отгружают в торговые предприятия. Результаты проведенных исследований показали, что рост плесеней на единичных батонах начинается с 3-5-го дня подсушивания, но более массовое и интенсивное развитие микромицелий начинается на 10-20-е сутки. Через 30 суток подсушивания сырокопченая колбаса «Сервелат» покрывается налетом плесени в 32,3-48,1 % случаев, «Онежская» – 39,8-67,1 %, «Свиная» – 9,6-21,0 % (табл. 1). Разность в количестве плесневых батонов у трех исследуемых видов колбас можно обосновать тем, что колбаса «Свиная» содержит значительно большее количество жира, по сравнению с колбасой «Сервелат» и «Онежская». Сырокопченая колбаса «Онежская» плесневела интенсивнее «Сервелата» ввиду того, что эта колбаса 1 сорта и вырабатывается с применением ряда вспомогательных материалов, которые дополнительно контаминируют продукт спорами плесеней. На основании этих данных можно заключить, что в условиях предприятий, в период подсушивания плесенью поражаются от 9,6 до 67,1 % батонов сырокопченых колбас. Плесневению чаще подвержены батоны внутренних рядов. Наиболее интенсивно колониями мицелиальных грибов сырокопченые колбасы покрываются через 10-20 и более суток сушки. Таблица 1