А.Д. Неклюдов, д.х.н., профессор,
МГУ леса;
А.Н. Иванкин, д.х.н., профессор,
ГНУ ВНИИ мясной промышленности имени В.М. Горбатова Россельхозакадемии
Известно, что сохранение качества мяса и мясных изделий чаще всего обеспечивается добавлением специальных химических соединений, называемых консервантами, либо технологическими приемами, например упаковкой в среде инертного газа.
Несмотря на актуальность данной тематики, в отечественной и зарубежной литературе почти не встречается аналитических обзоров, посвященных этой проблеме.
Целью публикации является обобщение опубликованных за последние десятилетия в научной литературе данных, связанных с попытками создания надежных условий консервирования и длительного сохранения качества мяса.
Химические и физические методы консервирования мяса и мясных продуктов.
Считается, что лучше всего использовать те продукты, которые не содержат консервантов. Но если придерживаться этой точки зрения, то сразу возникает вопрос: как тогда быть с поваренной солью, уксусной, лимонной и другими органическими кислотами или соединениями, которые используются для консервирования пищевых продуктов с глубокой древности и без которых было бы невозможно применение многих видов продуктов?
Очевидно, все дело в количестве и виде консервантов и всестороннем знании механизмов их действия. Для того чтобы наглядно пояснить это, мы попытаемся привести примеры использования подобных консервантов в мировой практике.
Физико-химические основы консервирования пищи и мясных продуктов комбинированными методами достаточно подробно описаны в работе [1].
Суть консервирования пищевых продуктов комбинированными методами заключается в стабилизации различных параметров, таких, как изменение активности воды (аw), значения рН, добавление одного или нескольких антимикробных реагентов, изменение температуры пастеризации или стерилизации и т.д.
Удачный выбор этих параметров может давать синергетический эффект в ингибировании роста микроорганизмов и сохранении свойств мясных продуктов при комнатной температуре.
Использование неорганических консервантов и различных технологических приемов для сохранения свежести мяса. Применение неорганических и других видов консервантов достаточно подробно рассмотрены в работе [2]. Поэтому мы остановимся только на тех примерах, которые не вошли в указанные литературные источники.
Так, в одной из работ патентуется следующая рецептура смеси для посола и консервирования мяса (%): NaCI≥50, MgCI2<30, CaCl2≤10 и КСl~10.
Водный раствор хлорида и цитрата натрия, смешанный с мельчайшими частицами, содержащими коптильный дым, вводят в артерию сельскохозяйственных животных перед их убоем при помощи насосов специальной конструкции. Коптильный дым и консерванты адсорбируются белками мяса.
Куски посоленной свинины в процессе резки и последующей упаковки под вакуумом могут содержать до 104...106 бактерий/г. Причем развитие бактерий может происходить спустя 2...3 недели хранения мяса при температуре 5°С.
Отмечено, что облучение вакуум-упакованного мяса дозами радиации в 1, 2 и 4 Мрад уменьшает первоначальное содержание микроорганизмов в 1,1...5 раз.
При этом изменяются аромат и вкус мяса. Однако при дозах облучения 2 и 4 Мрад эти изменения были либо слабыми, либо умеренными. Мясо, облученное дозой 2 Мрад, могло иметь поверхностные повреждения без признаков заражения в течение 5 нед при 5°С.
Можно консервировать свежее мясо чистым кислородом (О2) под давлением. При такой обработке из продукта полностью удаляется углекислый газ (СО3), а само мясо приобретает ярко-красную окраску. Можно изменять скорость подачи кислорода и время его контакта с мясом.
После окончания процесса подачи кислорода (О2) контролируют скорость его испарения из мяса, так как при очень большой скорости испарения может происходить замораживание мяса.
Существует способ использования активного кислорода и озона, растворенных в воде и превращенных в лед. Этот лед может применяться как пищевой консервант. Кроме того, такой лед может быть также использован для стерилизации и дезодорации пищевых продуктов.
Кислород необходимо удалять из продукта. Для этого целесообразно применять специальную смесь для удаления кислорода из упакованных продуктов, состоящую из 100 частей порошка активированного железа, 10.. .40 частей Al2О3 или оксидов цинка и/или титана и не содержащую воды.
Смесь вытесняет кислород при низких температурах и не портится в процессе использования. Удаление О2 предотвращает изменение окраски мясных продуктов при длительном хранении.
Для этих же целей использовали порошок, состоящий из 100 частей активированного железа, обработанного раствором NaCl, который высушивали и смешивали с 20 частями Al(OH)3 или Al2O3 и запечатывали вместе с ветчиной, используя ламинированные пленки.
Такого же подхода, предусматривающего адсорбцию газовой среды, придерживаются и некоторые другие исследователи. Они считают, что упаковка охлажденного мяса в отсутствие кислорода, который способствует образованию коричневого метмиоглобина в мышцах, может происходить также в атмосфере с низким содержанием кислорода, что наблюдается при использовании вакуумной упаковки, т.е. в анаэробных условиях.
Бактериальная контаминация уменьшается также в атмосфере, содержащей преимущественно СО2. Однако предотвращение контаминации упакованного мяса требует обеспечения условий его хранения при низкой температуре, что в ряде случаев не соблюдается производителями.
Ранее в публикациях на эту тему основное внимание исследователей было направлено на устранение контаминации мясных и пищевых продуктов, в последующих работах принималась во внимание не только микробная контаминация, но и качество мяса.
Консервирование мяса путем замораживания в рассоле
Один из способов консервирования - замораживание мясных продуктов в рассоле. Например, мясные продукты замораживают в спиртовом рассоле при температуре минус 40°С, затем подвергают центрифугированию для удаления рассола и оставляют при температуре от 0 до минус 30°С для консервирования.
Ледяная корка на поверхности продуктов защищает их от микробной контаминации. Состав рассола (%): этанола - 69, сорбита - 0,1, янтарной кислоты - 0,1, NaCl - 3 и воды - 27.
Тендеризация и консервирование мяса солями щелочных металлов также описаны в литературе. Для этого мясо обрабатывают хлоридами, карбонатами, бикарбонатами щелочных металлов, молочной кислотой и/или лактатом щелочных металлов. Такое мясо остается мягким в течение длительного времени.
В некоторых работах предложено для консервирования мяса обрабатывать его монооксидом углерода. Сырое мясо консервируется в атмосфере СО, который не только предотвращает контаминацию мяса, но и обеспечивает сохранение его окраски и свежести. Так, говядину следует выдерживать в атмосфере СО в течение 30 мин при 15°С.
Сырое говяжье мясо или рыбу консервируют путем инъекции СО при помощи шприца в герметичные пакеты с продуктом. Метод дешевый, легкий и безопасный. Консервированное мясо приобретает хорошие цвет и вкус и сохраняется в течение длительного времени.
При консервировании мяса смесью горячих газов древесный уголь нагревают при 850... 1200°С и, образовавшийся горячий газ, содержащий СО, водород, азот, СО2 и другие соединения, пропускают через холодную воду. Мясо, обработанное таким консервантом, не имеет неприятного вкуса и запаха и сохраняется в течение длительного времени. Для этих целей может быть также использован и жидкий дым, который является не только консервантом, но и антиоксидантом и предотвращает изменение окраски мяса, не нарушая его вкусовых качеств.
Изучение микроорганизмов, содержащихся в говяжьих сосисках во время их приготовления и хранения при 4°С, показало, что паровая варка сосисок в течение 45 мин эффективна для уменьшения микробной контаминации. Готовые сосиски могут храниться в вакуумной упаковке или в среде СО2 в течение 31 сут при температуре 4±1°С.
Одними из распространенных консервантов и антиоксидантов являются нитриты, которые следует применять в строго ограниченных дозах.
Потенциальный вред этих соединений нейтрализуется их высоким защитным действием против бактерий, образующих токсины, таких, в частности, как Clostridium botulinum. Антимикробное действие нитритов является достаточно сложным.
Известно, что бактериальным действием обладают не сами нитриты, а их производные, образующиеся в процессе приготовления пищи. Из большого числа нитрозильных компонентов наиболее сильное ингибирующее действие на Clostridium botulinum проявляет анион соли [Fe4S3(NO)7]. Этот компонент активен по отношению к анаэробным и аэробным бактериям, вызывающим порчу мяса.
Применение органических кислот, молочнокислых бактерий и грибов в качестве консервантов. Органические кислоты и их многочисленные производные являются в настоящее время, пожалуй, наиболее широко используемыми консервантами, которым посвящено множество публикаций.
Так, куриные грудки вместе с кожей обрабатывали 1 %-ным водным раствором уксусной кислоты, после чего их упаковывали в воздухонепроницаемую тару, которую заполняли смесью, состоящей из 70% СО2 и 30% N2, и оставляли на 21 сут при температуре 4°С. Затем образцы вскрывали и анализировали. В качестве контроля использовали куриные грудки, не обработанные уксусной кислотой.
Образцы, обработанные 1 %-ным раствором СН3СООН, имели слабый приятный запах уксуса. Запах образцов без обработки был менее приятен. Таким образом, перед упаковкой мясных продуктов их целесообразно опрыскивать 1 %-ным раствором уксусной кислоты.
Хорошим консервантом для тушек птиц является буферный раствор, полученный смешиванием 60% молочной кислоты и 20 % лактата натрия и 20% воды. 2%-ный водный раствор этого буфера (рН 2,9 при температуре 40 °С) распыляют на тушки птиц и тем самым предотвращают их контаминацию в течение 14 сут. В этом случае мясо обладает хорошими органолептическими свойствами.
Отмечено, что предварительная обработка мясных продуктов смесью растворов 2% лактата натрия и 0,5% ацетата натрия или 2 % лактата натрия и 0,25% глюконо-β-лактона перед их упаковкой в воздухонепроницаемые пакеты в среде 80 % азота и 20 % СО2 предохраняет продукт от заражения листериями в течение четырех недель при температуре 5 °С, а также сохраняет цвет мясных изделий.
Консервирующее действие смеси уксусной, молочной и пропионовой кислот на говядину, хранившуюся в холодильнике, многократно описано в литературе. Очищенную говядину разрезали на 15 кусков и делили на 4 группы — по три куска в каждой группе. Куски говядины из групп 1, 2, 3 и 4 обрабатывали 1, 2, 3 и 4 % смесью уксусной и молочной кислот. В качестве контроля исследовали мясо 5-й группы.
Подобная обработка была произведена и с другими кусками мяса, но со смесью уксусной и пропионовой кислот. Изменения содержания микроорганизмов, цвета и запаха мяса исследовали через 0; 24; 72 и 168 ч.
Установлено, что бактериостатическое и бактерицидное действие смесей кислот усиливалось с повышением концентрации, но ее влияние уменьшалось при увеличении продолжительности экспозиции.
Обе смеси оказывали более сильное антибактериальное действие на грамотрицательные микроорганизмы. 3%-ная смесь уксусной и молочной кислот значительно уменьшала количество бактерий, не влияя на цвет и вкус говядины. Эта смесь была рекомендована для предотвращения контаминации говяжьих стейков при их хранении в течение семи дней в холодильнике при температуре 7±1 СС.
Обнаружено, что обработка рубленого свиного мяса консервирующей смесью молочной и пропионовой кислот существенно уменьшает его микробную контаминацию, не изменяя запаха и цвета, но уменьшая его влагосвязывающую способность. Антибактериальное влияние смеси кислот растет при увеличении их концентрации и уменьшается при увеличении сроков хранения мяса в холодильнике.
Различные характеристики молочнокислых бактерий, используемых в качестве стартовых культур и для других целей, приведены в работе [3]. Среди таких бактерий используются Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostos, Pediococcus, Corinobacterium и Enterococcus. Представлены данные по совместному применению низина для увеличения сроков действия этих культур.
Молочнокислые бактерии Lactobacillus helveticus K4 в виде жидкости или порошка были использованы как консерванты в мясных продуктах. Они подавляли рост других микроорганизмов, улучшали вкус и способствовали ускорению созревания мяса.
Применение бактериоцина представлено в работе [4], который посвящен эффективности молочнокислых бактерий рода Carnobacterium и Leuconostos для консервирования мясных изделий.
Известно о наличии энтерококков в мясных продуктах. Несмотря на патогенность этих микроорганизмов, исследования показывают, что энтерококки, особенно Enterococcus faecium, обладают существенно меньшей активностью, чем клинические штаммы.
Многие энтерококки были выделены из фарша и сосисок, чтобы получать с их помощью энтероцины, действующие как антибактериальные агенты против патогенов и гнилостных микроорганизмов.
Применение энтероцинов, продуцирующих энтерококки или их очищенные метаболиты, оказалось эффективным при использовании в производстве ферментированных колбас и вакуумной упаковки мясных продуктов для предотвращения интенсивного роста Listeria monocytogenes и молочнокислых бактерий, вызывающих липкость мяса.
Энтероцины и бактериоциногенные энтерококки являются, по-видимому, альтернативной заменой традиционным химическим консервантам и могут также использоваться для контроля патогенов в мясных продуктах.
Новый антибактериальный гриб Аскоперон Р может быть консервантом для пищевых продуктов. В охлажденном курином супе Аскоперон Р при концентрации 2000 мг/кг продукта предотвращал рост и развитие микроорганизмов Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Pseudomonas fluorescens, Salmonella в течение 60 сут и более.
Высокая активность микроорганизмов наблюдалась и при концентрациях 500... 1000 мг/кг, но только в случае Listeria monocytogenes. Однако никакой их активности не наблюдалось по отношению к Saccharomices cerevisiae.
Активность Аскоперона Р понижалась в случае его использования при 20°С, однако при концентрации 2000 мг/кг он все еще действовал против В. cereus и P. fluorescens.
Этот антибактериальный гриб проявлял меньшую активность в охлажденном вареном мясе, чем в сыром мясе. В вареном мясе консервант был особенно эффективен при концентрации 2000 мг/г и температуре 8DC против Salmonella typhimurium, E. coli и P. fluorescens.
Действие Аскоперона Р на грамотрицательные энтеробактерии усиливалось при понижении температуры. Сделан вывод, что для проявления антибактериальной активности гриба в пищевых продуктах при относительно низкой температуре необходимая его концентрация 2000 мг/кг. Установлено также, что стабильность Аскоперона Р понижается при снижении рН < 5,5.
Известно, что цвет мяса лучше всего сохраняется при использовании аскорбиновой кислоты. Однако при обработке мяса смесью пропионовой и аскорбиновой кислот было отмечено, что поверхность мяса становится более светлой и наблюдается рост окисления липидов по сравнению с контролем.
Кроме того, обработка мяса кислыми растворами во всех случаях снижает водоудерживающую способность мясного сырья.
Изучение рецептур для посола свинины показало достаточную эффективность следующей смеси (г): постная свинина - 1000, соль - 35, уксус - 100, лимонная кислота - 5, смесь сухих специй - 35, зеленый карри - 50, горчичное масло - 150.
Продолжительность посола составляла от 30 до 120 сут. Микробного заражения не наблюдалось. Добавление к смеси 0,1...0,2% бензоата натрия и 200 мг/кг NaNO2 не оказывало никакого дополнительного действия на соленое мясо.
Предложено использовать лактат натрия в количестве 10...20 г/кг свиного мяса в качестве антиоксиданта и консерванта, который не уступает таким известным антиоксидантам, как бензолгидрокситолуол (ВНТ) и бензолгидроксианизол (ВНА).
Хорошо известно, что контаминация мяса является проблемой, которая особенно актуальна в теплое время года и в высокотемпературных условиях индустриальных районов.
Существуют недорогие методы для устранения такой контаминации, например использование хлора или органических кислот, в качестве которых наиболее эффективной является молочная кислота.
Альтернативным путем применения молочной кислоты является обработка мяса молочно-кислыми бактериями, которые уменьшают микробную контаминацию мяса без существенных изменений сенсорных характеристик при температуре выше 15°С.
Полученные данные подтверждены разными исследованиями. Так, обработка мяса молочной кислотой или лактатом натрия при концентрации 10...20 г/кг сырья способствует снижению патогенов и развитию полезной микрофлоры. К молочной кислоте оказались неустойчивы грамположительные и грамотрицательные бактерии, но устойчивы дрожжи.
По устойчивости дрожжей и микроорганизмов к действию молочной кислоты предложен следующий ряд: дрожжи = лактобацилы > психротропные грамположительные бактерии > мезофильные Enterobacteriaceae > грамотрицательные бактерии, которые оказались самыми чувствительными.
Консервирующее действие лактата натрия на говядину усиливается с увеличением концентрации консерванта. Оптимальной концентрацией лактата натрия является, по-видимому, 4%. Смесь лактата натрия с антибиотиком низином обладает синергетическим действием.
Эффективным консервантом для кускового мяса оказался также раствор, имеющий оптимальное значение рН 1,9 и состоящий из смеси молочной, лимонной, аскорбиновой кислот и сахара. Содержание сахара в смеси должно составлять 50...60%.
Известен также консервант, получаемый на основе сорбиновой кислоты, бензоата натрия, активированного угля и воды. Этот консервант практически безопасен, пригоден для консервации мяса и рыбы и действует в течение длительного времени.
Консервирующему действию сорбиновой кислоты посвящен обзор [5], который свидетельствует об эффективности использования как чистых сорбатов, так и их сочетаний с другими консервантами для подавления роста микроорганизмов и образования патогенов.
Сорбаты предотвращают образование неприятного запаха, возникающего за счет окисления жиров, и тем самым увеличивают продолжительность сохранения продуктов.
Еще более эффективными консервантами оказались алкиловые эфиры π-оксибензойной кислоты. Метод их применения предусматривает консервирование мяса и субпродуктов при температуре не выше 40...45?С и заключается в обработке мяса водным раствором, содержащим, например, смеси метилового и пропилового эфира π -оксибензойной кислоты. Эти эфиры хорошо защищают мясо от микроорганизмов, проникая внутрь мышечных волокон.
Существует также консервирующая композиция, позволяющая заменить фосфаты в производстве мясных продуктов. В состав смеси входят (г): аскорбиновая кислота - 8,1; уксусная кислота - 3,3; лимонная кислота - 0,25; лактоза - 41,3 и Na2CO3 в количестве 47,05.
Синий блестящий FCF Краситель. Разрешен для применения в качестве пищевой добавки или для производства продуктов питания на территории Российской Феде...
Жирных кислот метиловые эфиры Метиловые эфиры жирных кислот (E911) - пищевая добавка группы «Антифламинги, глазирующие добавки».
Разрешен для приме...
Аскорбат кальция Антиокислитель. Разрешен для применения в качестве пищевой добавки или для производства продуктов питания на территории Российской...
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты.
Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.
Амитекс Сонет