ИССЛЕДОВАНИЕ_ВЛИЯНИЯ_ПРОЦЕССА_ЗАМОРАЖИВАНИЯ_НА_МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИ. Исследование влияния процесса замораживания на микробиологические факторы безопасности замороженного полуфабриката для приготовления пищи питьегового смузи
 Скачать 416.53 Kb.
|
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССА ЗАМОРАЖИВАНИЯ НА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЗАМОРОЖЕННОГО ПОЛУФАБРИКАТА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ ПИТЬЕГОВОГО СМУЗИ Абстрактный В качестве объекта исследования был выбран полуфабрикат для приготовления напитка-смузи. В него входили клубника, сушеные яблоки и овсяные хлопья. Образец замораживали в низкотемпературном калориметре до -20°C. Установлено, что замораживание при температуре -20±2°c способствует полной консервации образца и хранению в течение 270 дней. Результаты органолептической оценки полуфабриката перед замораживанием и после хранения в холодильнике в течение 270 дней показали, что продукт характеризуется высоким качеством. Микробиологические параметры свежего и замороженного полуфабриката изучали на количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (QMAFMAnM). А также для бактерий группы colibacillus (BGCB), патогенных микроорганизмов рода Salmonella, плесневых грибов и дрожжей. Грамотрицательная микрофлора – бактерии группы colibacillus, патогенные микроорганизмы, в том числе бактерии рода Salmonella, в образцах замороженных полуфабрикатов не наблюдались. Проведенные исследования продемонстрировали преимущества замораживания как с точки зрения минимизации потерь ценных биокомпонентов сырья, так и с точки зрения достижения высоких органолептических показателей продуктов после замораживания и размораживания. Соблюдение оптимальных условий замораживания исключает необходимость дополнительного использования искусственных консервантов, обеспечивает высокое качество продукции и ее безопасность, что соответствует всем принципам здорового питания. Ключевые слова: замороженные продукты, безопасность, микробиологическое загрязнение, грамотрицательная микрофлора, низкотемпературное хранение, смузи. 1. ВВЕДЕНИЕ Для улучшения здоровья населения Украины чрезвычайно важно обеспечить полноценное и здоровое питание. Непрерывное обеспечение населения качественной и безопасной продукцией растительного происхождения является одной из важнейших задач украинского агропромышленного комплекса [1]. Рост культуры питания населения, рост спроса на продукты питания, проявляющиеся как полезные, понимание связей между структурой питания и здоровьем несомненно, обеспечит популярность замороженных фруктов и ягод среди потребителей. Для этого необходимо разработать новые технологии, использование которых позволит получать замороженные продукты, качество которых не хуже, чем у исходного сырья. Создание безалкогольных напитков с использованием растительного сырья – смузи становится все более популярным во всем мире. Выбор компонентов для приготовления смузи-напитка довольно широк. В рецептурный состав напитка могут входить свежие, замороженные, сухофрукты, овощи и ягоды, а также различные специи, отруби, крупы, молочные продукты. В зависимости от используемых компонентов смузи может быть как соком, так и основным блюдом или десертом. При хранении свежие фрукты и овощи легко подвергаются воздействию механических факторов, вредных насекомых и патогенных микробов, быстрой порче, вызванной местными микробиологическими ферменты обусловлены жизнедеятельностью микроорганизмов [2]. Одним из способов сохранения пищевых продуктов является замораживание, что гарантирует высокий уровень качества продуктов при длительном хранении. Суть замораживания заключается в угнетающем действии холода на развитие микрофлоры, что является одной из важных причин порчи овощных продуктов [3]. Изучение влияния воздействия низких температур на жизнедеятельность микроорганизмов имеет научное значение для холодильной техники. При производстве замороженных фруктовых полуфабрикатов большое внимание уделяется микробиологическому загрязнению растительного сырья и соблюдению санитарно-гигиенических условий производства [4, 5]. Для обеспечения оптимальных условий, ограничивающих рост микроорганизмов, и получения продуктов надлежащего качества необходимо изучать микробиологические процессы, происходящие в пищевых продуктах [6]. На основе этого была сформулирована цель работы, которая заключается в исследовании влияние процесса замораживания на микробиологические показатели качества полуфабриката из пюреобразной смеси сушеных яблок, клубники, сахара и овсяных хлопьев для приготовления смузи, хранящегося в течение 270 дней при температуре -18±2°C. Это позволит расширить ассортимент замороженных продуктов, увеличить срок их хранения и сохранить полезные свойства и вкусовые качества. 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В качестве объекта исследования был выбран полуфабрикат массой 200 г для приготовления смузи-напитка. Технологическая схема производства выглядит следующим образом: 100 сушеных яблок сорта “Боровинка”, выращенных в Украине, промывают, бланшируют в кипящей воде в течение 3...5 мин. Клубнику среднераннего сорта “Дукат”, посаженную в Украине в количестве 70 г, осмотрели, вымыли, очистили от плодоножек. 10 г сахара производства “Астарта-Киев” и 30 г были добавлены овсяные хлопья “Эркюль”, произведенные компанией “Даймонд ЛТД” в Украине. Подготовленные компоненты измельчали механическим способом до частиц размером 38,114·10-5 мкм. Клубника содержит много питательных веществ, которые определяют ее пищевую и диетическую ценность, в том числе углеводы, представленные высоким содержанием сахаров (до 12 %). Содержание клетчатки в клубнике составляет 4,0 %, белков - около 1%, что является источником незаменимых аминокислот. Липиды представлены насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами. Клубника содержит много макро- и микроэлементов, витаминов. Сушеные яблоки имеют богатый химический состав. Их высокая энергетическая ценность обусловлена повышенным количеством углеводов (57,2 %). Сушеные яблоки имеют богатый витаминный состав – витамин В4 (17,6 мг) и витамин С (3,9 г). Что касается макроэлементов, то сухофрукты содержат много калия (580 мг), фосфора (77 мг), магния (30 мг), кальция (111 мг) и натрия (87 мг), а также многие микроэлементы. По химическому составу овсяные хлопья содержат белковых веществ до 12,5%, жиров до 6 %, углеводы до 66,5 %, зола до 4,0 %, клетчатка до 12,2 %, вода 12 %. Овсяные хлопья по количеству белков (13,1 г) они превосходят другие крупы, содержат все незаменимые для организма аминокислоты. Их минеральный и витаминный состав представлен широким спектром веществ, необходимых человеческому организму. Замораживание осуществлялось с использованием экспериментальной установки – низкотемпературного колориметра, изготовленного собственными руками и запатентованного учеными Харьковского государственного университета экономики и торговли, изготовленного в Институте криобиологии и криомедицины НАН Украины [7]. Калориметр позволяет регулировать температуру и скорость замораживания, а также регистрировать температуру используемых образцов в области пищевых продуктов постоянно находятся в процессе дальнейшего анализа. В качестве хладоносителя использовали пары жидкого азота. Схема этого набора представлена на рис. 1.  Рис. 1. Схема низкотемпературного калориметра для замораживания: 1 – слой; 2, 7 – входное и выходное отверстия измерительной камеры; 3, 8 –переходы дифференциальной термопары; 4 – измерительная камера; 5 – исследуемый объект; 6, 17 – места соединения термопар; 9, 10 – вентиляторы; 11 – Сосуд Дьюара; 12 – нагреватель; 13 – автотрансформатор; 14, 15 – электрические регистраторы; 16 – входное отверстие; 18 – заслонка Принцип работы установки следующий: пары азота поступают в покрытие с помощью нагревателя, помещенного в сосуд Дьюара 11. Температура в покрытии зависит от скорости испарения азота, которая, в свою очередь, определяется мощностью нагревателя 12. Это дает возможность расширить диапазон рабочих температур до значений, близких к значениям жидкого азота. В результате работы вентилятора 9 пары азота проходят через измерительную камеру 4, где они поглощают тепло, выделяемое объектом. Разница температур фиксируется на входе и выходе с помощью регистратора непрерывного действия 15 с помощью дифференциальной термопары. Площадь под кривой представляет собой зависимость разницы температур от времени, пропорциональную количеству тепла, выделяемого объектом при достижении температуры покрытия. Такой калориметр дает возможность получать четкие результаты, качественные характеристики и широкий спектр температур [8]. Микробиологические параметры свежего и замороженного полуфабриката были изучены на количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (QMAFMAnM). А также для бактерии группы colibacillus (BGCB), патогенные микроорганизмы рода Salmonella, плесневые грибки и дрожжи. Исследования проводились планшетным методом количественного учета на твердых питательных средах. Общее количество бактерий определяли на мясопептоническом агаре. Посевы на мясопептонический агар термостатировали при температуре 30°C в течение 72 часов [9]. Для уничтожения бактерий группы colibacillus [10] инокуляции проводили на среде Кесслера, термостатируется в течение 48 часов при температуре 37 °C. Бактерии сальмонеллы [11] изучали путем посева на селенитную среду, термостатированную в течение 2...48 часов при температуре 37°C, с повторным посевом на среду Плоскирева. Для выявления плесневых грибов и дрожжей посевы в посуду с сусло-агаровой средой инкубировали при температуре 28°C в течение 5-7 дней [12]. Параметры определяли в среднем образце только что приготовленного образца и при хранении в холодильнике в течение 30, 60, 90, 180 и 270 дней. Исследования проводились в лаборатории медико-биологических препаратов в Харьковской области Государственный университет пищевых технологий и торговли в Украине. 2. 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОЦЕДУРЫ Замораживание проводили на исследуемом образце полуфабриката в виде измельченной однородной массы в количестве 20 г, помещенной в колориметр при заданной температуре среды –20 °С. После этого его хранили в морозильной камере в течение 270 дней (поскольку максимальный срок хранения этих сезонных продуктов составляет 270-360 дней) при температуре -18±2°C, поскольку при этой температуре происходит полная консервация продуктов. Органолептические показатели полуфабриката были изучены до и после замораживания вкусовой комиссией департамента товароведения, менеджмента качества и безопасности г. Харькова Государственный университет пищевых технологий и торговли (Украина), состоящий из 10 человек. Для балльной оценки качества полуфабриката использовалась 5-балльная система, представленная в дегустационных списках. Каждый параметр (консистенция, цвет, вкус, запах) весов имел 5 степеней качества, выраженных в баллах в таблице 1. Таблица 1. Точечная оценка качества полуфабриката  Результаты органолептических оценок представлены в таблице 2. Таблица 2. Изменение органолептических показателей полуфабриката  3. РЕЗУЛЬТАТЫ Результаты органолептической оценки продемонстрировали высокое качество продукта. Консистенция полуфабриката была однородной с равномерно распределенной мелкоизмельченной мякотью до и после измельчения. После размораживания цвет оставался ярким, равномерным по всей массе. Вкус и запах ярко выражены, приятны и гармоничны. Перечень групп микроорганизмов, которые должны быть нормализованы в пищевых продуктах, определяется исходя из их рецептуры и химического состава, технологии производства, условий и сроков хранения. Микробиологические параметры являются неотъемлемой частью комплексной оценки качества и безопасности пищевых продуктов [13]. При производстве замороженного полуфабриката большое внимание уделяется микробиологическому загрязнению растительного сырья и соблюдению санитарно-гигиенических условий производства. То устойчивость микробных клеток в замороженных продуктах зависит от скорости замораживания, конечной температуры, продолжительности хранения, специфического состава микрофлоры, уровня микробиологического загрязнения и влажности среды. На начальной стадии замораживания количество бактериальных клеток быстро уменьшается, затем гибель микроорганизмов замедляется. Для определения микробиологических показателей, их влияния и изменений при хранении исследования проводились непосредственно после изготовления, затем через 30, 60, 90, 180 и 270 дней хранения в холодильнике при температуре -18±2°C. Количество МАФАнМ до замораживания составляло 1,2×103, через 30 дней - 8,7×102, через 60 и 90 дней - 7,5×102, а после 180 и 270 дней хранения в холодильнике при температуре -18±2°c уменьшилось до 6,3×102 по сравнению с только что полученным. До замораживания показатель количества дрожжей составлял 1,3×102, через 30 дней – 9,3×10, 60 дней – 9,1×10, 90 и 180 дней – 8,7×10, после Через 270 дней хранения он уменьшился до 8,5×10. Показатель формы у свежеприготовленного полуфабриката составил 8×10, после хранения в течение 30, 60 дней снизился до 6,8×10, через 90 и 180 дней - до 6,7×10, через 270 дней этот показатель снизился до 6,4×10. Грамотрицательная микрофлора – бактерии группы colibacillus, патогенные микроорганизмы, в том числе бактерии рода Salmonella, в образцах замороженных полуфабрикатов не наблюдалась. Микробиологическая безопасность этих полуфабрикатов в основном зависит от загрязнения сырья, санитарно-гигиенических условий производства и скорости проведения подготовительных операций; замораживание и низкотемпературное хранение, в свою очередь, существенно подавляют жизнедеятельность микроорганизмов. микроорганизмы, обуславливающие высокий уровень санитарно-гигиенической и эпидемиологической безопасности в течение всего срока хранения. Степень обсемененности и специфический состав микрофлоры не только характеризуют качество готового продукта, но и позволяют судить о нежелательных процессах, которые могут возникнуть при его хранении. 4. ВЫВОДЫ Полученные результаты свидетельствуют о том, что: 1. Замораживание фруктово-ягодного полуфабриката при правильной температуре позволяет использовать его круглый год. Этот способ переработки является одним из перспективных, позволяет использовать замороженный полуфабрикат для приготовления напитков. 2. Установлено снижение общего микробиологического загрязнения при хранении в холодильнике, что свидетельствует о негативном влиянии холода на жизнедеятельность микроорганизмов. Количество МАФАНМА после 30, 60, 90, 180 и 270 дней хранения в холодильнике при температуре -18±2 °c уменьшается по сравнению с недавно изготовленным. Количество дрожжей и плесневых грибов также уменьшается при хранении, но полного исчезновения микрофлоры не происходит, поэтому важно соблюдать санитарно-гигиенические нормы при их производстве, упаковке, хранении и реализации. Полученные данные подтверждают безопасность и качество употребления полуфабриката в течение 270 дней. Замораживание подавляет развитие микроорганизмов, поэтому исключается необходимость использования консервантов и других искусственных добавок. 3. Описанная технология приготовления замороженного полуфабриката для приготовления смузи-напитка позволит расширить ассортимент замороженных продуктов, увеличить срок их хранения и сохранить полезные свойства и вкусовые качества. Использование замороженных полуфабрикатов на предприятиях торговли, гостинично-ресторанном бизнесе и в повседневной жизни способствует лучшей организации работы персонала, экономии производственных ресурсов, сокращению времени на приготовление напитков. REFERENCES [1] Svystun, T., Tuz, K. (2017). Market analysis of semi-frozen of Ukraine. Economy of food industry, 9 (2), 19-23. [2] Zahrebelniy, V. O. (2015). The main aspects of the evaluation of microbiological risk of food. Veterinary Biotechnology, 26, 83-89. [3] Afroz, H., Ahmed, T., Uddin, M. A. (2016). Microbiological analysis and antibacterial activity of pear samples. Stamford Journal of Microbiology, 5 (1), 1-4. doi: 10.3329/sjm.v5i1.26910 [4] Korzun, V. N., Tikhonenko, Yu. S. (2010). Functional products and their role in human nutrition. Scientific works ONACHT, 2 (38), 173-178. [5] Serdyuk, M., Stepanenko, D., Baiberova, S., Gaprindashvili, N., Kulik, A. (2016). Substantiaton of selecting the method of pre-cooling of fruits. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (11 (82)), 62-68. doi: 10.15587/1729-4061.2016.76235 [6] Fatema, N., Acharjee, M., Noor, R. (2013). Microbiological Profiling of Imported Apples and Demonstration of Bacterial Survival Capacity through in vitro Challenge Test. American Journal of Microbiological Research, 1 (4), 98-104. doi: 10.12691/ajmr-1-4-6 [7] Odarchenko, A. M., Pogozhykh, M. I., Odarchenko, D. M. (2006). Pat. No. 13953 UA. Device to determine the amount of free and bound water at temperatures close to the temperature of liquid nitrogen. MPK A23L 1/00. No. u200511091; declareted: 23.11.2005; published: 17.04.2006, Bul. No. 4. [8] Cherevko, O., Odarchenko, A., Pogozhikh, N., Odarchenko, D., Sokolova, E. (2016). Effect of sautéing of onion on its storage at low temperatures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (11 (83)), 46–50. doi: 10.15587/1729-4061.2016.81391 [9] GOST 10444.15-19. Food products. Methods for determining the amount of mesophilic aerobic and facultative-anaerobic microorganisms (1994). Moscow: Publishing Standards, 13. [10] GOST 30518. Food products. Methods for detecting and determining the number of bacteria of the group of E. coli bacteria (coliform bacteria) (2005). Moscow: Publishing Standards, 8. [11] GOST 30519. Food products. Methods for the detection of bacteria of the genus Salmonella (2005). Moscow: Publishing Standards, 10. [12] GOST 10444.12-88. Food products. Methods for the determination of yeasts and molds (2010). Moscow: Standartinform Publishing, 8. [13] DSTU 6029:2008. Fruit and berry semi-finished products (crushed and mashed potatoes) quick-frozen (2009). Kyiv: Derzhspozhyvstandart of Ukraine, 18. (2018), «EUREKA: Life Sciences» Number 2 Dmytro Odarchenko Department of commodity science, quality management and ecological safety Kharkіv State University of Food Technology and Trade 333 Klochkivska str., Kharkiv, Ukraine, 61051 laboratory119@mail.ru Andrey Odarchenko Department of commodity science, quality management and ecological safety Kharkіv State University of Food Technology and Trade 333 Klochkivska str., Kharkiv, Ukraine, 61051 3494545@ukr.net Evgenia Sokolova Department of commodity science, quality management and ecological safety Kharkiv State University of Food Technology and Trade 333 Klochkivska str., Kharkiv, Ukraine, 61051 evgenia-sokolova@ukr.net Vladimir Mikhailik Department of commodity science, quality management and ecological safety Kharkiv State University of Food Technology and Trade 333 Klochkivska str., Kharkiv, Ukraine, 61051 vladimir119@mail.ru |