Содержание:

 

Введение.. …………………………………………………………………5

Цель и задачи………………………………………………………

       1.Информационный обзор по теме………………………………….

• Обсеменение мяса животных и мясопродуктов микро-

организмами. ………………………………………………………9

1.2 Изменение микрофлоры мяса и мясных продуктов по

стадиям     технологических процессов ………………………….15

2. Специальная часть……………………………………………..

             2.1 Нормативные ссылки…………………………………………30

  2.2 Материалы и методика исследований……………………….32

  2.3 Результаты исследований………………………………………

            2.3.1 Функциональные свойства сырокопченых колбас, вы-

            работанных  с  добавлением стартовых  культур………………..41

2.3.2 Модифицирование низкосортного сырья ферментами микроорганизмов………………………………………………….49

2.4 Внедрение и экономическая эффективность результатов исследований ……………………………………………………..54  

3. Заключение…………………………………………………….58

4. Перечень использованной литературы………………………62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

             Мясной подкомплекс является важнейшей составной частью АПК Казахстана и одним из самых крупных сегментов продовольственного рынка как по емкости (объем продаж и покупок, число продаваемых товаров), так и по числу участников. Особая роль рынка мяса и мясных продуктов определяется не только значительными объемами производства и потребления этой группы продуктов в стране, но и их значимостью как основного, наряду с молоком и молочными продуктами, источника белков животного происхождения в рационе питания человека.

              Мясо можно рассматривать как перспективное сырье для производства функциональных продуктов.

              Для того, чтобы организм человека мог успешно противостоять стрессам и различным нагрузкам, необходимо постоянно восполнять затраты энергии и компенсировать дефицит отдельных нутриентов. Пища должна содержать достаточное количество белков, углеводов, полиненасыщенных жирных кислот, липотропных веществ, быть богата калием, и при этом следует соблюдать принципы сбалансированности рациона. Значительная доля компонентов должна быть животного происхождения.

               С мясом в организм человека поступают необходимые для жизни минеральные вещества, микроэлементы и витамины, или нутрицевтики. Термин «нутрицевтики» впервые был введен в 1989 г. и характеризовал «пищевые продукты или их части, оказывающие лечебное действие или полезное для здоровья действие, включающее профилактику и лечение заболевания». К числу нутрицевтиков мясного сырья, придающих ему функциональные свойства, относятся пищевые волокна, витамины, минеральные вещества (железо, цинк, селен и пр.), жирные кислоты (омега-3, конъюгированные жирные кислоты); биоактивные пептиды, микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности с пробиотической активностью; природные антиоксиданты и т.д.

                 Одним из классических примеров нутрицевтиков являются аминокислоты. Например, триптофан используется как лекарство во многих клинических ситуациях. Известны иммуномоделирующие свойства аргинина. Он препятствует образованию тромба и способствует улучшению состояния человека после хирургического вмешательства, травм и повреждений тканей. Ученые единодушны  в оценке положительного действия глутамина для облегчения клинических состояний, связанных с диабетом, а также как кардиозащитного препарата, способствующего предотвращению накопления лактата в миокарде.

                Содержащиеся  в мясе микро- и макроэлементы (железо, цинк, селен и пр.) наряду с витаминами также являются незаменимыми элементами, входящими в состав ферментов.

                 Удовлетворяя лишь 7,5 % суточной потребности в калориях, 100г. мяса ежедневно обеспечивают наш организм до 42% суточной потребности в ниацине (витамин РР, никотиновая кислота), до 64% в витамине В₂ , более 25% потребности организма в железе, причем максимально биологичеки доступном, с избытком перекрывая суточную потребность в витамине В₁₂ . Усвояемость железа из животного сырья в 5-8 раз выше его усвояемости из растительного сырья.

                   Особого внимания заслуживает  такое направление здорового питания, как пробиотические продукты, т.е. продукты, содержащие пробиотики, а это «пищевые или кормовые ингредиенты на базе живых микроорганизмов, благотворно влияющих на здоровье человека или животного.».

                     Пробиотические микроорганизмы, попадая в желудочно-кишечный тракт человека, способствуют развитию желательных и тормозят рост нежелательных микроорганизмов. Кроме того, они стимулмруют иммунную систему организма. По данным А.Штибинга, в качестве пробиотиков в настоящее время применяют микроорганизмы: Lactobacillus, Bifidobactericum, Sporolactobacillus inulinus, Bacillus cereus («toyoi»), Eschirichia coli («nissle» 1917), Proponibacterium freundenreichii, Saccharomyces cerevisiae (boulardii).

              Возможность добавления пробиотических микроорганизмов в качестве компонента для вновь разрабатываемых пищевых продуктов заинтересовала исследователей лишь в 1990-е гг. До настоящего времени были известны в первую очередь пробиотические молочные продукты, соки и напитки, поскольку активность пробиотических культур в жидких средах выше, нежели в твердых. Однако и для мясной промышленности открываются большие возможности применения пробиотиков. Это в первую очередь относится к производству сровяленых и сырокопченых продуктов. Где эти культуры накапливаются в большом количестве  в процессе их созревания.

               Однако не все микроорганизмы приносят пользу. Имеется группа микроорганизмов , которые вызывают у людей и животных инфекционные болезни, пищевые и кормовые отравления, а также обусловливают порчу пищевых продуктов, сырья и кормов.

          Изучая закономерности жизнедеятельности микроорганизмов и их роль в круговороте веществ  в природе можно разрешить обширный круг вопросов по использованию биохимической активности микроорганизмов в различных отраслях промышленности и научно обосновать меры предохранения сырья и готовых продуктов от вредных для них процессов жизнедеятельности микроорганизмов.

                При разработке тематики дипломной работы  ставилась следующая цель: изучить влияние стартовых культур на функциональные свойства мясных продуктов.

                Для  достижения  данной цели решались следующие задачи:

• изучить специфику определенных групп молочно-кислых бактерий, влияющих на качество мяса и мясопродуктов;
• изучить изменчивость микрофлоры мясного сырья  и мясных продуктов в разных технологических процессах;
• исследовать влияние стартовых культур на функциональные свойства сырокопченных колбас;
• исследовать влияние стартовых культур на функциональные свойства мясных деликатесов;
• изучить модифицирование низкосортного мясного сырья ферментами микроорганизмов;
• определить перспективы инновационных технологии на основе ферментированных мясных продуктов.

 

           Для полного раскрытия основных аспектов данной тематики были охвачены наряду с последними достижениями технологии в мясной индустрии, традиционные технологии выработки мясных изделий; была изучена классификация стартовых культур; их влияние на вкусоароматические свойства мясных продуктов; на интенсивность созревания продукта при сушке; были поставлены опыты для изучения микробиологических процессов, протекающих в мясе и мясных продуктах, а также  исследовались биохимические процессы, вызванные микроорганизмами  в мясе и мясных изделиях в ходе технологических операции.            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 1.Информационный обзор

• Обсеменение мяса животных и мясопродуктов микроорганизмами.I

 

             Мясо животных, получаемое на мясокомбинатах, содержит микроорганизмы, которые попадают в него в результате микробного обсеменения тканей животных до и после их убоя. Микроорганизмы, находящиеся в мясе, могут размножаться, поскольку этот продукт является хорошей питательной средой для их развития.

              В целях сохранения качества мясо подвергают холодильному хранению, посолу, сушке и другим видам обработки. При этом изменяется состав микрофлоры мяса. Нарушение условий хранения, а следовательно, размножение определенных групп микроорганизмов приводят к возникновению различных пороков мяса.

              Микроорганизмы, как правило, не содержатся в крови, мышцах и во внутренних органах здоровых животных, имеющих   высокую сопротивляемость организма. Между тем при убое животных в условиях мясокомбинатов получают продукты убоя (мясо, внутренние органы), которые содержат сапрофитные микроорганизмы (гнилостные баактерии, бактерии группы кишечных палочек, споры плесневых грибов, актиномицеты, кокковые бактерии и др.), а в отдельных случаях сальмонеллы, палочку перфрингенс и другие патогенные микроорганизмы.

               Различают прижизненное и послеубойное обсеменение органов и тканей животных микроорганизмами.

               Прижизненное обсеменение. Проникновение и нахождение микроорганизмов во внутренних органах и тканях еще до убоя животных (прижизненное обсеменение) наблюдается у животных, больных инфекционными болезнями. Возбудитель болезни проникает в восприимчивый организм, одавляет его защитные силы, размножается, а затем распространяется по организму. Распространение возбудителя по орагнам и тканям зависит от вида инфекции, ее течения и состояния организма больного животного. Так, при септических заболеваниях (сибирская язва, рожа свиней и др.) возбудитель сначала размножается в определенных тканях, а затем проникает в кровь и разносится по всем органам и в мышцы.

                У здоровых животных прижизненное эндогенное обсеменение органов тканей микроорганизмами происходит при ослаблении естественной сопротивляемости (резистентности) организма под влиянием различных неблагоприятных (стрессовых) факторов: утомления, голодания, переохлаждения или перенагревания, травм и пр. При нормальном состоянии защитных сил животных стенка кишечника представляет собой почти непреодолимое препятствие для микроорганизмов. В результате снижения сопротивляемости организма создаются благоприятные условия для проникновения микроорганизмов из кишечника через лимфатические и кровеносные сосуды в органы и ткани, в том числе в мышцы. При этом могут проникать не только сапрофиты – постоянные обитатели кишечного тракта животных, но и некоторые патогенные бактерии, например сальмонеллы, носителями которых нередко являются сельскохозяйственные животные.

Степень эндогенного обсеменения органов и тканей микроорганизмами зависит от стадии утомления животных. У животных, убиваемых в состоянии резкого утомления, микроорганизмы содержатся почти во всех органах и тканях. Например, в продуктах убоя от сильно утомленного крупного рогатого скота почти всегда обнаруживают микроорганизмы в печени, селезенке, почках, легких, соматических и других лимфоузлах и довольно часто ( до 30 – 40 %) в мышцах.

             Мышцы и соматические лимфоузлы животных, характеризующихся незначительной степенью утомления, обычно не содержат микроорганизмов.

             Степень утомления, а следовательно, и проникновения в ткани микроорганизмов из желудочно-кишечного тракта зависит от продолжительности и условий транспортирования животных. При доставке животных автотранспортом на небольшие расстояния эндогенное обсеменение мышц и органов микроорганизмами незначительно.

                   Восстановление естественных защитных сил и постепенное освобождение органов и тканей утомленных животных от проникших в них из желудочно-кишечного тракта микробов в значительной степени зависит от правильной организации предубойного отдыха (уход, условия содержания, кормления, поения).

Обсеменение органов и тканей микроорганизмами также происходит при травмах животных. В продуктах убоя животных с прижизненными механическими травмами степень обсеменения микроорганизмами лимфоузлов, внутренних органов и мышц значительно больше, чем животных, не имеющих травм. Это объясняется тем, что при травмах резко снижаются защитные силы организма, поэтому кроме травмированного участка происходит эндогенное обсеменение тканей микробами из кишечного тракта.

                В мышечной ткани, расположенной в нескольких сантиметрах от места травмы, содержится почти в 2 раза меньше гликогена, чем в мышечной ткани неповрежденной стороны туши. Вследствие нарушения процесса гликолиза в таких мышцах более интенсивно размножаются микроорганизмы.

          У животных больных, плохо упитанных, утомленных, т.е. убитых в состоянии резкого снижения резистентности организма, кроме прижизненного эндогенного микробного обсеменения органов и тканей наблюдается уменьшение количества гликогена  в мышцах почти вдвое по сравнению с нормой. При созревании мяса таких животных посмертные окислительные процессы (т.е. накопление молочной кислоты) замедлены по сравнению с процессами, протекающими в мясе здоровых и отдохнувших животных, рН снижается незначительно. (табл.1)

 

 

 

Таблица 1.       

Изменение рН мяса после созревания.

Состояние убойных животных	говядина	телятина	свинина
отдохнувшие	5,1	5,4	5,3
утомленные	6,2	6,7	6,9

 

Поскольку мясо, полученное от животных с пониженной сопротивляемости организма, имеет после созревания более высокий рН, развитие гнилостных бактерий в нем подавляется слабо. В процессе хранения такое мясо быстро портится.

Послеубойное обсеменение. При убое животных и последующих операциях разделки туш происходит экзогенное обсеменение мясных туш и органов микроорганизмами, попадающими из внешней среды, и эндогенное обсеменение внутренних тканей  и органов микроорганизмами из желудочно-кишечного тракта. Источниками послеубойного микробного обсеменения продуктов убоя могут служить кожный покров животных, содержимое желудочно-кишечного тракта, воздух, оборудование, транспортные средства, инструменты, руки, одежда и обувь работников, имеющих контакт с мясом, вода, используемая для зачистки туш, и т.д.

               При экзогенном обсеменении попадание  микроорганизмов в мышечную ткань и органы возможно во время убоя животных. При обескровливании в течение нескольких минут сердце животных продолжает работать и вытекающая из перерезанных шейных артерий кровь  частично засасывается вновь через вены, находящиеся под отрицательным давлением. При этом в кровяное русло могут попадать и разноситься по всем тканям микроорганизмы с инструментов, шерстного покрова, а при несоблюдении правил перевязки пищевода – из содержимого желудка.

                 В процессе выполнения технологических операций разделки мясных туш экзогенное обсеменение  мяса микроорганизмами происходит в основном при съемке шкур, извлечения внутренних органов и зачистке.

В 1г. (или на 1 см²) волосяного покрова крупного рогатого скота содержится до 700 млн., а в отдельных случаях – даже  миллиарды микроорганизмов. Значительное количество микробов имеется также на кожном покрове свиней. Так, на 1 см² поверхности кожи свиней обнаруживали в области спины 58 млн. микроорганизмов, а в области живота – до 44 млн. С поверхности кожного покрова свиней были выделены сальмонеллы ( в 26,6 % случаев), кишечная палочка (до 60 %), различные кокковые бактерии (58 %), бактерии рода протеус (55 %), споровые гнилостные бактерии (100 % случаев). Наибольшая степень микробного загрязнения кожного покрова животных отмечается осенью и весной.

          Обсеменение поверхности мясных туш микроорганизмами при съемке шкур происходит с рук рабочих и используемых ими инструментов. Для уменьшения микробного загрязнения рук и инструментов необходимо проводить их систематическую санитарную обработку.

          При извлечении внутренних органов из брюшной полости и грудной полостей (нутровка) происходит дополнительное микробное обсеменение поверхности мясных туш через загрязненные руки, одежду и инструменты рабочих. В случае нарушения технологических инструкций при выполнении этой операции возможно очень массивное обсеменение микроорганизмами поверхности мясных туш в результате ее загрязнения содержимым преджелудков и кишечника, богатых различными микроорганизмами. В этих случаях  количество микроорганизмов резко возрастает и может достигать более миллиона микробных клеток на 1 см² поверхности туш.

               Обсеменение глубоких слоев мяса имеет место, если во время извлечения внутренних органов из брюшной и грудной полостей туш животных будут сделаны проколы ножом мышечных частей туш. При хранении таких туш на месте введения инструмента отмечается интенсивное размножение микроорганизмов и указанные туши быстрее подвергаются порче.

                После извлечения внутренних органов при сухой зачистке поверхностные слои мышечной ткани обезвоживаются и уплотняются, что способствует образованию хорошо выраженной корочки подсыхания. Происходит фиксация микробов на поверхности туши. В пленках подсохших коллоидов создаются неблагоприятные условия для размножения микробов.

                А результате мокрой зачистки туш, особенно при использовании травяных или капроновых щеток, рыхлая подкожная клетчатка еще более разрыхляется и в нее проникают микроорганизмы.               Эндогенное обсеменение  органов и тканей микроорганизмами из желудочно-кишечного тракта начинается сразу после обескровливания, т.е. клинической смерти животных, так как стенка кишечника становится легкопроницаемой для микробов, содержащихся в кишечном тракте.  Так, при удалении желудочно-кишечного тракта через 10 – 15 минут после обескровливания в 1 г. мезентериальных лимфатических узлов здоровых свиней содержится в среднем 20 тыс. бактерий, а через 1 ч. И более количество микроорганизмов составляет уже свыше 300 тыс. в 1г.               Следовательно, для предотвращения эндогенного послеубойного обсеменения мышечной ткани и внутренних органов микробами необходимо как можно быстрее удалить кишечник из брюшной полости.  При извлечении внутренних органов спустя 2 ч. И более с момента обескровливания животных в ткани проникают микроорганизмы, в том числе патогенные и условно-патогенные. Поэтому в соответствии с действующими Правилами ветеринарно-санитарной экспертизы мяса и мясопродуктов такие мясные туши подлежат обязательному микробиологическому исследованию. 

 

 

 

 

• Изменение микрофлоры мяса и мясных продуктов по стадиям технологических процессов .

 

             Мясо и мясопродукты являются хорошей питательной средой для развития микроорганизмов. Поэтому в целях сохранения качества мяса и мясопродуктов их подвергают посолу, холодильному хранению и другим видам консервирования.

           Изменение микрофлоры мяса при  холодильном хранении. На мясокомбинатах в холодильниках  мясо и мясопродукты хранят при низких температурах в охлажденном и замороженном виде.

            В процессе холодильного хранения в зависимости от температурных режимов хранения охлажденного и мороженого мяса происходят неодинаковые изменения количественного и группового состава микрофлоры, размножение которой может вызвать порчу продукта.

           Микрофлора охлажденного мяса. Микрофлора мяса, поступающего на хранение в камеры охлаждения, разнообразна по составу и обычно представлена мезофилами, термофилами и психрофилами, т.е. микроорганизмами, имеющими неодинаковые температурные пределы роста.

            К концу охлаждения в глубоких слоях мяса температура должна достигать 0 – 4 °С. Следовательно, на охлажденном мясе в процессе хранения могут развиваться только те микроорганизмы, которые имеют наиболее низкие температурные пределы роста и размножения, т.е. психрофильные.

            Термофильные и большинство мезофильных микроорганизмов, которые не развиваются при температурах, близких к 0°С, после охлаждения мяса полностью приостанавливают свою жизнедеятельность, переходя в анабиоз. В процессе последующего хранения продукта эти микроорганизмы постепенно отмирают и , следовательно, их количество уменьшается. Но некоторые патогенные и токсигенные бактерии из группы мезофилов (сальмонеллы, токсигенные стафилококки и др.) длительное время сохраняют жизнеспособность при низких температурах и не отмирают при хранении охлажденного мяса.

              Размножение микроорганизмов в мясе при низких температурах проходит несколько фаз ( лаг-фазу, логарифмическую фазу, максимальную стационарную фазу и фазу отмирания). В начальный период хранения охлажденного мяса психрофильные микроорганизмы, находясь в лаг-фазе (фазе задержки роста), некоторое время не размножаются или их размножение происходит в очень незначительной степени. По этой причине состав микрофлоры мяса в этот период почти не изменяется.

              Продолжительность фазы задержки роста психрофильных микроорганизмов зависит от того, при какой температуре находилось мясо перед поступлением на хранение. Если мясо поступает из камер с более низкой температурой (3 – 4°С) и в нем содержатся психрофильные микроорганизмы в состоянии активного роста, то лаг-фаза будет менее продолжительной.

                На продолжительность фазы задержки роста психрофилов влияют также скорость охлаждения, температура и влажность воздуха при хранении мяса. При резком и быстром охлаждении, более низкой температуре и влажности лаг-фаза увеличивается.

              На длительность лаг-фазы существенно влияет степень обсеменности микроорганизмами мясных туш, поступипивших на хранение. Чем ниже степень обсеменности мяса, тем более длительной будет задержка роста находящихся на нем микроорганизмов. При соблюдении установленного температурно-влажностного режима (относительная влажность 85 – 90 %, температура воздуха от    – 1  до 1 °С) на охлажденном мясе, полученном в результате убоя здороывых животных с соблюдением всех основных ветеринарных правил и имеющем обычно незначительную микробную обсеменность, размножение микроорганизмов задерживается на 3 – 5 дней и более. При высокой степени загрязнения мяса микроорганизмами фаза задержки роста микроорганизмов сокращается до 1 сут., а иногда составляет  всего несколько часов.

              По истечении лаг-фазы начинают усиленно размножаться психрофильные микроорганизмы (логарифмическая фаза) и их число резко возрастает.

На охлажденном мясе в аэробных условиях хранения размножаются неспорообразующие грамотрицательные бактерии рода псевдомонас и ахромобактер, а также плесневые грибы и аэробные дрожжи, преимущественно родов родоторула (Rhodotorula) и торулопсис. Активность развития той или иной группы этих психрофильных микрооорганизмов  зависит от температурно-влажностного режима хранения мяса.

               В условиях, неблагоприятных для развития психрофильных аэробных бактерий (пониженная влажность и более низкая температура хранения), наблюдается активный рост плесневых грибов и аэробных дрожжей, которые имеют более низкие температурные пределы роста и менее требовательны  к влажности.

          При активном размножении микроорганизмов в результате их жизнедеятельности в конце стационарной фазы может наступить порча охлажденного мяса.

              Микрофлора мороженого мяса. Во время замораживания мяса отмирает значительное количество микроорганизмов, содержащихся в охлажденном мясе. Кроме низкой температуры на микроорганизмы губительно действуют высокая концентрация растворенных в продукте веществ и пониженная влажность, создающиеся в результате вымерзания воды, изменение  содержащихся в клетках белков и механическое действие льда, образующегося вне клетки, а при быстром замораживании – и внутри клетки.

              Микроорганизмы отмирают как в процессе замораживания мяса, так и в процессе его последующего хранения в замороженном состоянии. Отмирание микроорганизмов во время замораживания находится в прямой зависимости от скорости и степени понижения температуры. Чем ниже температура ( — 18 … — 20°С) и выше скорость замораживания, тем больше погибает микроорганизмов. При медленном неглубоком замораживании до температуры не ниже – 10 … -12 °С микроорганизмов отмирает значительно меньше.

            При одинаковых условиях замораживания скорость отмирания микроорганизмов зависит от видовой и родовой принадлежности, возраста и состояния микробных клеток в момент замораживания. Неспорообразующие бактерии и вегетативные клетки    спорообразующих бактерий погибают быстрее, чем споры. Среди неспорообразующих бактерий энтерококки (фекальные стрептококки) и стафилококки более устойчивы к замораживанию, чем, например, такие, как палочка протея и кишечная палочка. Наиболее устойчивы к действию низких температур плесневые и дрожжи. Молодые микробные клетки менее стойки, чем старые. Именно этим можно объяснить тот факт, что аэробные психрофильные бактерии отмирают во время замораживания быстрее, чем мезофильные, поскольку клетки последних находятся в охлажденном мясе в состоянии анабиоза, а клетки психрофильных – молодые.

              В процессе хранения мороженого мяса отмирание микроорганизмов, выживших при замораживании, замедляется. Скорость отмирания микроорганизмов при хранении мороженого мяса в отличие от замороживания находится в обратной зависимости от температуры: Чем ниже температура, тем медленнее происходит отмирание. При – 18…-20 °С микроорганизмов отмирает значительно меньше, чем при –10… -12 °С.

             Несмотря на то, что при замораживании и хранении уменьшается число жизнеспособных микробных клеток, полного отмирания микроорганизмов в мороженом мясе не происходит. Даже после длительного хранения мороженого мяса оно не становится стерильным и может содержать много живых сапрофитных микроорганизмов – возбудителей порчи, а иногда и патогенных бактерий. Большинство плесневых грибов и дрожжей на мороженом мясе при   — 18 °С. Не погибают в течение 3 лет. При –15…-20°С токсигенные стафилококки сохраняют жизнеспособность на мороженом мясе до 30 дней, а сальмонеллы – до 6 мес. и более. При – 20°С содержание кишечной палочки уменьшается только через 6 месяцев, а энтерококков остается практически постоянным в течение 9 мес. хранения мороженых продуктов.

               Минимальная предельная температура роста психрофильных микроорганизмов выше    – 10°С, поэтому при хранении мяса ниже    – 10°С психрофилы, как и мезофильные микроорганизмы, не размножаются, а частично отмирают. В соответствии с этим  по действующей в нашей стране технологической инструкции мороженое мясо следует хранить при –12 °С и ниже, что позволяет сохранять его практически неограничеснное время без признаков порчи.

            Микроорганизмы, выжившие в процессе хранения мороженого мяса, при его оттаивании начинают размножаться, так как происходят выделение мышечного сока и увлажнение поверхности, т.е. создаются благоприятные условия. Интенсивность размножения микроорганизмов во многом зависит от способа замораживания. При медленном неглубоком замораживании в мышечной ткани образуются крупные кристаллы льда, что обусловливает разрыв оболочек большого количества клеток мышечных волокон и выделение значительного количества мышечного сока.  В результате быстрого глубокого замораживания в мышечной ткани образуются мелкие кристаллы льда, которые не травмируют оболочек окружающих клеток ткани. После оттаивания мышечный сок проникает обратно в мышечные волокна и почти не выделяется. На активность размножения микроорганизмов во время размораживания влияет также температуцра. Если размораживание проводят при повышенной температуре (20 – 25°С), то к тому времени, когда оттают глубинные участки мышечной ткани, на поверхности туши происходит интенсивное размножение микроорганизмов. При медленном размораживании (низкой плюсовой температуре 1 – 8°С) микроорганизмы размножаются на поверхности мясных туш менее активно.

               Изменение микрофлоры мяса мясопродуктов при посоле. Посол – это способ консервирования и технологическая операция в колбасном производстве, в результате которой мясопродукты приобретают характерные запах, вкус и окраску.

              При посоле под влиянием высокой концентрации хлорида натрия, пониженной температуры и антагонистических   взаимоотношений микроорганизмов различных видов резко изменяется количественный и групповой состав микрофлоры мяса. Наиболее существенные изменения обусловлены воздействием хлорида натрия. Он оказывает консервирующее воздействие, задерживая развитие многих микроорганизмов, что объясняется одновременным действием нескольких факторов:

• создаваемое солью высокое осмотическое давление вызывает

обезвоживание тканей продукта. Вследствие обезвоживания и и проникновения хлорида натрия снижается показатель а_w (активность воды), в результате чего нормальная жизнедеятельность  многих организмов невозможна, они переходят в анабиотическое состояние, а иногда гибнут;

• выделяемые из поваренной соли ионы хлора нарушают

протеолитическую ферментативную деятельность микроорганизмов. Например, палочка протея может размножаться в продукте при концентрации соли 9-10%, а разжижает желатин только при содержании хлорида натрия в количестве 2-3%;

• в результате плохой растворимости кислорода в рассоле создается

низкая его концентрация, вследствие чего замедляется размножение аэробных микроорганизмов. При продувании рассола кислородом количество бактерий в нем увеличивается примерно в 10 раз. Но поскольку многие микроорганизмы, содержащиеся в рассоле, являются факультативными анаэробными, недостаток кислорода не может иметь решающего значения для задержки их размножения.

          В мясе и рассоле могут содержаться микроорганизмы, имеющие различную чувствительность к хлориду натрия:

• несолелюбивые (негалофильные), которые размножаются только при 1

2% и полностью прекращают свое развитие при 6-10% соли. К этой группе относят многие неспорообразующие грамоотрицательные гнилостные бактерии, многие патогенные и токсигенные микроорганизмы;

• солеустойчивые (солетолерантные) хорошо размножаются при небольших концентрациях (1-2%), дают слабый рост в средах, содержащих до 6-8% хлорида натрия, и длительное время сохраняют жизнеспособность при высоких его концентрациях. К ним относят многие гнилостные аэробные бациллы, анаэробные клостридии, кокки, некоторые молочные и патогенные бактерии;
• солелюбивые (галофилы) бывают двух типов: облигатные и факультативные. Облигатные размножаются только при высоких конценртациях соли (от 12% и выше) и совсем не растут на средах с низким содержанием хлорида натрия. Факультативные растут достаточно хорошо как при высоких концентрациях, так и в присутствии 1-2% соли. Галофилами являются многие плесени, некоторые дрожжи, многие пигментные микроккокки, некоторые пигментные палочковидные бактерии и др.

            В процессе посола наиболее чувствительные к высоким концентрациям хлорида натрия микроорганизмы (негалофильные) полностью приостанавливают свое развитие, не размножаются и частично отмирают. Жизнедеятельность солетолерантных микроорганизмов не всегда подавляется. Некоторые из них, например молочнокислые бактерии, постепенно адаптируются к высокой концентрации хлорида натрия, начинают размножаться. Солелюбивые микроорганизмы могут активно размножаться при высоких концентрациях поваренной соли, используемых для посола мясопродуктов.

             Хлорид натрия обладает в основном бактериостатическим, а не бактерицидным  действием. Поэтому многие микроорганизмы, не способные размножаться при высоких концентрациях хлорида натрия, сохраняют свою жизнеспособность в условиях посола продолжительное время. Могут выживать некоторые патогенные бактерии, попадающие в рассол при посоле мяса больных животных.

               Под влиянием соли микроорганизмы в процессе посола могут изменять свои свойства. Например, сальмонеллы становятся похожими на сапрофитных бактерий группы кишечных палочек. Через 30 дней посола при высеве на среду Эндо вместо характерных сальмонелл мелких бесцветных колоний они дают рост в виде крупных красных колоний и не агглютинируются специфическими сольмонеллезными сыворотками. Поэтому из солонины редко удается выделить сальмонелл.

                 В доброкачественных рассолах и солонине обычно преобладают микрококки, молочнокислые бактерии и некоторые виды неспорообразующих грамотрицательных палочек.

     Изменение микорофлоры фарша при выработке колбасных изделий.

               В силу различий технологических процессов выработки вареных и копченых колбасных изделий состав  микрофлоры этих продуктов изменяется неодинаково.

               Обсеменение фарша может происходить во время выполнения механических операций (измельчение мяса на волчке и куттере, обработка фарша в смесительной машине), с оборудования, рук рабочих, тары, инвентаря, воздуха помещения. Микроорганизмы могут попадать в фарш при добавлении шпика, крахмала, муки и специй. Со специями, особенно с перцем, в фарш попадают спорообразующие бактерии. Как показали исследования,  микробная обсемененность перца исчисляется миллионами или даже десятками миллионов микробов в 1 г.. Подавляющая масса микробов, находящихся в перце, приходится на аэробные бациллы.

              Использование стерилизованных специй позволяет устранить этот источник микробного загрязнения фарша.

 Изменение микрофлоры фарша при выработке вареных и полукопченых колбасных изделий. При выработке вареных и полукопченых изделий после наполнения фаршем колбасные батоны подвергают осадке, обжарке, варке и охлаждению. Полукопченые колбасы дополнительно коптят и сушат.

              Осадка. При соблюдении технологических режимов (температура не выше 2°С , относительная влажность 85 – 95 % и продолжительность не более 2 – 4 ч.) состав микрофлоры фарша почти не изменяется. Повышение температуры и увеличение продолжительности осадки может привести  к размножению микроорганизмов ( в том числе иногда палочки перфрингенс и других токсигенных бактерий) и увеличению общей микробной обсеменности.

               Обжарка. При обработке горячим дымом температурой 80 – 110°С в течение 0,5 – 2ч. Оболочка (а частично и сам фарш с краев) пропитывается составными частями дыма и подсушивается. В результате этого создаются условия, неблагоприятные для размножения микробов на поверхности колбасных батонов.  В колбасных батонах небольшого диаметра (3 – 5см.) температура в центре повышается до 40 – 50°С, а батонов большого диаметра (от 5 – 15 см. и больше) – до 30 – 40°С. Следовательно, в батонах большего диаметра создаются условия, благоприятные для размножения микробов. Поэтому количество микроорганизмов в глубине батонов несколько возрастает.

               Варка.  К концу процесса варки  в глубине батонов температура в зависимости от вида колбас достигает 68 –75°С. При таком температурном режиме погибает до 90 % и более микробов, содержащихся в сырых колбасах. При этом отмирают все неспоровые патогенные и условно-патогенные бактерии: кишечная палочка и палочка протея, большинство сапрофитных неспорообразующих микроорганизмов (кокки, молочнокислые бактерии, дрожжи и др.), вегетативные формы и часть спор спорообразующих бактерий.

                  Общее количество микробов в 1г. фарша составляет десятки тысяч и более. После варки в 1г. фарша обычно содержатся только сотни или несколько тысячи микроорганизмов. Остаточная микрофлора колбасных изделий после варки состоит в основном из спорообразующих палочковидных сапрофитных аэробных и анаэробных бактерий и незначительного количества неспорообразующих сапрофитных бактерий, главным образом кокков. Количество  неспорообразующих микробов в вареных колбасах большого диаметра составляет обычно не более 10 – 12 %, в батонах небольшого диаметра – только 4 – 7 , а в сосисках – всего 1 – 3 % от общего числа микробов, выживших при варке.

 Копчение и сушка. Групповой состав микрофлоры полукопченых колбас после копчения и сушки не изменяется. Общее количество микроорганизмов несколько уменьшается, поскольку часть микробов, выживших при варке, отмирает в процессе дополнительной обработки.

                  Безоболочные виды колбасных изделий (мясные хлебы, карбонат и др.) после надлежащей термической обработки также имеют небольшую общую микробную обсеменность и не должны содержать патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Групповой состав их микрофлоры представлен главным образом споровыми формами сапрофитных микроорганизмов и единичными кокковыми бактериями. После термической обработки эти продукты часто получаются почти стерильными.

Изменение микрофлоры фарша при выработке копченых колбас. 

В зависимости от способа изготовления копченые колбасы подразделяют на сырокопченые и варено-копченые.

Сырокопченые колбасы.  При изготовлении сырокопченых колбас колбасные батоны подвергают длительной (5 – 7 сут.) осадке, холодному копчению (при 18 – 25 °С) и сушке (до 1,5мес.). Разновидностью сырокопченых колбас являются сыровяленые (вяленые) колбасы, которые после осадки сушат без предварительного копчения (вяление).

              Поскольку в процессе изготовления сырокопченых колбас не применяют тепловой обработки, обеспечивающей уничтожение неспорообразующих микроорганизмов, микрофлора этих колбас изменяется иначе, чем вареных и полукопченых.

              В ходе технологического процесса изготовления сырокопченых и вяленых колбас создаются условия, хотя и замедляющие, но не исключающие жизнедеятельности микроорганизмов в продукте. Поэтому в фарше этих колбас размножаются некоторые группы микроорганизмов. В результате их размножения  общая микробная обсемененность фарша постепенно возрастает во время длительной осадки, копчения (у   сырокопченых колбас) и в начале процесса сушки, достигая к 10 – 20 –му дню созревания (сушки) продукта миллионов и более микробных клеток в 1г. Затем общее количество микроорганизмов постепенно снижается и к концу сушки (примерно через 30 –50 дней) уменьшается в несколько раз.

               Основную массу микрофлоры исходного фарша сырокопченых и сыровяленых колбас составляют грамотрицательные бактерии, в том числе из группы кишечных палочек и рода протеус, гнилостные спорообразующие аэробные бациллы, анаэробные клостридии, энтерококки, стафилококки. Кроме этих групп микроорганизмов в фарше могут содержаться в небольших количествах дрожжи, микрококки и молочнокислые бактерии.

                В процессе созревания колбас состав микрофлоры изменяется и становится более однородным. Происходит постепенное увеличение количества молочнокислых бактерий, микрококков, а в некоторых колбасах и дрожжей, т.е. тех групп микроорганизмов, содержание которых в начале сушки было незначительным. Обычно  в конце  созревания сырокопченых и вяленых колбас молочнокислые бактерии и микрококки составляют наибольшую часть от общего количества микрофлоры продукта. Грамотрицательные бактерии, преобладавшие в начальный период процесса, по мере созревания колбас постепенно отмирают: бактерии рода протеус отмирают  и не обнаруживаются в фарше примерно к 18 – 20 – 30 –му дню, а кишечная палочка – через 30 – 50 дней сушки. В готовых созревших колбасах эти микроорганизмы, как правило, всегда отсутствуют.

              Изменение состава микрофлоры сырокопченых и вяленых колбас связано с тем, что на состав и развитие микроорганизмов воздействуют такие факторы, как обезвоживание среды, повышение концентрации соли и связанное с ними снижение активности воды ( показателя а_w), применение коптильных веществ ( на поверхностную микрофлору сырокопченых колбас), изменение рН продукта и микробный антагонизм.

              В процессе копчения продукт пропитывается антисептическими веществами коптильного дыма, подавляющими развитие  микроорганизмов. Однако к действию коптильных веществ наиболее чувствительны только неспорообразующие микроорганизмы, особенно палочка протея, кишечная палочка, стафилококки и вегетативные  формы споровых микроорганизмов. Споры аэробных бацилл, анаэробных клостридий плесени обычно при копчении не погибают. Кроме того, в значительном количестве коптильные вещества проникают только в поверхностные слои фарша, а в толще колбасных батонов их концентрация обычно в 10 – 15 раз ниже.

                Типичными представителями   микрофлоры готовых созревших сырокопченых и сыровяленых колбас являются отдельные виды молочнокислых бактерий и различные виды микрококков. В некоторых сыровяленых и копченых колбасах ( сервелат, салями и др.) кроме указанных микроорганизмов к типичной микрофлоре относятся дрожжи преимущественно из родов дебариомицес и кандида (Debariomyces и Candida). В составе микрофлоры сырокопченых и вяленых колбас в незначительных количествах присутствуют аэробные бациллы, анаэробные клостридии и другие сапрофитные микроорганизмы.

 Варено-копченые колбасы. В отличие от сырокопченых варено-копченые колбасы подвергают менее длительной осадке (1 – 2 сут), горячему копчению ( при 50 – 60 °С), варке, вторичному копчению (при 32 – 45°С) и менее продолжительной сушке (7- 15 сут.).

            При варке значительная часть микрофлоры фарша погибает. В том числе отмирают палочка протея, кишечная палочка, часть молочнокислых бактерий, микрококков и спорообразующих бактерий.

             В процессе вторичного копчения и сушки часть микроорганизмов, выживших при варке, главным образом молочнокислые бактерии и микрококки, размножаются. Однако по сравнению с содержанием микроорганизмов в сырокопченых колбасах общее количество микроорганизмов  в фарше готовых варено-копченых колбас значительно ниже.

             Для улучшения качества сырокопченых и сыровяленых колбас и интенсификации технологического процесса применяют специально подобранные штаммы молочнокислых бактерий и микрококков. Получены положительные результаты по использованию дрожжей из рода дебариомицес для обработки поверхности сырокопченых и вяленых колбас в целях защиты от плесневения.

Изменение микрофлоры мясных и мясо-растительных консервов. Технологический процесс производства мясных и мясо-растительных консервов состоит из ряда операций: подготовки сырья к закладке в банки, закладки сырья и вспомогательных материалов в банки и порционирования, удаления  воздуха из банок, закатки банок, проверки герметичности, стерилизации, охлаждения, хранения.

              Продукты, подготовленные к стерилизации всегда содержат микроорганизмы, которые попадают в них из различных источников. Уничтожение  микроорганизмов в процессе стерилизации в значительной степени зависит от термоустойчивости микроорганизмов, степени микробной обсемененности консервируемых продуктов и других условий, влияющих на выживаемость микроорганизмов при высоких температурах.

             Микроорганизмы, которые при тепловой обработке, т.е. в процессе стерилизации консервов, сохранили свою жизнеспособность, принято называть остаточной микрофлорой. Состав остаточной микрофлоры стерилизованных консервов, как правило, бывает представлен спорообразующими микроорганизмами, споры которых обладают значительной устойчивостью к действию высокой температуры.

              В некоторых мясных пастеризованных консервах в состав остаточной микрофлоры кроме спорообразующих входят также кокковые формы микроорганизмов.

              Из спорообразующих микроорганизмов значительную долю остаточной микрофлоры мясных и мясо-растительных консервов обычно составляют термофильные бациллы: полимикса (Bac.poyimyxa), астероспорус (Bac.asterosporus), стеаротермофилюс (Bac.stearotermophilus), коагулянс (Bac.coagulans) и др., а также мезофильные аэробные бациллы: сенная палочка (Bac.subtilis), палочка цереус (Bac.cereus), картофельная палочка (Bac.mesentericus) и др., имеющие очень термоустойчивые споры.

             Часто в состав остаточной микрофлоры консервов входят мезофильные облигатные клостридии: палочка спорогенес (Bac.sporogenes), палочка путрификус (Bac.putrificus), палочка перфрингенс (Cl.perfringens), маслянокислые бактерии. Споры этих микроорганизмов могут сохранять жизнеспособность даже после длительного нагревания продукта при 115 – 120 °С. Реже в консервах обнаруживают токсигенный облигатный анаэроб – палочку ботулинум (Cl.botulinum). Споры палочки ботулинум имеют несколько меньшую термоустойчивость, чем споры других анаэробных клостридий. Гибель этого микроорганизма принимается как минимальная стандартная норма при разработке режимов стерилизации низкокислотных и среднекислотных консервов, в том числе различных мясных и мясо-растительных.

                Промышленно стерильными считают консервы, содержащие  жизнеспособные клетки негазообразующих непатогенных и нетоксигенных аэробных бацилл типа сенной палочки. Допустимое количество клеток микроорганизмов в 1г. консервируемого продукта, не нарушающего его микробиологической стабильности в процессе хранения и не представляющее опасности для здоровья человека, составляет 1:10¹ – 1:10³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Специальная часть.

2.1 Нормативные ссылки

1.     ГОСТ 9958-81 Определение общего количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных бактерий.

2. ГОСТ Р 51921-2002 Продукты пищевые. Методы выявления и определения бактерий Listeria monocytogenes

3.     ГОСТ 21237-75 Методы определения аэробных и факультативно-анаэробных возбудителей зооантропонозов

4. ГОСТ 4288-76 Определение микробного числа
5. ГОСТ 10444-15-75 Методы определения коагулазоположительных мезофильных и термофильных аэробных факультативно-анаэробных бактерий
6. ГОСТ 1076-74 Мясо-конина, поставляемая для экспорта. ТУ
7. ГОСТ 1935-55 Мясо-баранина и козлятина в тушах. ТУ
8. ГОСТ 18157-88 Продукты убоя скота. Термины и определния
9. ГОСТ 16020-70 Скот для убоя. Термины и определения
10. ГОСТ 5110-55 Крупный рогатый скот для убоя
11. ГОСТ 1213-74 Свиньи для убоя
12. ГОСТ 21237-75 Мясо.Методы бактериологического анализа
13. МС ИСО 1443-73 (Е) Мясо и мясные продукты. Метод определения общего содержания жира
14. МС ИСО 1443-73 (Е) Мясо и мясные продукты. Подсчет количества аэробных микрорганизмов при температуре 30°С (арбитражный метод)
15. МС ИСО 2917-64 Мясо и мясные продукты. Контрольный метод определения концентрации водородных ионов (рН)
16. МС ИСО 2918-75 (Е) Мясо и мясные продукты. Определение содержания нитрита (арбитражный метод)
17. МС ИСО 3100-75 Мясо и мясные продукты. Отбор проб. Ч.1. Отбор первичных проб
18. МС ИСО 3565-75 (Е) Мясо и мясные продукты. Метод микробиологического исследования. Определние наличия сальмонелл (контрольный метод)
19. ГОСТ 23392-78 Мясо и мясные продукты. Метод химического анализа свежести мяса.
20. ГОСТ 7702.1-74 Мясо птицы. Метод химического и микроскопического анализа свежести мяса
21. ГОСТ 7702.2-74 Мясо птицы. Метод бактериологического анализа
22. ТУ 9213-614-00419779-01 Сырокопченые колбасы. Солнечная
23. ТУ 9213-713-00419779-2002 Сырокопченые колбасы.Чайная
24. ТУ 9213-577-00419779-00 Сыровяленые полусухие сырокопченые колбасы Гурман
25. ТУ 9213-432-00419779 Сыровяленые колбасы Ретро

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

                             2.2   Материалы и методика исследований.

2.2.1   Характеристика стартовых культур для мясной индустрии.

              История производства ферментированных мясных продуктов насчитывает многие тысячелетия. Первые сухие колбасы появились в Китае в 1500 г. до н.э. Таким образом, изготовление сырокопченых и сыровяленых колбас – старейший способ консервирования мяса.

              В древности при производстве подобных колбас пользовались теми же методами (созревание, сушка), которые применяют и сегодня. Однако в то время не было известно о существовании микроорганизмов и их воздействии на мясное сырье. Прошли столетия, прежде чем благодаря исследованиям, проведенным учеными, были открыты молочнокислые бактерии и стафилококки, изучена их физиология, установлен механизм действия в сырокопченых колбасах.

              Первый патент на использование стартовых культур при производстве ферментированных колбас был получен в 40-е года в США. Но только в 1960-е годы их производство стало массовым.  

             Стартовые культуры, или бактериальные закваски, используемые в мясной индустрии – это комбинация штаммов, в состав которых входят микроорганизмы, относящиеся к различным видам: лактобациллы, педикокки, стафилококки, микрококки и пр. Основное свойство молочнокислых бактерий по которому их объединяют в отдельную группу, — способность сбраживать углеводы (сахара) до молочной кислоты. Молочнокислые бактерии соответствуют подавлению роста микроорганизмов, вызывающих порчу продукта, а также возбудителей инфекционных заболеваний. Для образования цвета мясопродуктов в составе стартовых культур должны быть бактерии, главным образом микрококки, восстанавливающие нитраты до нитритов, реагирующих с миоглобином, в результате чего продукт приобретает стабильную окраску. Стартовые культуры используют для интенсификации процессов производства. Под их действием происходит расщепление белковых компонентов с образованием пептидов и свободных аминокислот, в результате чего продукт размягчается, приобретает соответствующую консистенцию и легко усваивается. Образование ароматических соединений способствует формированию характерных вкуса и запаха.  Снижение рН в кислую сторону благоприятно для процессов цветообразования и стабильности при хранении.

                  Стартовые культуры выпускают в жидком, замороженном и сухом (сублимированном) виде, которые после восстановления в воде становятся активными. Бакпрепараты вносят в мясной фарш в начале куттерования. Присутствие их в фарше позволяет уменьшить длительность созревания и сократить технологический процесс производства сырокопченых изделий с 45 до 20 сут.

              Качество бакпрепаратов определяется содержанием жизнеспособных клеток, их устойчивостью к воздействию неблагоприятных факторов внешней среды, соблюдением условий и способов их упаковки ( желательно хранить упакованными под вакуумом или в инертной газовой атмосфере). Существенно влияет на качество состав питательных сред, на которых они выращены, и правильно подобранные защитные среды, обеспечивающие выживаемость  клеток в препаратах продолжительное время.

              В настоящее время стартовые культуры конкурируют с пищевыми добавками, в частности ГДЛ (глюкона-дельта-лактон), выполняющими ту же технологическую функцию. Недостатки ГДЛ – прогоркание жира, колбаса быстро высыхает, становится очень твердой и требует скорейшей реализации. Однако предприятиям экономически целезообразно использовать более дешевые добавки, чем стартовые культуры. Общие стоимостные затраты при производстве колбас с пищевыми добавками в 1,5 раза ниже, чем с заквасочными культурами.

                 К числу достоинств заквасочных культур стоит отнести ускоренную технологию производства колбас за счет сокращения процесса созревания фарша и сушки, гарантию санитарных показателей, высокие вкусовые свойства, более нежную консистенцию. Недостатки сводятся к нестабильности свойств бакпрепаратов (российского производства) и снижению их качества при нарушении условий хранения.

               Дозировки бактериальных препаратов составляет 0,05 – 0,35 % массы мясного сырья. Выпуск сырокопченых и сыровяленых мясных изделий осуществляется главным образом на крупных и средних предприятиях, имеющих большие производственные площади. На них количество выпускаемой продукции составляет в среднем 7 – 8 %.

            В настоящее время существует множество различных стартовых культур, основные из них это:

• Bactoferm F – RM – 5 – культура, предназначенная для всех типов ферментированных колбас, для которых желаемым является быстрое окисление. Культура состоит из комбинации тщательно отобранных Staphilococcus carnosus и Lactobacillus curvatis, которые обеспечивают быстрое окисление и выраженное мягкое развитие аромата наряду со стабильным цветом продукта. Преимущество в сравнении с традиционными заквасками состоит в укороченном периоде задержки с выраженными характеристиками ферментации даже при более низких температурах, что позволяет сократить производственный цикл.
• Bactoferm F – 1 – быстроферментирующая бактериальная культура, которая состоит из тщательно отобранных Staphilococcus xylosus  и Pediococcus pentosaceus. Это сочетание гарантирует стабильный цвет и хорошее развитие аромата в колбасах. Преимущества состоят в том, что достигается более короткий период задержки и ускоренное снижение рН. Результатом является быстрое высушивание колбасы и , следовательно, более короткий производственный цикл. Для обеспечения желаемого конечного рН возможно регулирование ферментируемых сахаров и тем самым продолжение или ограничение процесса окисления.
• Bactoferm F – 2 – бактериальная культура с великолепными свойствами. Основной компонент – Lactobacillus farciminis, выделенный из высококачественной естественно ферментированной колбасы. Бактерии обеспечивают очень быструю и надежную ферментацию, не подвержены влиянию концентрированных солевых растворов. Количество используемого сахара позволяет контролировать конечный рН. Lactobacillus farciminis в сочетании с Staphilococcus xylosus и Staphilococcus carnosus способствуют образованию четко выраженного мясного аромата. Оба штамма  Staphilococcus гарантируют быстрое образование стабильного приятного красного цвета в продукте.
• Bactoferm T – SPX – состоит из комбинации Staphilococcus xylosus и Pediococcus pentosaceus. Высокая концентрация Pediococci обеспечивает быструю инициацию процесса окисления и в то же время низкий конечный рН. Добавление Staphilococcus xylosus позволяет достичь яркого стабильного цвета, аромата. Bactoferm T – SPX может быть использована в производстве колбас со вкусом и ароматом, характерными для южноевропейских колбас. В то же время эта культура идеально подходит для производства формованных или копченых ферментированных сухих колбас.
• Bactoferm T – SP – состоит из комбинации Staphilococcus carnosus и Pediococcus pentosaceus. Исходя из того, что эта культура сдерживает процесс окисления и развивает мягкий аромат, ее можно использовать для изготовления ферментированных сухих колбас с мягким вкусом. Добавление Pediococci в комбинации со Staphilococci обеспечивает контролируемый процесс ферментации одновременно со стабильным цветообразованием и образования мягкого мясного аромата. Более того, Staphilococci минимизируют риск обесцвечивания и образования прогорклого вкуса, гарантируя тем самым стабильность красного цвета.
• Bactoferm F – BR 18 – представляет композицию штаммов Staphilococcus carnosus и  Lactobacillus  sake, котрые позволяют получить сырокопченую колбасу с хорошими органолептическими характеристиками. Штамм Staphilococcus carnosus придает продукту насыщенный стабильный темно-вишневый цвет. Основной компонент композиции – штамм Lactobacillus  sake – мягко снижает рН до 5,0 – 5,2, исключая характерный для немецких колбас кислый вкус. Этот штамм обладает высокой устойчивостью к соли. Еще одно преимущество стартовой культуры Bactoferm F – BR 18 – ее жизнедеятельность в широком диапазоне температур ферментации. Оптимальная температура жизнедеятельности культуры – 30°С, максимальная – 10°С. Таким образом, при выработке сырокопченых колбас эту культуру легко адаптировать под конкретное оборудование, имеющееся на предприятии.
• Стартовая культура Bactoferm SM 194 является уникальной, так как ее можно использовать для производства всех видов ферментированных колбас. В ее состав входят 5 штаммов: Lactobacillus farciminis, Lactobacillus  sake, Staphilococcus carnosus, Staphilococcus xylosus,  Pediococcus pentosaceus. Эта смесь из штаммов специально для воссоздания микрофлоры, которая образуется при производстве сырокопченых колбас по классической технологии без использования стартовых культур. Смесь педиококков, размножающихся при высокой температуре  ферментации, и лактобацилл, которые активны и при 10°С , позволяет использовать данную культуру, так же как и Bactoferm F – BR 18, в широком диапазоне.
• Тари Микро ХТН – стартовая культура (монокультура Staphilococcus carnosus) для развития цветности, придания мягкого аромата сырокопченым колбасам с эффектом понижения остаточного нитрита. Используется для всех видов сырокопченых колбас с длительным сроком созревания (сушеных воздухом), а также для колбас с быстрым сроком созревания с ГДЛ, а также для колбас мажущейся консистенций. Данная закваска предотвращает прогорклость.
• Тари С 70 (культура Lactobacillus planlarum и Staphilococcus carnosus) – средство для быстрого созревания  сырых сухих колбас режущих консистенций. Закваска корачивает производственный процесс, регулирует уровень рН, способствует быстрому и стабильному окрашиванию, создает хорошие условия для созревания и сушки, удлиняет срок годности, подавляет развитие болезнетворных бактерий.
• Тари Микро МСН – стартовая культура для легкого подкисления и развития нежного аромата в сырокопченых изделияхс эффектом понижения остаточного нитрита, используется для всех видов сырокопченых колбас (ферментированных, сушеных на воздухе, копченых) со сренм периодом созревания.
• Bactoferm С – Р – 77 — культура, которую используют для производства сырокопченых и сыровяленых цельномышечных мясных продуктов из сырья с нормальным уровнем рН. Это – одноштаммовая культура, содержащая штамм  Staphilococcus carnosus, отличающийся высокой толерантностью к соли. Стафилококки обладают способностью образовывать ферменты нитратредуктазу и каталазу, которые участвуют в процессе образования и стабилизации цвета готового продукта. Кроме того, за счет липолитическойи протеолитической активности стафилококков деликатесы приобретают изысканный вкус и аромат.
• Для мясного сырья с повышенным уровнем рН ( > 6,0 ) разработаны стартовая культура Bactoferm С – Р – 77 S, состоящая из комбинации штаммов Staphilococcus carnosus и Lactobacillus pentosus, которая также обладает высокой толерантностью   к соли. Молочнокислые бактерии незначительно снижают рН в продукте и благодаря этому улучшаются технологические свойства мясного сырья.                

                  Bactoferm С – Р – 77  и Bactoferm С – Р – 77 S могут применяться при сухом и мокром посоле мяса, а также в составе шприцовочных рассолов.

                 Стартовые культуры «Бактоферм» (Германия) являются наиболее распространенными. Их ассортимент представлен в табл.2

Таблица 2

Ассортимент стартовых культур «Бактоферм»

Стартовая культура «Бактоферм»	Бактерии, входящие в состав культуры «Бактоферм»	Продолжительность технологического процесса
Для традиционных колбас   T – SС-150   T – SР   T – SРХ   Для ускоренного созревания   F-SС-111   F-1	Staphilococcus carnosus Lactobacillus curvatis Staphilococcus carnosus Pediococcus pentosaceus Staphilococcus xylosus Pediococcus pentosaceus     Staphilococcus carnosus Lactobacillus curvatis Staphilococcus xylosus Pediococcus pentosaceus	21 – 28 сут.             14 сут.

 

                   В настоящее время в мясной индустрии дополнительно со стартовыми культурами для улучшения функциональных характеристик мясных продуктов используют также пробиотические культуры. Проьиотические культуры, такие, как лактобациллы и бифидобактерии, положительно воздействуют на организм человека, подавляя рост патогенных и условно-патогенных микроорганизмов благодаря продуцированию антимикробных веществ, производству молочной и уксусной кислот, снижению рН. Существуют одноштаммовые и многоштаммовые пробиотические культуры для производства сырокопченых и сыровяленых колбас. Это следующие культуры и комбинации культур:

• BB – 12 (Bifidobacterium lactis)
• BB – 46 (Bifidobacterium longum)
• La – 5 (Lactobacillus acidophillus)
• Lc – 01 (Lactobacillus paracasci ssp. рaracasei).

             Штаммы подобраны с учетом всех определенных критериев и сохраняют жизнедеятельность в процессе выработки и хранения колбас.

             Проведенные учеными опыты свидетельствуют, что органолептические показатели сырокопченых колбас, выработанных со стартовой культурой и с добавлением пробиотических штаммов хорошо выражены.

             Входящие в состав пробиотических культур молочнокислые бактерии обладают антибактериальными свойствами. Внесение молочнокислых бактерии в мясное сырье приводит к снижению контаминации отдельными видами микроорганизмов, в том числе опасными для человека. Молочнокислые бактерии обладают антогонизмом в отношении энтеропатогенных кишечных палочек, сальмонелл, стафилокков, шигелл, иерсиний, листерий и снижают интенсивность развития в кислой среде ряда других микроорганизмов. В результате снижения числа микробных клеток в мясном сырье под действием молочнокислых бактерий повышается безопасность готовых продуктов и увеличивается продолжительность их хранения без изменения потребительских свойств и выраженных признаков порчи. Учитывая такие свойства молочнокислые бактерии используют в производстве разных мясных продуктов. Большинство видов молочнокислых бактерии вырабатывают бактериоцины. К числу наиболее изученных бактериоцинов молочнокислых бактерий относится низин, выпускаемый в качестве пищевой добавки.

              Также для снижения микробной контаминации мясного фарша, за счет направленного уменьшения числа возбудителей токсикоинфекций (сальмонелл, эшерихий и др.), используются комплексные сальмонеллезные, псевдомонозные, стафилококковые, эширихиозные и др. бактериофаги. Фаги способны не только снижать интенсивность размножения гомологичных микроорганизмов, но и лизировать имеющиеся в мясном сырье специфичные для них бактериальные клетки. При этом они обладают высокой активностью и могут использоваться в разведениях 10^-8 – 10^-12. Бактериофаги можно применять а производстве пищевых продуктов, но для этого необходимо готовить смесь из 30-40 фагов, действующих на один и тот же тип бактерий. Фаги можно добавлять в мясной фарш при выработке колбас, причем в малых концентрациях ( 1· 10^-4 – 1· 10^-5) вместе с холодной водой или со льдом, которые предусмотрены в технологическом процессе изготовления продукта. Фаги не являются экологическими загрязнителями продовольственных продуктов, поэтому контроль загрязнения их бактериофагами не предусмотрен.

              С помощью низина и бактериофагов можно улучшить санитарно-гигиеническое состояние мясного сырья и готовых продуктов. Использование бактериофагов в процессе созревания мясного фарша позволяет снизить его микробную контаминацию на 1 – 2 log КОЕ/г, не изменяя при этом традиционного процесса выработки колбас без отклонений в органолептических и физико-химических показателях продуктов. Повышение температурных режимов посола и созревания фарша усиливает лизирующую способность бактериофагов в отношении гомологичных бактерий, что обеспечивает снижение числа микроорганизмов в фарше.

             Использование пищевой добавки низин, а также сальмонеллезных и эшерихиозных бактериофагов как биологических факторов воздействия на микробные контаминанты, и том числе возбудителей токсикоинфекций, имеет определенные перспективы в колбасном производстве на предприятиях мясной промышленности. 

 

2.3 Результаты исследований

2.3.1 Функциональные свойства сырокопченых колбас, выработанных  с                              добавлением стартовых культур

 

          Изготовление сырокопченых колбас – один из наиболее сложных технологических процессов в переработке мясного сырья, включает в себя большую долю риска получения нестандартной продукции. Наиболее важной операцией при производстве сырокопченых колбас является сушка, во время которой происходит формирование свойств продукта, определяющих его качество.

Выработка сырокопченых колбас по традиционной технологии.

             Для колбасных изделий используют нежирную говядину и свинину, реже – мясо животных других видов.  Мясо должно быть свежим и доброкачественным. Говядина имеет важное для производства колбас свойство – поглощать и удерживать влагу, что обусловлено большим содержанием белков. Это обеспечивает плотную и сочную консистенцию продукта. Свинина улучшает вкусовые качества и повышает энергетическую ценность колбас.

               Процесс производства сырокопченых колбас складывается из следующих операций: подготовка сырья (обвалка, жиловка и сортировка мяса и мясопродуктов), предварительное измельчение, посол, приготовление фарша и шпика, формовка изделий, термическая обработка, упаковка и хранение. Мясные туши делят на отруба и отделяют мякотную часть от костей (обвалка), затем удаляют жир, хрящи, сухожилия, загрязнения, кровоподтеки (жиловка). Сортировка жилованного мяса зависит от содержания в нем соединительной ткани. Говядина высшего сорта практически состоит из чистой мышечной ткани. Его используют для выработки высших сортов колбас. Первый сорт мяса содержит соединительной и жировой ткани не более 6% (выход 40 – 50 %), его используют для выработки колбас первого сорта. Второй сорт мяса содержит не более 20 % соединительной ткани, его используют для выработки колбас второго сорта. Свинину сортируют на нежирную, полужирную (30 – 50 % жира) и жирную (более 50 %жира). Нежирную свинину используют для получения колбас высшего сорта, полужирную – для колбас первого и второго сортов.

                 После сортировки мясо измельчают и подвергают посолу с последующей выдержкой при температуре 3 – 5 °С для равномерного распределения соли и созревания. В посолочную смесь добавляют нитриты, которые обеспечивают красный цвет фарша. Созревшее мясо становится более нежным, клейким, влагоемким и приобретает специфический запах. Шпик измельчают на шпигорезке после его предварительного охлаждения.

             С целью придания нежности и сочности в фарш добавляют 15 – 30 : холодной воды. Фаршем, который содержит все необходимые для данного вида колбас ингредиенты, плотно наполняют оболочку, батоны подвергают длительной осадке (7 – 10 суток) при температуре 2 – 4°С, а затем осуществляют холодное копчение при температуре 18 – 22°С в течение 2 – 3 суток. Сушат колбасы 20 – 30 суток при 12 –15°С до достижения установленной влажности (25 – 30 %). Сырокопченые колбасы весьма стойки при хранении (6 – 8 мес.).

 

 

Изучение функционально-технологических характеристик сырокопченых колбас со стартовыми культурами.

 

                Внесение стартовых культур ускоряет созревание сырокопченых колбас в процессе сушки, улучшает органолептические показатели готовой продукции, способствует размягчению структуры мышечной и соединительной ткани мясного сырья.

                В связи с тем, что обезвоживание колбас при соответствующих режимах параметрах сушки зависит от времени и скорости этого процесса, а также от содержания влаги в мясном фарше, необходимо использовать стартовые культуры, гарантирующие интенсивное снижение уровня рН при созревании фарша. В результате этого за счет низкой влагосвязывающей способности (ВСС) белков мяса обеспечивается быстрая сушка.

                Для достижения требуемых показателей готовой продукции при помощи стартовых культур необходимо использовать мясное сырье с невысоким содержанием влаги и желательно низкими показателями микробной контаминации, что достигается в ряде случаев его предварительным посолом.

                Использование наиболее эффективных стартовых культур, обеспечивающих  экономичный процесс и хорошее качество выпускаемой продукции, позволяет обходиться без предварительного посола мясного сырья.

              В связи с этими было исследовано влияние стартовых культур на функциональные и физико-химические показатели сырокопченых колбас, в процессе которых не был предусмотрен посол мясного сырья. Исследовали сырокопченую колбасу высшего сорта «Сервелат», изготовленную согласно ГОСТ 16131 «Колбасы сырокопченые», рецептура которой включала 25% охлажденной и замороженной говядины жилованной высшего сорта, 25% односортной жилованной нежирной свинины и 50% свинины жирной кусочками без предварительного посола сырья с применением стартовых культур.

               Образец №1 сырокопченой колбасы был выработан со стартовыми культурами Staphilococcus carnosus (10¹⁰КОЕ/г), Lactobacillus curvatus  (10¹⁰КОЕ/г). Образец №2 — Lactobacillus sake (10¹¹КОЕ/г), Staphilococcus carnosus (10¹¹КОЕ/г), Staphilococcus xylosus (10¹¹КОЕ/г). Контрольным образцом служила колбаса, изготовленная без бактериальных культур по аналогичной технологии.

           Технологическая схема производства колбасы включала: приготовление фарша в куттере из подмороженного сырья, наполнение фаршем оболочек, осадка батонов в течение 2,5 сут. При температуре 2 – 4 °С и относительной влажности 87%, копчение в течение 2 сут. при 22 – 24°С, сушка до достижения нормированной влажности при температуре 12 – 13 °С и снижении относительной влажности среды с 83 до 68%.

 

Схема 1. Производство сырокопченной колбасы «Сервелат» со стартовыми культурами

 

 

 

Размораживание, обвалка и жиловка сырья                 Шпик, грудинка

 

 

 

 

Подмораживание до –5…-1°С                                    Охлаждение до

                                                                                    –3…-1°С 

 

 

             

               Приготовление фарша в куттере

                            (1,5…3,5 мин)

                                                                                            пряности, чеснок,

                                                                                            стартовые культуры

 

 

 

Наполнение оболочек и вязка батонов

 

 

 

Осадка (2,5 сут.)

 

 

 

Копчение (22…24 °С, в теч.2 сут)

 

 

 

Сушка при t ° 12 – 13 °С и снижении

относительной влажности среды с 83 до 68%.

 

 

 

Контроль качества

 

 

 

Упаковка и маркирование

 

 

 

             В результате исследований установлено, что в опытных образцах под действием культур микроорганизмов происходит изменение рН, содержания влаги, влагосвязывающей (ВСС) и влагоудерживающей (ВУС) способности колбасного фарша.

              Физико-химические показатели сырокопченых колбас представлены в табл. 3.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

           Сравнительный анализ физико-химических показателей                            

образцы	Физико-химические показатели сырокопченых колбас
	рН	Влага, %	ВСС, %	Влага, %	ВУС, %
Контрольный:	5,47	50,12	44,52	—	—
До копчения	5,71	42,40	59,77	—	—
после копчения
Опытные:
1
До копчения	4,76	40,84	34,88	—	—
после копчения	4,94	37,41	44,47	—	—
2
До копчения	4,73	44,15	32,80	—	—
после копчения	4,90	33,75	48,63	—	—
Контрольный:
после сушки	5,62	—	—	30,14	38,69
Опытные:
1
после сушки	5,02	—	—	26,22	32,71
2
после сушки	5,09	—	—	27,24	29,09

 

Из данных табл. 3 следует, что в конце сушки рН опытных образцов колбас достигает 5,02 –5,09, при этом содержание влаги снижается на 3 – 4%, а ВУС – на 6-8% по сравнению с контролем. После копчения количество влаги в опытных образцах колбас снижается в среднем на 5-9%, а ВСС – на 9-15%.        

               Данные исследования химического состава образцов готовых колбас представлены в табл.4 .

Таблица 4

Сравнительный анализ химического состава колбас

 

образцы	Содержание , %
	влаги	жира	белка	золы	Хлорида натрия
Контрольный	30,14	43,37	20,11	2,22	3,49
Опытные:
1	26,22	44,19	20,08	2,28	3,60
2	27,25	43,01	19,26	1,99	3,59

Как видно из данных табл.4 в химическом составе опытных образцов колбас содержание влаги снижается на 2,9-3,9% и наблюдается незначительное повышение содержания соли по сравнению с контрольным образцом колбасы.

             Результаты органолептической оценки представлены в табл.5.

Таблица 5

Сравнительная оценка органолептических показателей колбас

образцы	Органолептические показатели, балл
	Вкус	запах	Цвет	Консистенция
Контрольные	4,9	4,3	4,4	4,5
Опытные:
1	4,9	4,6	4,8	4,9
2	4,8	4,7	4,7	4,9

 

             Из данных табл.5 видно, что опытные образцы колбас имели более выраженный запах и более твердую консистенцию. Их вкус практически не отличался от колбас, вырабатываемых по традиционной технологии. Они обладали приятным кисловатым послевкусием, монолитной поверхностью на срезе. Цвет опытных образцов был более интенсивным по сравнению с контрольным образцом, что подтверждается дальнейшими инструментальными исследованиями.

             В процессе созревания колбас со стартовыми культурами отмечалась устойчивая окраска в результате распада нитрита натрия под действием денитрифицирующих микроорганизмов (табл. 6 ).

Таблица 6

Сравнение стабильности окраски колбас

 

Образцы	Остаточное количество нитрита натрия, мг %	Содержание нитрозопигментов, % к общему количеству пигментов	Устойчивость окраски, %
Контрольный	0,0035	60,3	71,2
Опытные:
1	0,0025	62,8	74,8
2	0,0020	64,1	75,1

 

                Из данных табл.6 следует, что количество нитрозопигментов в них на 2-4% больше по сравнению с контрольным образцом, и соответственно устойчивость окраски в опытных образцах выше на 4%. При этом содержание остаточного нитрита натрия в опытных образцах по сравнению с контрольным образцом было меньше на 29%.

                Таким образом, стартовые культуры оказывают влияние на функциональные свойства, формирование цвета, вкуса, аромата сырокопченых колбас, при выработке которых используется мясное сырье без предварительного посола. Биохимические изменения мясного сырья в одинаковых режимах сушки определяются интенсивностью развития технологически полезных микроорганизмов стартовых культур.

             Несмотря на различный состав препаратов стартовых культур, использованных в настоящих исследованиях, не выявлено существенных различий в свойствах опытных образцов сырокопченых колбас. Основное преимущество сырокопченых колбас со стартовыми культурами, перед колбасами без них, выработанных по технологии, не предусматривающей предварительного посола мясного сырья, заключается в снижении остаточного количества нитрита натрия.

 

2.3.2 Модифицирование низкосортного сырья ферментами микроорганизмов

           Перспективным направлением использования низкосортного мясного сырья является его модифицирование ферментами микроорганизмов, что дает возможность повысить биологическую ценность этого сырья.

           При разработке новых технологий производства широкого ассортимента мясных продуктов из сырья с повышенным содержанием соединительной ткани ученые предусматривают как традиционные приемы обработки сырья, так и новые, обеспечивающие получение изделий высокого качества.

           Одним из способов повышения эффективности производства является внедрение на мясоперерабатывающих предприятиях малоотходных технологических процессов и, прежде всего, связанных с переработкой и использованием коллагенсодержащего сырья – мясной обрези. Продукты, содержащие соединительную ткань, обладают высокой пищевой ценностью и доступны по цене широкому кругу потребителей.

            Последние достижения науки позволили применять методы, сохраняющие молекулярную структуру белка  и в то же время избирательно воздействующий на его свойства.  После подробной модификации коллагеносодержащего сырья можно использовать для производства мясных продуктов (без существенного изменения качественных характеристик готовых изделий, но при значительном снижении их себестоимости).

              Волокно соединительной ткани по свойствам и действию, оказываемому на организм человека, относят к балластным веществам. Введение их в пищевые продукты улучшает обмен веществ в целом и функционирование пищеварительной системы человека, в частности.

               В настоящее время известно о благоприятном физиологическом воздействии соединительной ткани на функции человеческого организма. Такие белки, как коллаген и эластин, входящие в состав соединительной ткани, содержат минеральные вещества, способствующие укреплению опорно-двигательного аппарата как у пожилых людей, так и у молодых.

               Повышение содержания соединительной ткани как в традиционных, так и в разрабатываемых принципиально новых продуктов обоснованных с точки зрения адекватного питания. Поэтому разработка и внедрение технологий производства мясных продуктов с использованием коллагеносодержащего сырья приобретают особую актуальность. Ферментная модификация сырья позволяет получить не только традиционные мясные продукты, но и продукты для диетического и лечебного питания с высокой пищевой и биологической ценностью, а также с заданными свойствами.

                К ферментам, применяемым для обработки мяса, предъявляются определенные требования. Так, ферменты, используемые для размягчения жесткого мяса, должны воздействовать на внутримышечную соединительную ткань в процессе его тепловой обработки, т.е. проявлять активность при достаточно высоких температурах; катализировать превращения биополимеров мяса в слабокислой и нейтральной среде. Препараты, в состав которых входят протеолитические ферменты, должны быть безвредными для человека.

                В РГП «НПЦ перерабатывающей и пищевой промышленности», в отделе «Микробиологии и биотехнологии», были проведены исследования, связанные с поиском новых эффективных иммобилизованных ферментных препаратов и селекционированных микроорганизмов, воздействующих на доступное и дешевое коллагеносодержащее сырье (мясная обрезь, субпродукты).

             Биохимические изменения, происходящие в этом сырье под воздействием ферментов и микроорганизмов, способствуют модификации его функционально-технологических свойств, сокращению технологического цикла, повышению пищевой ценности готового продукта, улучшению его усвояемости и устойчивости при хранении.

              Теоретической основой для использования ферментов микроорганизмов при производстве мясных изделий стала классическая теория созревания мяса.

               Протеолитические ферменты, применяемые для переработки мяса, относятся к классу гидролаз. Они распадаются на экзопептидазы, гидролизующие внутренние пептидные связи этих цепочек. В основе механизма воздействия ферментных препаратов лежит их способность (как и собственных  ферментов мяса – катепсинов) изменять четвертичную, третичную, вторичную и даже первичную структуру белков и тем самым влиять на консистенцию, вкус и аромат готовых продуктов.

               По сравнению с кислотным или щелочным ферментативный протеолиз обладает рядом преимуществ: уникальной специфичностью действия, предотвращающей нежелательные побочные реакции; высокой каталической активностью; простотой инактивации при термообработке мясных изделий.

               Ферментативный гидролиз белков мясного сырья сопровождается деструктивными изменениями мышечных волокон, разрыхлением соединительно-тканных прослоек, что положительно влияет на качество готовых продуктов. Эффективность этого процесса зависит от температуры и концентрации вводимых растворов, величины рН среды и положительности воздействия на мясную систему. При этом может наблюдаться различная глубина протеолиза.

                 Поверхностный протеолиз, при котором происходит частичная деструкция белковых молекул, приводит к повышению содержания свободных аминокислот и улучшению консистенции мяса, полностью сохраняя его нативную микроструктуру.

                 Однако протеолитические ферменты имеют ряд недостатков. Так, большинство протеаз малоактивны при значениях рН, температуры и концентрации субстратов, которые определяются технологией производства. Протеазы практически невозможно использовать повторно, поскольку их трудно отделить от продуктов и субстрата. Эти ферменты неустойчивы при хранении.

                 Глубокий протеолиз мяса сопровождается деструкцией всех четырех структурных уровней макромолекул белка. При этом резко увеличивается количество свободных аминокислот (до 20-30 % от общего их содержания в белке), мясо сильно размягчается и практически полностью теряет исходную структуру. Поэтому при внесении ферментных препаратов в мясное сырье очень важно правильно определить их концентрацию, продолжительность воздействия и степень гидролиза белковых компонентов.

                Принципиально новые перспективы открылись перед прикладной энзимологией в результате создания иммобилизованных ферментов. Понятие «иммобилизованные» нужно понимать как любое ограничение свободы движения белковых молекул (или их фрагментов) в пространстве. По сравнению с нативными препаратами иммобилизованные ферменты обладают рядом существенных преимуществ.

                 Успешное использование препаратов иммобилизованных ферментов для производства мясных продуктов в значительной степени определяется подготовительным этапом работы – выбором носителя и метода иммобилизации.

                  Созданы бактериальные препараты «Микрон» ( ТУ 9291-002-02068647-93) и «Лактоплан» (ТУ 9192-001-020686647-93), мегатерин Г10Х (ГОСТ 25264.2-88. Получен на основе продуцента Bacillus megaterium) протосубтилин Г10Х и их смеси, которые позволяют изменять свойства коллагеносодержащего мясного сырья (мясной обрези).

                   Разработана технология производства новых видов изделий типа ветчины, например ветчина «Дачная»,с использованием модифицированной зачищенной мясной обрези. Рассол в количестве 12% от массы сырья вводят многоигольчатыми шприцами в мясную обрезь со шкуркой. Шприцованное сырье массируют в массажерах, добавляя смесь препаратов; цикл длится 24-36ч. Затем эту массу выдерживают для созревания в металлических или пластмассовых емкостях при температуре 18°С в течение 24-48ч. После этого ее формуют в белковую оболочку. Батоны ветчины перевязывают шпагатом продольно с двух сторон.

              Для повышения прочности оболочки на батоны рекомендуется надевать нитяную или капроновую сетку. Обжарку батонов (температура 90-110°С) и варку (температура 80-85°С) осуществляют в термокамерах.

              Варка батонов длится 2,5-3,5ч. До достижения температуры в толще батона 71±1°С. Затем батоны ветчины штыкуют и промывают теплой или холодной водой под душем в течение 5-10мин. После этого батоны направляют в камеру охлаждения до снижения температуры в толще продукта не выше 8°С. Выход готового продукта составляет 82% от массы несоленого сырья.

               Сухие концентрированные бактериальные препараты «Лактоплан» и «Микрон», выпускаемые на основе биомассы бактерий Lactobacillus plantarum штамм 31 и 32 и  Micrococcus caseolyticus штамм 38, перед употреблением восстанавливают и активизируют. После активизации бактериальный и ферментный препараты смешивают в соотношении 1:1:1 и вносят одновременно с посолочными ингредиентами в процессе посола мясного сырья. Биомассу микроорганизмов наращивали 24ч. На жидкой среде MRS при 37°С.

 

2.4 Внедрение и экономическая эффективность результатов исследований

                Для производства сырокопченых колбас используют говядину от взрослого скота, свинину, баранину в охлажденном и размороженном состояниях, шпик хребтовый, грудинку свиную с массовой долей мышечной ткани не более 25%, жир-сырец говяжий подкожный, жир-сырец бараний подкожный и курдючный. Лучшим сырьем является мясо от задних и лопаточных частей туш быков в возрасте 5…7 лет и от лопаточной части взрослых свиней (2…3года). Охлажденное сырье должно быть не более 2-3суточной выдержки, замороженное – не более 3 мес. хранения. В процессе жиловки говядину, баранину и свинину разрезают на куски массой 300…600г., грудинку свиную на куски массой 300…400г., шпик хребтовый на полосы размером 15х30см. Перед измельчением жирное сырье необходимо охладить до 2 ± 2°С или подморозить до  -2 ± 1°С.

Рецептура колбасы сырокопченой «Сервелат» высшего сорта

Сырье несоленое, кг. на 100 кг:                       

Говядина жилованная  высшего сорта                                    25                                                          свинина жилованная  нежирная                                               25   

свинина жирная кусочками    не более 3 мм.                          50

Итого                                                                                           100

 

Пряности и материалы, г. на 100 кг. несоленого сырья:

соль поваренная пищевая                                                           3500 

натрия нитрит                                                                              10  

сахар-песок                                                                                  200           

перец черный или белый молотый                                            150

крадамон или мускатный орех молотый                                   30

Оболочки. Круга  говяжьи №3, 4 и 5; искусственные диаметром 45…55 мм.

Форма и размер. Прямая, длина до 50 см.  с тремя перевязками на верхнем конце батона.

Продолжительность технологического процесса. 41 сут.

Выход продукта. 61% от массы несоленого сырья.

 

Расчет экономической эффективности разработки новых рецептур с добавлением стартовых культур.

                Под экономической эффективностью понимают обеспечение технологического процесса в минимальные сроки при максимальной экономии общественного труда.

                Чтобы рассчитать экономическую эффективность производства сырокопченых и сыровяленых мясных изделий с добавлением стартовых культур, сначала необходимо вычислить себестоимость партий готовых колбас, выработанных по традиционной технологии из мясного сырья массой 100кг, согласно вышеуказанной рецептуре. Зная стоимость сырья в целом рассчитаем стоимость каждого израсходованного материала и мясного сырья в указанном в рецептуре количестве.

Говядина жилованная                  1кг – 400тг.

                                                        25кг. х 400тг. = 10000тг.

Свинина жилованная нежирная  1кг – 300тг.

                                                         25кг.х 300тг.=7500тг.

Свинина жирная                            1кг. – 300тг.

                                                         50кг.х300тг.=15000тг.

Итого на несоленое мясное сырье затраты составили:

                                                         10000+7500+15000=32500тг.     

Далее, рассчитываем затраты на пряности и вспомогательные материалы:

Соль поваренная пищевая            1кг. – 15тг.

                                                         3,5кг. х15тг.=52,5тг

Нитрит натрия                                1кг. – 1000г – 300тг.

                                                         10г. = 3тг.

 Сахар-песок                                   1кг. – 1000г. — 70тг.

                                                          200г.= 14тг.

Кардамон или мускатный орех     1кг. – 1000г – 100 тг.     

 молотый                                          30г. =3тг.

Итого затраты на пряности и дополнительное сырье составили: 72,5тг. На 100кг.мясного сырья

Издержки на сырье в целом равны: 32500тг.(мясное сырье) +72,5тг.(вспомогательное сырье)=32572,5тг.

В среднем длина одного батона равна: 50см. Следовательно, одна колбасная палочка весит 1,5кг.

Из 100кг. мясного несоленого сырья (учитывая технологическую обработку) вырабатывают: 100кг/1,5кг = 66 колбасных батонов.

66 батоновх50см. = 3300см. оболочки расходуется

1см.говяжьего круга стоит – 1тг.

                                                  3300см. х 1тг. = 3300 тг.

Сумма производственных затрат можно представить в следующем виде:

                                                  32572,5тг.+3300тг+П_из. = 35872,5тг.+   П_из.

Где: П_из. – прочие производственные издержки, которые равны для колбас по традиционной технологий и для колбас со стартовыми культурами.

Выводы: Из 100кг. несоленого мясного сырья получают 66 колбасных батонов. На производство которых издержки составляют 35тяс.872тенге 5тиын (только на сырье) и плюс прочие издержки (энерго -, трудовые затраты и т.д.)

Зная затраты можно вычислить стоимость одной колбасы:

С = О_из.+ П_из./ V _г.прод. = 35872,5 + П_из./66 = 543,5 +П_из.

Прибыль = цена – себестоимость

П = 600тг. – 543 тг. = 57тг.              Итого: П = 66 батонов х 57 тг. = 3762тг.

При производстве колбасных изделий по традиционной технологии без бактериальных препаратов продолжительность технологического процесса составляет в среднем 30 – 40 суток.

Теперь рассмотрим структуру расчета экономической эффективности производства сырокопченых и сыровяленых мясных продуктов со стартовыми культурами.

Поскольку при добавлении стартовых культур мясное сырье можно использовать без предварительного посола, из суммы общих затрат следует вычесть затраты на поваренную соль. Однако необходимо прибавить затраты на бактериальные препараты. Таким образом:

                                       35872,5тг. – 52,5тг. = 35820тг.+ П_из.

                                       35820тг. +  П_из. + 200тг. = 36020 + П_из.

На 100 кг. несоленого сырья расходуется 20г. бакпрепарата

                                       20г.бакпрепарата (одна упаковка) – 200тг .       

Стоимость одной ферментированной колбасы составляет:

                                       С = 36020 +  П_из /66 = 545тг.

Прибыль: 700тг. – 545тг. = 155тг.

Продолжительность технологического процесса составляет 20сут. , т.е. в два раза короче по сравнению с продолжительность технологического цикла при выработке традиционных колбас. Учитывая дороговизну стартовых культур стоимость готового продукта будет выше. Экономическая эффективность внедрения и развития данной нетрадиционной технологии выражена в следующем: низкое содержание нитрита натрия, низкая микробная обсемененность, т.е. безопасность продукта; оптимальное содержание в продукте молочнокислых бактерий (10⁸ КОЕ/г) – функциональные свойства выражены; особое внимание следует уделить интенсификации процесса созревания, т.е. технологический цикл укорачивается в два раза. Также сроки хранения ферментированных колбас, вследствие снижения ВУС, ВСС составляют 9 –10 мес. По органолептическим показателям намного превышает качество колбасных изделий изготовленных по традиционной технологий без добавления стартовых культур.

 

 

Заключение

 

                    Как известно, одной из главных  причин порчи мясных продуктов при хранении является жизнедеятельность микроорганизмов, ухудшающих качество и приводящих к порче этих продуктов.

                Микрофлора копченых колбасных изделий и цельномышечных деликатесов после завершения технологического процесса состоит в основном из спорообразующих палочковидных сапрофитных бактерий рода Bacillus и незначительного количества неспоровых бактерий родов: Pseudomonas, Micrococcus, Lactobacillus и др.

                Наиболее часто встречающимися спорообразующими микроорганизмами являются Bac.mycodes, Bac.subtilis, Bac.megaterium, Bac.cereus; аспорогенные микроорганизмы представлены в основном: Ps.fluorescens, Ps.fragi, Ps.rugosa, M.luteus, M.flavus, L.brevis, L.viriddesens  и др.

                 Нежелательными и даже опасными для здоровья человека являются мезофильные бактерии родов:Escherichia, Proteus, Salmonella, Clostridium, в результате обсеменения которыми возникают токсикоинфекции; бактерии рода Staphylococcus, энтеротоксические бактерии рода Streptococcus, вызывающие пищевые токсикозы, а также патогенные микроорганизмы рода Streptococcus, вызывающие гнойно-воспалительные процессы в организме человека.

                  Однако бактерии родов Salmonella (S.typhimurium, S.enteritidiss, S.gallinarum), Escherichia (E-coli O₁₂₆ : B₁₆   ), Proteus (Pr.vulgaris, Pr.mirabilis), Clostridium (Cl.perfringens, Cl.sporogenes), Streptococcus (Str.bovis, Srt.uberis, Str.faecalis) достаточно  часто встречаются в мясных продуктах.

                 При исследовании группового и видового состава остаточной микрофлоры скоропортящихся мясных продуктов тест-культурами служат типичные для мясных   продуктов санитарно-значимые штаммы микроорганизмов родов  Bacillus (Bac.cereus АТСС 11778, Bac.mycodes АТСС 537,   Bac.subtilis АТСС 6633),   Micrococcus (M.luteus АТСС 9341, M.flavus АТСС 10240), чистые культуры бактерий рода Pseudomonas (Ps.fluorescens, Ps.aeroginosa), Salmonella (S.typhimurium), Escherichia (E-coli), Proteus (Pr.vulgaris), Clostridium (Cl.perfringens, Cl.sporogenes), Staphylococcus (St.aureus),  Streptococcus  (Str.pyogenes) – всего 14 видов микроорганизмов.

               Однако тщательно отобранные штаммы микроорганизмов также являются полезными в производстве различных продуктов питания. Актуальной в современных условиях является внедрение и развитие технологий выработки функциональных продуктов, содержащих определенные виды бактериальных культур, которые оказывают благоприятное действие на организм человека.

                Колбасные изделия, а также другие мясные продукты обладают высокой пищевой и биологической ценностью и пользуются у населения большим спросом. Поэтому совершенствование технологий производства мясных продуктов, повышение их качества и параметров безопасности является социальной и научной задачей. Разработаны различные способы улучшения качественных показателей мясных продуктов, в частности: выработка ферментированных колбасных изделий; добавление растительных экстрактов, для подавления роста гнилостной микрофлоры; модификация низкосортного мясного сырья; добавление соевых белков и др.

             Производство ферментированных мясных изделий является одним из направлений рационального питания человека.

             Основа процесса ферментации мясных продуктов – присутствие молочнокислых бактерий в мясе. До появления стартовых культур ферментация протекала за счет микрофлоры, содержащейся в мясе. Кроме того, часто осуществляли предварительный посол мясного сырья, что приводило к увеличению количества молочнокислых бактерий.

               Однако при таком способе ферментации некоторые мясные батоны остаются  неферментированными и имеют высокий уровень рН, а также в продукте наблюдается рост гнилостной микрофлоры, а в худшем случае – патогенных микроорганизмов. Иногда начинается рост нежелательных молочнокислых бактерий, обладающих способностью образовывать  газ (гетероферментативные штаммы).

                Широкое применение стартовых культур существенно улучшило микробиологические и органолептические показатели готовой продукции. Интенсивность цвета, вкус и аромат мясных изделий обеспечиваются воздействием стафилококков, входящих в состав стартовых культур. В состав стартовых культур входят специально отобранные штаммы молочнокислых бактерий и стафилококков. Каждый вид бактерий, входящих в состав стартовой культуры, обладает комплексом важных свойств, влияющих на качество готовой продукции. Сочетание штаммов молочнокислых бактерий и стафилококков позволяет получать мясные изделия высокого качества.

Использование стартовых культур при производстве ферментированных мясных изделий приводит к тому, что вносимая микрофлора будет доминировать во всей продукции. Поэтому при условии неизменности рецептуры и соблюдения параметров технологического процесса можно быть уверенным в постоянстве цвета, вкуса, аромата, кислотности и консистенции готового продукта в разных партиях мясных продуктов. Стартовую культуру следует выбирать, исходя из характеристик продута, который предусматривается получить, а также имеющегося технологического оборудования. При этом можно оптимизировать технологический процесс, так как сушка начинается сразу же по достижении рН 5,3. Таким образом использование, использование стартовых культур позволяет унифицировать процесс производства и сократить его продолжительность.

              Вкусоароматообразующие микроорганизмы используются в переработке разных видов мясного сырья, в том числе низкосортного, которое не может быть применено для производства колбасных изделий и других комбинированных мясных продуктов из-за специфических качественных показателей, в том числе и вкусоароматических.

               Полученные результаты свидетельствуют о том, что опытные образцы с 30 и 50% замены основного сырья белковым композитом практически не отличаются по содержанию вкусоароматических соединений от контрольного образца, выработанного по традиционной технологии. Также структура модифицированной продукции отличилась монолитной структурой.

                 Таким  образом, использование биотрансформированного нестандартного мясного сырья при изготовлении мясных деликатесов позволило получить мясные продукты с желаемыми параметрами качества.

                Аспекты применения мегатерина Г10Х в мясной промышленности могут быть связаны с тендеризацией низкосортного мясного сырья применительно к технологии натуральных полуфабрикатов, быстрозамороженных и мясных консервов, колбасных и деликатесных изделий. Технологический эффект от применения этого ферментного препарата можно ожидать в повышении нежности, сочности, выхода и улучшения органолептических характеристик за счет целенаправленного воздействия ферментного комплекса на компоненты мышечной ткани, усиления активности тканевых ферментов, улучшающих функционально-технологические свойства белков мяса.

             Освоение технологий нетрадиционных для рынка Казахстана видов продуктов, какими являются сыровяленые и сырокопченые мясные изделия со стартовыми культурами, позволит расширить ассортимент выпускаемых в стране высококачественных мясных продуктов и будет способствовать выходу на международные рынки. Для экономической целесообразности необходимо стартовые культуры и другие бактериальные препараты для мясной индустрий не импортировать, а выпускать отечественные бакпрепараты соответствующего качества. Также следует разрабатывать,  внедрять и гармонизировать с международными стандартами, нормативно-технические документации на мясные продукты, выработанные с добавлением стартовых культур. 

 

Перечень использованной литературы.

 

1. М.В.Думин, К.В.Потапова, А.Н.Ярмонов Стартовые культуры для мясных деликатесов.//Мясная индустрия №5- 2002г.
2. Н.В.Нефедова, М.П.Артамонова, А.Н.Полшков Изучение функциональных свойств колбас со стартовыми                          культурами.//Мясная индустрия №11-2003г.
3. К.В.Потапова Новые виды стартовых культур//.Мясная индустрия №1-2003г.
4. А.Б.Лисицын, Л.С.Кудряшов, В.А.Алексахина Перспективные технологии производства новых видов ферментированных колбас//.Мясная индустрия №11-2003г.
5. И.В.Бобренева К вопросу о функциональных продуктах питания//.Мясная индустрия №11-2002г.
6. Н.Н.Толкунова, Ю.А.Седов, А.Я.Бидюк Влияние растительных экстрактов на развитие микроорганизмов//.Мясная индустрия №3-2003г.
7. М.В.Думин, К.В.Потапова, А.Н.Ярмонов Оптимизация процесса производства//.Мясная индустрия №3-2002г.
8. А.Г.Забашта, В.Н.Письменская Использование низкосортного сырья для производства мясных продуктов//.Мясная индустрия №11-2003г
9. Л.Ф.Митасева, В.В.Хорольский Влияние молочнокислых микроорганизмов на вкусоароматические характеристики паштетов//.Мясная индустрия №3-2004г
10. В.В.Хорольский, Л.Ф.Митасева Разработка технологии пищевых продуктов на основе нестандартного сельскохозяйственного сырья консорциумами микроорганизмов//5-ая Международная конференция научнотехническая конференция. –М., МГУПБ, 2003
11. Ю.Г.Костенко, Т.С.Шагова, К.С.Янковский Пищевой листериоз: возбудители и способы подавления их роста, рекомендации для предприятий.//Все о мясе №3-1999г.
12. А.Б.Лисицын, И.М.Чернуха Функциональные продукты на мясной основе. //.Мясная индустрия №1-2003г
13. М.А.Сидоров, Р.П.Корнелаева Микробиология мяса и мясопродуктов. //М.. Колос.,2000г.
14. М.А.Сидоров, Н.В.Билетова, Р.П.Корнелаева Микробиология мяса, мясопродуктов и птицепродуктов. //М., Агропромиздат.,1986г.
15. Г.Д.Мюнх.,Х.Заупе идр. Микробиология продуктов животного происхождения// М., Агропромиздат.,1985г
16. Ю.И.Бойков, М.П.Бутко идр. Руководство по ветеринарно-санитарной экспертизе и гигиене производства мяса и мясных продуктов.//М., Легкая и пищевая промышленность, 1983г.
17. Н.В.Билетова, Р.Н.Корнелаева идр. Санитарная микробиология //М.,Пищевая промышленность.,1980г.
18. Н.Р.Практикум по микробиолгии// М., Агропромиздат.,1988г
19. Б.Т.Толысбаев и др. Практикум по микробиологии и ветеринарной санитарии.//Алматы.,1996г.
20. Под ред.А.К.Смагулова Качество и безопасность сельскохозяйственной пищевой продукции//КазНАУ, Алматы, 2002г
21. Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов//М., изд.стандартов.,1990г
22. Справочник товароведа продовольственных товаров //М., том2, Экономика.,1987г
23. Г.В.Гуринович, Л.С.Кудряшов Пробиотики и пробиотические продукты//М., ВНИИМП., 2002
24. В.В.Хорольский, И.А.Рогов Техника и технология производства сыровяленых и сырокопченых колбас//Обзорная информация. Серия Мясная промышленность., М., ЦНИИТЭИ мясомолпром.,1985г
25. В.И.Смоляр Рациональное питание// Киев, Наукава думка.,1991г
26. М.С.Дужкин, Л.Ф.Щелкунов Новые продукты питания//М.,МАИК, Наука,1998г
27. В.Е.Мицык, А.Ф.Невольниченко Рациональное питание и пищевые продукты//Киев,Урожай.,1994г
28. Н.С.Егоров Микробы – антагонисты и биологические методы определения антибиотической активности.//М., Высшая школа, 1965г.
29. М.Б.Коган, Л.С.Пожарская и др.Физико-химический и бактериологический контроль в мясной промышленности// М., Пищевая промышленность, 1971г.
30. Под ред.В.И.Рогачева//Консервированные пищевые продукты. Методы бактериологического исследования// М., Пищевая промышленность, 1965г.
31. Н.А.Красильников Определитель бактерий и актиномицетов//М.-Л, изд.АН СССР, 1949
32. Н.Н.Мазохина-Поршнякова, Л.П.Найденова Современные методы организации бактериологического контроля консервного производства//М., Пищевая промышленность, 1972г.
33. Е.М.Мищук Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии //М.,Госторгиздат, 1962г.
34. М.Н.Пименова, Н.Н.Гречушкина, Л.Г.Азова Руководство к практическим занятиям по микробмологии //изд.МГУ,1971г.
35. Справочное руководство под ред.Л.Л,Кухарковой Производственно-ветеринарный контроль в мясной промышленности // М., Пищевая промышленность, 1969г
36. Charman @ Hall Functional Foods. 1994