ХАРКІВСЬКИЙ ЗООВЕТЕРИНАРНИЙ ІНСТИТУТ

КОНСТАНТІНОВ Петро Дмитрович

УДК 619:614.31/.876:637.5.62

ВЕТЕРИНАРНО-САНІТАРНИЙ ТА РАДІОМЕТРИЧНО-ГІГІЄНІЧНИЙ КОНТРОЛЬ ПРОДУКТІВ ЗАБОЮ ТВАРИН, ОТРИМАНИХ У ЗОНАХ ПОСИЛЕНОГО РАДІОЕКОЛОГІЧНОГО КОНТРОЛЮ

16.00.06 – ветеринарна гігієна і санітарія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата ветеринарних наук

Харків – 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Білоцерківському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник доктор ветеринарних наук, професор

КАСЯНЧУК Вікторія Вікторівна,

Білоцерківський державний аграрний університет,

завідуюча кафедрою хвороб молодняку, патанатомії і

ветсанекспертизи ІПНКСВМ

Офіційні опоненти:

доктор ветеринарних наук, професор Хоменко Віталій Іванович, Національний аграрний університет, професор кафедри вет.санекспертизи і патанатомії;

кандидат ветеринарних наук Колос Юрій Олександрович,

Інститут біоорганічної хімії і нафтохімії,

ст.наук.співробітник відділу медико-біологічних досліджень

Провідна установа

Львівська академія ветеринарної медицини імені С.З.Гжицького Міністерства аграрної політики України

Захист дисертації відбудеться 02.03.2001 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К.02.23.02. при Харківському зооветеринарному інституті за адресою: ??, Харківська обл., Дергачівський район, п/в Мала Данилівка, ХЗВІ.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського зооветеринарного інституту за адресою: ??, Харківська обл., Дергачівський район, п/в Мала Данилівка, ХЗВІ.

.

Автореферат розісланий30.01.2001 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої

ради, кандидат ветеринарних наук, доцент М.М.Савенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Безпека і якість продовольчої сировини і харчових продуктів є одним із основних факторів, що визначають здоров'я населення і збереження його генофонду (Колос Ю.О., 1986, Хоменко В.І., 1986; Береза І.Г., 1989; Кравців Р.Й., 1989; Макаров М.П., 1991). Після аварії на ЧАЕС проблема забруднення радіонуклідами сировини і продукції тваринництва залишається актуальною, незважаючи на те, що сьогодні на більшості території України продукти виробляються за радіологічними показниками відповідно до ДР-97.

Згідно з ДР-97 норми вмісту радіонуклідів у продуктах харчування значно вищі, ніж доаварійні (Ільязов Р.Г., 1992). Звичайно, це відносно невеликі дози радіонуклідів, але більшість науковців доводить, що хронічне надходження радіоактивних ізотопів в організм людини, навіть у малих кількостях, справляє негативний вплив на її здоров'я (Аненков В.С., 1991; Алексіна М.Ю., 1994; Пристер Б.С., 1996). В організм людини радіонукліди надходять із різних джерел – з води, повітря, їжі. Причому на продукти харчування припадає до 90% радіонуклідів, у тому числі на м'ясо і м'ясопродукти – 20% (Асташева И.П., 1993; Гераськін М.П., 1996).

Отже, проблема зниження вмісту радіонуклідів у продуктах харчування, в тому числі в м'ясі та м'ясопродуктах, є дуже актуальною.

Вивчення динаміки концентрації радіонуклідів у м'ясі в післяаварійний період має проводитися постійно, щоб поповнити дані існуючих наукових досліджень і подати допомогу при вирішенні конкретних практичних завдань щодо раціонального зниження рівня радіонуклідів у м'ясі, а також науково обгрунтувати та вдосконалити існуючі технології виробництва м'ясопродуктів (Булдаков Л.А., 1964; Пристер Б.С. 1996; Архипов Н.П. 1996).

Існують кілька прийомів щодо зниження рівня радіонуклідів у сільськогосподарській продукції: агрохімічні, зооінженерні (раціональна годівля тварин перед забоєм), ветеринарні (застосування сорбентів, імуномодуляторів), а також технологічні в процесі переробки (Долгих Н.Л., 1993; Нікітенко А.М., 1996).

Важливе значення в переліку цих заходів належить технологічним прийомам, оскільки недооцінка ролі технологічних процесів у зниженні вмісту радіонуклідів у продуктах може призвести до збільшення дозових навантажень радіонуклідів для споживачів.

Для зменшення концентрації радіонуклідів у м'ясі існують прості технологічні прийоми: вимочування, засолювання, проварювання, але кожен з цих методів має недоліки, що стосуються втрати значної частини поживних речовин.

В останні роки у багатьох країнах широке застосування в технології м'ясних продуктів отримали культури молочнокислих мікроорганізмів, біомаса яких має дуже корисні властивості, що поліпшують органолептичні, біохімічні, мікробіологічні показники готових виробів (Анисимова И.П., 1989; Герасимова Л.С., 1989; Апраскин С.К., 1991; Асташева И.П., 1993).

Крім того , ці мікроорганізми є активними кислотоутворювачами, а кислоти, як зазначають Долгий Н.А., Матола Л.А., 1993 при вимочуванні м'яса можуть ефективно знижувати в ньому рівень радіонуклідів.

Продукти харчування із вмістом молочнокислих мікроорганізмів на міжнародному рівні визнані продуктами XXI століття.

У зв'яку з вищезазначеним вдосконалення технологічних прийомів щодо зниження рівня радіонуклідів у м'ясі та м'ясопродуктах, які б забезпечували максимальне збереження їхніх харчових властивостей, є дуже важливим і актуальним (Hammts walter P., 1986; Alexakihin R.M., 1996; Касянчук В.В., 1998).

Зв'язок роботи з науковими програмами. Робота виконувалася за планом науково-дослідних робіт держбюджетної теми № 1/2 НДІ ветсанекспертизи в складі Білоцерківського ДАУ "Розробити (вдосконалити) і впровадити у виробництво науково обгрунтовані правила ветсанекспертизи, ефективні методи оцінки якості та способи знезараження продуктів тваринництва в умовах різних форм власності та складної екологічної обстановки в Україні", яка входить до складу ДНТП 03.10 "Високоефективні ресурсозберігаючі технології виробництва харчових продуктів високої біологічної цінності", затвердженої Постановою Кабінету Міністрів України від 9 листопада 1996 р. № 1371 "Про вдосконалення контролю якості і безпеки харчових продуктів". Програма досліджень погоджена з агропромисловим відділом Кабінету Міністрів України, Управлінням координації і освоєння НТП та зв'язків з УААН та Державним департаментом ветеринарної медицини Міністерства АП України.

Крім того, фрагменти роботи виконувались у зв'язку з НДР держтематики за № 015-97 від 7 жовтня 1997 року (по інноваційному фонду), що ведеться на м'ясопереробному підприємстві ТОВ "Поліс".

Мета і завдання дослідження. Метою нашої роботи було розробити та удосконалити науково обгрунтовані методи зниження концентрації радіонуклідів у м'ясі та ковбасі, вивчити вплив запропонованих нами методів на радіометричні, ветеринарно-санітарні, харчові показники отриманих м'яса та м'ясопродуктів (ковбаси).

У зв'язку з цим в роботі були поставлені наступні завдання:

·

· проаналізувати вміст радіонуклідів у продуктах забою тварин залежно від віку;

· вдосконалити метод мокрого засолу м'яса з метою ефективного зниження рівня радіації в ньому та вивчити вплив цього методу на ветеринарно-санітарні та харчові властивості м'яса;

· розробити біологічно активну добавку із культури молочнокислих мікроорганізмів для використання її при виробництві вареної ковбаси;

· вдосконалити технологію виробництва вареної ковбаси із застосуванням біологічно активної добавки із культури молочнокислих мікроорганізмів та вивчити ветеринарно-санітарні, радіометричні, харчові показники готового продукту.

Наукова новизна роботи. Уперше визначено ветеринарно-санітарні показники продуктів забою тварин, що надходили на забій на Білоцерківське м'ясопереробне підприємство “Поліс”, вміст в них радіонуклідів від післяаварійного на ЧАЕС періоду до сьогодні. Це дало можливість визначити реальний вплив радіації на якісні показники м'яса та теоретично обгрунтувати доцільність розробки заходів зниження вмісту радіонуклідів у м'ясі та м'ясопродуктах.

Вдосконалено метод мокрого засолу м'яса шляхом застосування активної біомаси молочнокислих мікроорганізмів для зниження рівня радіонуклідів у ньому та вивчено ветеринарно-санітарні, харчові показники м'яса після такого методу засолювання. Розроблена біологічно активна добавка із застосуванням молочнокислих мікроорганізмів, що входять до складу бакконцентрату "Лактоцидин", для використання у ковбасному виробництві. Вдосконалена технологія виробництва вареної ковбаси із застосуванням біологічно активної добавки із культури молочнокислих мікроорганізмів та визначено вплив цієї добавки на якісні показники ковбаси (отримано 2 позитивні рішення на видачу патентів).

Практичне значення одержаних результатів. Запропоновано вдосконалену технологію мокрого засолу м'яса, що дає змогу знизити початковий рівень радіоцезію в ньому на 60–84%.

Розроблено спосіб приготування біологічно активної добавки БКЛ із культури молочнокислих мікроорганізмів, корисних для здоров'я людини.

Налагоджено виробництво вареної ковбаси із застосуванням біологічно активної добавки БКЛ у ТОВ “Поліс”.

Результати досліджень та розробок були впроваджені у м'ясо-переробному підприємстві ТОВ "Поліс" (акт випробування № 9 від 18.08.98р. та акт впровадження № 10 від 28.08.98 р.). Розроблено ТУ та ТІ на виробництво нового виду ковбаси: "Полісовська" ТУ 05479987.–001–2000 Затвердженого Заступником головного державного санітарного лікаря України М.А. Ситечко за №5.08.07/3680 від 29.08.2000 р. Зареєстровано Державним Комітетом України стандартизації метрології та сертифікації (Держстандарт України) за № 081/024791 від 16.11.2000 р.

Особистий внесок здобувача. Більшість досліджень та їх наукова інтерпретація виконані особисто автором. Дослідження з визначення деяких мікробіологічних показників м'яса (кількість МАФАМ) та оцінка біологічної цінності м'яса та м'ясопродуктів виконані разом з науковими співробітниками НДІ ветсанекспертизи при Білоцерківському ДАУ (канд. вет. наук Букаловою Н.В., наук. співробіт. Букаловим В.М.) та в Білоцерківській санепідемстанції.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались, обговорювалися на міжнародних конференціях: “The 11th Meeting of the International Veterinary Radiology Association (IVRA)” Jerusalem, Israel, july 27, august 1, 1997; Чорнобиль-96, Зелений Мис-96 р.; на науково-практичних конференціях у Києві (1997 р.) та Львові (1997 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 робіт.

Результати експериментальних досліджень опубліковані у таких наукових фахових виданнях: журнал “Ветеринарна медицина України" – 1 (№ 11, 1999 р.), у “Віснику Білоцерківського державного аграрного університету” – 2 (вип.8, вип.9, 1999 р.). Крім того, положення дисертації опубліковані в трьох збірниках.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, огляду літератури за темою і вибору напрямів досліджень, викладу загальної методики, експериментальної частини і методики досліджень, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних джерел, додатків. Робота викладена на 160 сторінках машинописного тексту, ілюстрована 41-ю таблицею та 13-ма рисунками. Список використаних джерел включає 230 найменувань, у тому числі 48 іноземних. У додатку наведено 6 документів (ТУ, ТІ на виготовлення ковбаси "Полісовська", 2 патенти, акти випробувань).

ВИБІР НАПРЯМІВ ДОСЛІДЖЕНЬ. МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Робота виконувалася протягом 1995–2000 рр. за тематикою держбюджетної теми № 1/2 НДІ ветсанекспертизи у складі БДАУ, а також за держтематикою інноваційного фонду за № 01597 ТОВ “Поліс”, м.Біла Церква.

Матеріалом для досліджень були продукти забою тварин (м'ясо, деякі внутрішні органи), готові м'ясні вироби (ковбаса). Протягом 1995 – 2000 років було досліджено 153950 проб м'яса радіометрично, 2123 мікробіологічно, 705 біохімічно, 159 біологічно (визначена біологічна цінність), крім того проведені дослідження сировини ковбасного фаршу: мікробіологічного – 140 досліджень, радіометрично - 390, біохімічних -170. Кількість радіометричних досліджень готової ковбаси складає 2160, а санітарно-мікробіологічних - 2680, органолептичних - 1900.

Були використані класичні методи досліджень

·

· вміст титрованої кислотності – титрометрично (в бакпрепараті – у градусах Тернера, в ковбасі – в мг% з перерахуванням на пропіонову кислоту);

· вміст молочної кислоти – методом Фрідемана;

· вміст летких жирних кислот (ЛЖК) – методом відгону парою;

· на біологічну повноцінність – тест-культурою Тетрахімена піріформіс.

Експериментальна частина роботи виконувалася згідно з наступною схемою (рис.1).

Рисунок 1 – Схема проведення досліджень за темою дисертації

Результати досліджень піддавалися статистичній обробці з використанням методів варіаційної статистики на програмованих мікрокалькуляторах "Электроника МК61". Визначали середню арифметичну (М), статистичну похибку середньої арифметичної (m), вірогідність різниці між середніми арифметичними двох варіаційних рядів за критерієм вірогідності (Р) і таблицями Стьюдента. Різницю між двома величинами вважали вірогідною при рівні можливості 0,05; 0,01; 0,001.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

1. Радіологічна та ветеринарно-санітарна оцінка якості м'яса забійних тварин

Дослідження з вивчення динаміки вмісту радіонуклідів у м'ясі забійних тварин було проведено шляхом ретроспективного аналізу власних радіометричних досліджень в яких приймали безпосередню участь, починаючи з травня 1986 року.

На ТОВ "Поліс" у після аварійний на ЧАЕС період на забій тварини надходили з різних регіонів України, в тому числі із Поліського, Іванківського районів, Київської області що знаходяться недалеко від Чорнобиля.

Згідно з проведеними дослідженнями після аварії (2–4 травня 1986 р.) концентрація радіонуклідів у м'ясі забійних тварин та птиці в десятки разів перевищувала доаварійний рівень. При цьому в окремих випадках вона доходила в м'ясі до 9128±165,9 Бк/кг (табл.1).

Слід зазначити, що більш висока концентрація радіонуклідів була зареєстрована в м'ясі забитих тварин, які були доставлені з регіонів, найближчих до ЧАЕС – Поліського та Іванівського районів Київської області.

Вже через місяць після аварії рівень радіонуклідів в м'ясі забійних тварин почав знижуватися і до кінця 1986 року їх концентрація у м'ясі зменшилася в 7–10 разів. Однак, залишався високий вміст радіонуклідів у м'ясі забитих тварин із Поліського та Іванківського районів. Нами були виявлені певні закономірності нагромадження радіонуклідів в органах тварин залежно від їх віку. Дослідженнями доведено, що з віком концентрація радіонуклідів у продуктах забою підвищується. Причому, найвищий рівень відмічався в печінці і нирках.

Таблиця 1

Динаміка концентрації радіонуклідів у м'ясі після аварії на ЧАЕС, Бк/кг

(за даними радіометричних досліджень Білоцерківського птахокомбінату –

ТОВ "Поліс")

Період після аварії Рівень радіації Концентрація радіонуклідів, Бк/кг

Вид м'яса

свинина яловичина кури курчата

3–5 травня 1986 р. мінімальний 1332±95,6 1424,5±94,2 825,1±18,8 488,4±15,2

максимальний 9128 ±165,9 7566,5±23,9 1239,5±40,8 695,6±27,6

3–5 червня 1986 р. мінімальний 388±7,0 462,5±9,8 906,5 ±12,6 468,0±13,0

максимальний 6234,5± 46,4 6900,5±32,3 1184±25,3 962±28,1

грудень 1986 р. мінімальний 111,0±2,8 351,5±4,2 296±2,8 166,5±4,2

максимальний 4699,0±39,4 6234,5±40,8 – –

1987 р. мінімальний 2127,5±43,6 2756,5±32,3 259±2,8 166,5±4,2

максимальний 3404,0±19,6 3515,0±11,2 – –

1988 р. мінімальний 1591,0±30,9 1850,0±36,6 832,5±9,8 536,5±12,6

максимальний 3015,5±12,6 3015,5±7,0 – –

1989 – 1991 рр. мінімальний 1757,5±77,3 1887,0±84,3 407±2,8 333±2,8

максимальний 2812,0±11,2 3071,0±19,6 – –

1992 р. – дотепер мінімальний 31,4±0,4 72,20±3,0 197,9±13,0 194,2±13,4

максимальний 444,0±22,5 481,0 ±19,6 – –

Оскільки на сьогодні у м'ясі забійних тварин вміст радіонуклідів порівняно невисокий, ми вивчали ветеринарно-санітарні показники продуктів забою тварин, в яких вміст радіонуклідів знаходився в межах ДР-97. При цьому досліджували вищі і нижчі рівні вмісту радіонуклідів, які реєструвались у цих продуктах у товаристві “Поліс”.

Нашими дослідженнями визначено, що істотних органолептичних змін у м'язовій тканині при існуючих на сьогодні рівнях радіонуклідів не відбувається, але встановлено, що вищі порогові рівні допустимих ДР-97 концентрацій радіонуклідів у м'язах, незалежно від віку тварин, в 20–30% випадків впливають на органолептичні показники отриманого м'яса. Це проявляється у погіршенні таких параметрів, як колір та консистенція і виражається в появі “блідого“ вологого м'яса чи темного із пониженою вологоємністю та із заниженими смаковими властивостями. Таке м'ясо оцінюється як задовільне.

Крім органолептичних показників, вивчалися також біохімічні показники м'яса і м'ясопродуктів. Одержані дані наведені в таблиці 2.

Таблиця 2

Вміст білка, жиру, сухої речовини у пробах яловичини залежно від

концентрації радіонуклідів

Проби м'язової тканини Вміст поживних речовин у м'ясі, %

жир білок суха речовина

вік тварин, міс. вік тварин, міс. вік тварин, міс.

6-12 12-36 >36 6-12 12-36 >36 6-12 12-36 >36

Контрольні 1,4± 0,2 1,8± 0,2 2,0± 0,1 17,3± 0,2 18,6± 0,3 21,6± 0,2 21,6± 0,2 22,7± 0,2 22,9± 0,3

Дослідні 1,5± 0,1 1,4± 0,1 1,7± 0,1 17,1± 0,1 18,1± 0,1 20,1± 0,2 21,0± 0,1 22,0± 0,1 22,2± 0,2

Примітка. Вміст радіонуклідів у контрольних пробах 10–14 Бк/кг,

у дослідних – 19–29 Бк/кг

З даних таблиці 2 можна зробити висновок, що за вмістом основних поживних речовин – білка, жиру м?ясо відповідає показникам, визначеним чинними в Україні НТД. Але в пробах м'язів з більш високими пороговими значеннями радіонуклідів (19–29 Бк), вміст зазначених поживних речовин був меншим, порівняно з вмістом у м'язовій тканині, що мала нижчий рівень радіонуклідів. У яловичині під дією радіонуклідів значно знижувався вміст сухої речовини, в основному в м'язах молодняку, меншою мірою змінювався вміст жиру та білка. Рівень рН був у межах, передбачених ветеринарно-санітарними правилами норм для доброякісного м'яса, але в пробах м'язів з вищим вмістом радіонуклідів показник рН у 11–13% випадків знаходився у верхніх межах норми – 5,9–6,2.

Дослідження також підтверджують, що вміст радіонуклідів у тих мінімальних кількостях, які допускає ДР-97 р., негативно впливає на санітарно-мікробіологічні показники м'яса, що проявляється збільшенням його мікробного обсіменіння.

При аналізі впливу концентрації радіонуклідів на кількісний склад мікрофлори у м'язовій тканині отримані нами дані свідчать про те, що яловичина з вищим пороговим вмістом радіонуклідів має більш високі показники МАФАМ в 1 г. Якщо в середньому в досліджуваних м'язах містилося 30-69 КУО МАФАМ, то більш високі показники були в пробах від молодняку (6–12 міс.) та від тварин старше 3-х років. Із підвищенням вмісту радіонуклідів у м'язах кількість мікроорганізмів збільшувалась: у м'язах від молодняку 6–12-місячного віку – в середньому на 16 КУО, від тварин віком 12–36 міс. – на 14 КУО, а від старших 3-х років – на 18 КУО. М'язи з досліджуваним вмістом радіонуклідів не проявили токсичного ефекту в біотесті з Тетрахіменою піріформенс. Ці дані мають важливе значення для м'ясопереробної промисловості, тому що, по-перше, на термін зберігання охолодженого м'яса прямо пропорційно впливає його мікробне обсіменіння і, по-друге, біохімічні показники м'яса, а особливо рН, справляють істотний вплив на вихід готових продуктів та їхню якість. Так, з м'яса, що має низькі чи високі значення рН, вихід готових продуктів зменшується і вони мають невисокі якісні показники.

Вищезазначене визначає актуальність пошуку шляхів і засобів зниження вмісту радіонуклідів у м'ясі.

2. Вдосконалення методу мокрого засолювання м'яса з метою зниження у ньому рівня радіонуклідів

Для досягнення необхідних технологічних властивостей готових м'ясних продуктів (смаку, аромату, кольору, консистенції) і запобігання розвитку небажаних мікроорганізмів застосовують засол м'яса. Застосування засолення м'яса крім технологічного, має ще дезактивуюче значення. Тому вдосконалення цього технологічного прийому дуже актуальне (Асташева И.П., 1993).

Згідно з даними літературних джерел, активними дезактивуючими засобами для м'яса є засолення і також використання кислотних розчинів (Долгий Н.Л., 1988). Ці методи зменшують рівень радіонуклідів, але знижують вміст білка, жиру та інших поживних речовин у м?ясі.

В останні роки велика увага науковців і практиків приділяється біологічно активним харчовим добавкам як ефективним дезактивуючим засобам. До таких добавок належать молочнокислі мікроорганізми (Resic J., 1983; Дацюк Л.А., 1993; Schlesinger T., 1997).

З метою вдосконалення засолення м'яса ми застосували біомасу молочнокислих стрептококів, що використовуються в молочній промисловості. Ці мікроорганізми є активними кислотоутворювачами, мають бактерицидні властивості і дуже корисні для людини.

Для засолення м'яса були апробовані засолювальні суміші з вищезгаданими молочнокислими бактеріями.

Засолювальні суміші (розчини) складались із різних концентрацій кухонної солі і біомаси молочнокислих бактерій. Були апробовані три розчини. Розчин № 1 – 3%-ний розчин NaCl (контроль), № 2 – суміш 1:1 біомаси молочнокислих мікроорганізмів і 3%-ного розчину NaCl та розчин № 3 – суміш 1:1 біомаси молочнокислих мікроорганізмів і 6%-ного розчину NaCl. Дослідження проводилися з подрібненим м'ясом яловичини та свинини з питомою активністю16–20 Бк/кг та 70–80 Бк/кг.

В сольових розчинах мікроорганізми, які ми вводили в розчин солі активно розмножувались і нарощували кислотність.

Із досліджуваних сольових розчинів з біомасою бактерій більш активним виявився 6%-ний розчин кухонної солі. Його бактерицидна дія до S. aureus, E. coli, B. proteus виражалась зоною пригнічення їх росту в 9,2-10,3 мм; до S. faecalis - 11,5 мм, а до Ps. aerugenosa - 7,6 мм; бактерицидна дія сольового розчину (3%-ний розчин солі і біомаса) була нижчою, зона пригнічення росту вищезгаданих мікроорганізмів була меншою порівняно до вищезгаданого сольового розчину на 0,2-0,7 мм. Радіопротекторну дію комбінованих сольових розчинів ми вивчали на м'ясі різної величини подрібнення (8±3 мм та 80ґ80 мм) та при різній експозиції посолу (20, 30, 60 хв.).

Ефективність виведення радіонуклідів з м'яса оцінювали при різних експозиціях, що відображено в таблиці 3.

Таблиця 3

Біохімічні показники подрібненого м'яса при засолюванні

в різних розчинах (експозиція засолу 30 хв)

Показник Величина подрібнення м'яса, мм

8±3 80ґ80

Розчини, N

1 2 3 1 2 3

Радіонукліди вихідні 5,8±0,1 5,6±0,2 5,4±0,1 5,8±0,2 5,4±0,1 5,4±0,1

після засолення 5,7±0,1 5,5±0,1 5,3±0,2 5,7±0,1 5,2±0,1 5,3±0,1

Вміст аміно-аміачного азоту вихідні 1,24±0,1 1,25±0,1 1,21±0,2 1,23±0,2 1,18±0,1 1,26±0,1

після засолення 1,23±0,1 1,24±0,1 1,20±0,1 1,22±0,1 1,16±0,1 1,25±0,1

Вміст жиру, % вихідні 1,78±0,01 1,67±0,03 1,93±0,02 1,75±0,02 1,98±0,01 1,89±0,02

після засолення 1,70±0,01 1,62±0,03 1,90±0,01 1,71±0,01 1,94±0,01 1,85±0,01

Вміст білка, % вихідні 20,3±0,1 20,1±0,1 19,7±0,1 20,6±0,2 19,2±0,2 20,9±0,1

після засолення 19,6±0,1 18,8±0,1 18,6±0,2 20,1±0,2 18,9±0,1 20,5±0,1

Вміст води, % вихідні 77,4±0,3 78,5±0,1 77,1±0,3 78,3±0,1 78,6±0,2 77,9±0,2

після засолення 76,6±0,2 79,1±0,1 77,8±0,1 77,7±0,1 79,1±0,1 78,5±0,1

Дані таблиці 3 свідчать, що більш ефективною дезактивуючою дією вирізнявся розчин № 3. Ефективність його підвищувалася прямо пропорційно до експозиції засолу. Крім цього, слід відзначити, що наступне промивання шматочків м'яса в проточній воді (протягом 1 хв.) знижує концентрацію радіонуклідів додатково ще на 10–12%.

Також були вивчені біохімічні показники якості м'яса після засолювання модифікованим методом (рис. 1, 2).

Рисунок 1 – Вміст білка та жиру в пробах м'яса, подрібненого на

шматочки розміром 8±3 мм після засолення в різних розчинах

Рисунок 2 – Вміст білка та жиру в пробах м'яса, подрібненого

до розмірів 80 ґ 80 мм після засолення в різних розчинах

Як видно із рисунків 1 і 2, застосування модифікованого методу засолювання меншою мірою впливає на вміст основних поживних речовин м?ясі, порівняно з традиційним.

Ми визначали вплив досліджуваних засолювальних сумішей на вміст мікроорганізмів у м'ясі після засолення. Виявлено, що за термін засолу в м'ясі початковий рівень мікроорганізмів знижувався при використанні як комбінованих засолювальних сумішей, так і в простому сольовому розчині. Більшою мірою кількість МАФАМ в 1 г м?яса зменшувалася при засолюванні в розчині № 3.

При засолі м'яса в звичайному розчині солі (3%-ному) протягом 30 хв початкова кількість мікроорганізмів зменшується на 9,5–10% (розміри шматочків 8±3 мм) і на 14,7–15% (розміри шматочків 80ґ80 мм), а при засоленні в розчині № 3 – на 22–22,5% і 24–24,5% відповідно. При експозиції 60 хв кількість мікроорганізмів у м'ясі при засоленні в розчині солі зменшувалася на 13–13,5% (менші шматочки м'яса) та на 25–25,7% (більші шматочки м'яса).

При аналізі якісного складу мікроорганізмів м'яса після засолу визначено, що після засолення в розчинах з біомасою домінуючою мікрофлорою у складі МАФАМ були молочнокислі мікроорганізми, а при звичайному засоленні – умовно-патогенна мікрофлора (S. albus, S. citrus, S. faecalis, B. subtilis та ін.). Молочнокислі мікроорганізми були в кількостях від 673 до 1797 КУО в 1 г м'яса.

При перелічених позитивних властивостях (дезактивуючі, бактерицидні) розчину № 3, можна відзначити і задовільні технологічні показники при засолюванні м'яса в цьому розчині. Так, за 60 хв засолу шматочки м'яса розміром 8±3 мм містили 3% солі, а шматочки м'яса розміром 80ґ80 мм – 2,5% солі. Органолептично шматочки м'яса майже не відрізняються від м'яса звичайного засолу.

Враховуючи вищезазначене, ми вважаємо за доцільне використовувати у м'ясопереробній промисловості засолювальну суміш, що складається із рівних частин 6%-ного розчину NaCl і 14–16-годинної культури (біомаси) термофільних молочнокислих стрептококів штаму 2 КС, яка ефективно знижує вміст радіонуклідів у м'ясі і при цьому мінімально впливає на його біохімічні показники (вміст білка, жиру), поліпшує санітарно-гігієнічні характеристики і забезпечує засол відповідно до технологічних параметрів.

2. Розробка способу приготування біологічної добавки для виробництва екологічно безпечної ковбаси

Останнім часом доведено доцільність використання у м'ясопереробній промисловості застосування культури молочнокислих мікроорганізмів при виробництві ковбас. Ми вирішили застосувати біомасу молочнокислих мікроорганізмів для виробництва вареної ковбаси, відомостей про використання такої біомаси в даній технології в доступній нам літературі ми не знайшли.

Метою цієї серії досліджень була розробка технології виробництва біологічно активного бактеріального препарату із молочнокислих мікроорганізмів для застосування у виробництві вареної ковбаси.

Бактеріальні препарати, що застосовують у ковбасному виробництві, мають відповідати таким основним вимогам: мікроорганізми, які становлять основу цих препаратів повинні бути активними кислотоутворювачами, а також мати бактерицидну активність, яка сприяє зменшенню кількості небажаної мікрофлори. Для варених ковбас ці параметри мають бути дуже високими, оскільки контакт активнодіючої біомаси бактеріального препарату із м?ясним фаршем до термічної обробки нетривалий (40–55 хв).

Тому ми зупинилися на сильних кислотоутворювачах L. Acidophilum (штаму 48с), що входять до складу бакконцентрату "Лактоцидину", який випускається НДІ молока і м?яса УААН у вигляді сухого бакконцентрату. Загальновідомо, що біологічна активність мікроорганізмів залежить від умов культивування, від якості поживних середовищ.

Ми дослідили біологічну активність L. acidophilum (штам 48с), культивованих в розчинах сухого знежиреного молока (ГОСТ 10970-87) різних концентрацій (10%, 20%, 30%). Основним компонентом сухого молока є лактоза, яка стимулює розвиток молочнокислих мікроорганізмів. У сухому знежиреному молоці її міститься близько 50%.

Крім того, з метою підвищення активності молочнокислих мікроорганізмів застосовували їх двоступеневе поновлення: спочатку фізрозчином, а потім – у живильному середовищі.

Для розчинення ліофілізату молочнокислих бактерій бакконцентрату “Лактоцидину” згідно з діючою інструкцією передбачено застосовувати для розчинення або дистильовану воду, або знежирене молоко, в якому в подальшому йде культивування цих бактерій. Ми вивчили вплив розчинення на подальшу активність молочнокислих бактерій при культивуванні.

Розчинення ліофілізованої маси бактерій бакконцентрату "Лактоцидину" перед внесенням в живильне середовище (розчин знежиреного сухого молока) проводили в фізрозчині з температурою 37–38°С (з дотриманням умов стерильності) шляхом інтенсивного перемішування ліофілізату з 10±0,2 см3 фізрозчину 2–2,5 хв до утворення однорідної рідини з ледь помітною опалесценцією. Ми порівнювали вплив різних розчинників на біохімічну активність поновленої біомаси.

Встановлено, що застосування фізрозчину перед внесенням ліофілізованих бактерій в більшій мірі активізує їхню біохімічну активність, порівняно з використанням для цієї мети дистильованої води чи молока.

У ході досліджень було підібрано оптимальне поживне середовище шляхом випробовування різних концентрацій сухого знежиреного молока.

Біомасу ацидофільних паличок штаму 48с вирощували при температурі 37–38о С.

За інтенсивністю наростання клітин спостерігали через кожні 3 год.

Результати досліджень біомаси наведено ра рисунку 4.

Рисунок 3 – Кількість мікробних клітин з бакконцентрату "Лакто-

цидин", вирощених на знежиреному молоці різної концентрації

Найбільша кількість клітин ацидофільних паличок була зареєстрована при вирощуванні їх на 30%-ному розчині сухого знежиреного молока через 14–16 год термостатування. Пік нарощування клітин у кожному із використаних розчинів знежиреного молока ми реєстрували після 12–14 год термостатування біомаси. За органолептичними показниками більш щільний згусток біомаси утворювався при використанні 30%-ного розчину сухого знежиреного молока. У цьому розчині активність кислоутворення була також найвищою (рис. 4).

Рисунок 4 – Активність кислотоутворення молочнокислих бактерій

(ацидофільних паличок, шт. 48с) на середовищах з різною

концентрацією сухого знежиреного молока

Як видно на рисунку 4, більш активне кислотоутворення спостерігається при вирощуванні ацидофільних бактерій штаму 48с на 30%-ному розчині сухого знежиреного молока з терміном термостатування 14–16 годин, при цьому кислотність отриманої біомаси становить 140–150оТ.

Визначали вміст поживних речовин в отриманій біомасі бактерій, оскільки це є важливим при використанні її як біодобавки і допоміжної сировини в ковбасному виробництві. Хімічний склад біомаси наведено в таблиці 4.

Таблиця 4

Вміст поживних речовин в біомасі ацидофільних паличок,

вирощених на розчинах знежиреного молока, %

Розчин знежиреного молока, на якому вирощували біомасу Вміст поживних речовин у біомасі, %

білок лактоза жир

10%-ний 6,9±0,2 1,6±0,1 0,45±0,01

20%-ний 13,8±0,3 4,2±0,2 0,94±0,02

30%-ний 20,7±0,5 6,2±0,2 1,41±0,2

За вмістом поживних речовин біомаса ацидофільних бактерій штаму 48с має більш високу концентрацію білка, жиру і лактози при вирощуванні цих бактерій на 30%-ному розчині сухого знежиреного молока.

Крім вищезазначених характеристик, біомаса ацидофільних бактерій мала добре виражену бактерицидну дію, щодо умовно-патогенної мікрофлори (табл.5).

Як видно із таблиці 5, ацидофільні палички щодо досліджуваних тест-мікроорганізмів мали більші зони затримки росту на 0,8–1,4 мм, порівняно із зонами, що утворювали бактеріоцини молочнокислих стрептококів.

Отже, як видно із проведених досліджень, за всіма показниками ацидофільні бактерії були більш активними при використанні 30%-ного розчину сухого знежиреного молока використаного для їх поновлення із ліофілізованого стану. Розчин стерильного знежиреного молока, виготовлений із сухого молока у вигляді 30%-ної водної концентрації, є повноцінним живильним середовищем для розвитку і активного проявлення біохімічних властивостей ацидофільних молочнокислих паличок штаму 48с.

Таблиця 5

Показники бактерицидних властивостей ацидофільних паличок

штаму 48с, вирощених в різних розчинах сухого знежиреного

молока (повторність дослідів п'ятикратна)

Тест-мікроорганізми Зона пригнічення росту тест-мікроорганізмів, мм

Концентрація розчину сухого молока для поновлення, %

10 20 30

E. coli 7,3±0,2 8,2±0,2 13,4±0,4

S. aureus 6,4±0,1 7,4±0,2 12,7±0,2

S. faecalis 7,8±0,2 7,9±0,1 12,3±0,2

B. proteus 7,4±0,3 8,3±0,3 14,5±0,1

Ps. aerugunosa 6,7±0,1 8,1±0,3 11,6±0,3

Враховуючи вищезазначене, ми використовували в подальших експериментах бакпрепарат, отриманий шляхом двоступеневого поновлення ацидофільних бактерій, що входять до складу “Лактоцидину”, з використанням 30%-ного розчину сухого молока в якості живильного середовища. Бакпрепарат ми назвали БКЛ (бакпрепарат “Лактоцидину”).

Розроблений нами бактеріальний препарат БКЛ є білково-бактеріальним препаратом, оскільки до його складу входять білки молока та бактерійний білок, крім того, препарат містить продукти життєдіяльності ацидофільних бактерій і насамперед такі, як молочна кислота і бактеріоцини, що діють бактерицидно щодо умовно-патогенної мікрофлори.

Для виробництва дослідно-промислової партії бакпрепарату БКЛ і його застосування в технології виготовлення вареної ковбаси ми розробили інструкцію, що подається в розділі "Додатки" даної роботи.

Розроблений нами бакпрепарат має приємний кисломолочний запах, однорідну консистенцію щільного молочного згустку. Він містить 20,7±0,5% білка, 1,41±0,2% жиру, 6,2±0,2% лактози, 28,5±0,5% сухої речовини, 71,7±0,5% вологи, кількість мікроорганізмів у 1 см3 – 109–1010, кислотність – 150±10°Т, рН 3,9–4,2.

Виготовлену вищезгаданим способом біомасу ацидофільних бактерій (БКЛ) застосовували при виробництві вареної ковбаси.

На підставі проведених досліджень і одержаних результатів нами була запатентована розробка бакпрепарату БКЛ для застосування його в ковбасному виробництві з метою поліпшення якісних показників ковбаси, а також як ресурсозберігаючий компонент у ковбасному виробництві.

3. Вдосконалення технології виробництва вареної ковбаси із застосуванням бакпрепарату БКЛ

Виготовлений вищезгаданим способом бакпрепарат БКЛ ми випробували при виробництві вареної ковбаси. Подібні бакпрепарати у ковбасному виробництві застосовуються переважно при виробництві копчених ковбас або варено-копчених. Ми вирішили випробувати біологічну дію цих бактерій при виробництві вареної ковбаси, керуючись тим, що висока біологічна активність біомаси зможе за досить невеликий період контакту з м'ясним фаршем (до варки) позитивно вплинути на якість ковбаси.

Об'єктами наших досліджень були: бактеріальний препарат БКЛ, варена ковбаса, що виготовлена традиційним способом, та новий вид вареної ковбаси із бакпрепаратом БКЛ. Крім того, вивчали ковбасний фарш до та після кутерування з бакпрепаратом БКЛ.

Дослідження проводили в 2-х напрямах. У першій серії досліджень вивчали вплив добавки БКЛ, що вводиться в сирий ковбасний фарш, який виготовлений із м'яса, посоленого звичайним способом.

В другій серії досліджень бакпрепарат БКЛ вводили у фарш із м'яса, посоленого вдосконаленим нами методом, при цьому в обох серіях дослідів вивчали якісні показники як сирого, так і вареного фаршу в готовому виробі.

З метою вдосконалення технології виробництва вареної ковбаси було взято за основу рецептуру виготовлення ковбаси “Молочна”.

Проведеними дослідженнями встановлено, що при додаванні до м'ясного фаршу БКЛ спостерігається зниження в ньому радіонуклідів, підвищення процента вологи, оскільки молочна кислота, що міститься в бакпрепараті, сприяє зниженню рН фаршу, а це в свою чергу підвищує його вологоємність та поліпшує структуру готового продукту.

За рахунок молочнокислих мікроорганізмів кількість МАФАМ у фарші збільшилася на порядок при додаванні 10% та 12% БКЛ у фарш, а при додаванні 5–7% БКЛ цей показник підвищувався в 1,2 – 1,5 рази .

За органолептичними властивостями ковбасний фарш із добавками БКЛ в кількостях 5–7% істотно не відрізняється від контрольного, а фарш з 10% добавленого бакпрепарату має більшу в'язкість та пластичність, більш світлого кольору, приємного запаху, а з додаванням 12% – більш рідкої консистенції з меншою в'язкістю.

При додаванні 5% БКЛ до фаршу вихід готового продукту до маси сировини майже не змінюється, а при внесенні 7%, 10% та 12% бакпрепарату вихід істотно збільшується, а саме на 8,2%, 8,1% та 15,4%, відповідно.

Шляхом експериментальних досліджень при внесенні різних об'ємів БКЛ (5%, 7%, 10%, 12%) до ковбасного фаршу було виявлено, що оптимальна кількість його, яка позитивно впливає на якісні показники ковбаси і яку доцільно використовувати у виробництві становить 10%, а час кутерування має бути продовженим на 3–5 хвилин, порівняно з традиційною технологією. Визначали органолептичні, біохімічні, мікробіологічні, радіологічні та технологічні показники зразків ковбас, виготовлених за традиційною і модифікованою технологіями (при використанні БКЛ у кількості 10%).

Результати комплексних досліджень готової вареної ковбаси узагальнені в таблиці 6.

Таблиця 6

Порівняльна характеристика якісних показників зразків вареної ковбаси, виготовленої за різними технологічними рішеннями

Показники Зразок вареної ковбаси

№ 1 № 2 № 3 № 4

Органолептичні, бали 4,5 4,4 4,9 4,8

Радіометричні, Бк/кг 18,3±0,2 5,4±0,3 12,7±0,4 2,8±0,2

рН 6,5±0,2 6,2±0,2 6,0±0,3 5,8±0,2

Вихід, до маси сировини, % 110,2±1,2 111,4±1,3 116,6±1,1 117,3±1,2

Вміст МАФАМ, КУО в 1 г 105±22 76±12 65±9 53±7

Вміст молочнокислих мікроорганізмів, КУО в 1 г 5±2 9±3 17±2 29±4

Білок, % 20,3±0,2 19,7±0,2 21,4±0,2 20,1±0,2

Жир, % 0,84±0,03 0,79±0,2 0,92±0,04 0,9±0,01

Волога, % 74,2±0,2 74,9±0,1 73,3±0,1 74,5±0,1

Термін зберігання, год 72 72 88 88

Примітка. № 1 – контроль; № 2 – ковбаса без БКЛ, фарш з м'яса модифікованого засолу;

№ 3 – ковбаса з БКЛ, фарш з м'яса традиційного засолу; № 4 – ковбаса з БКЛ,

фарш з м'яса модифікованого засолу

Як видно з таблиці 6, кращі показники були отримані в зразках кобаси, що виготовлені із добавленням БКЛ.

При застосуванні БКЛ отримали варену ковбасу, яка за санітарно-гігієнічними, радіометричними, органолептичними показниками перевищує аналоги варених ковбас, виготовлених за традиційною технологією. Вдосконалена технологія виробництва вареної ковбаси нами запатентована, і на м'ясопереробному підприємстві “Поліс” налагоджено її промисловий випуск.

Виробництво такої вареної ковбаси економічно доцільне, крім того, така ковбаса має високоякісні санітарно-гігієнічні, харчові, органолептичні показники. Рецептурні компоненти БКЛ (складові сухого знежиреного молока та біомаси бактерій) є цінними видами сировини у м'ясопереробній промисловості. Вони сприяють поліпшенню консистенції ковбаси за рахунок нормалізації вологоутворюючої здатності фаршу, покращують санітарно-мікробіологічні, радіологічні показники готового продукту, а також його харчову і біологічну цінність, та подовжують термін зберігання.

На виготовлення цієї ковбаси розроблено технологічну інструкцію і технічні умови.

Новий вид ковбаси вареної в/г названо “Полісовська”.

Документація і новий вид ковбаси “Полісовської” пройшли експертизу в Українському державному університеті харчових технологій, де отримали позитивну оцінку, і затверджені Мінстерством охорони здоров'я України.

ВИСНОВКИ

1. Ретроспективним аналізом радіометричних досліджень м'яса забійних тварин у період від аварії на ЧАЕС дотепер встановлено, що вміст радіонуклідів у м'язовій тканині з часом має тенденцію до зниження і на сьогоднішній день він знаходиться в межах ДР-97.

На кінець 1986 року концентрація радіонуклідів у м'ясі знизилась у 7–10 разів, причому порівняно до їх вмісту у перші післяаварійні місяці, більш висока концентрація радіонуклідів реєструвалась у яловичині, а найменша – у м'ясі птиці.

У продуктах забою великої рогатої худоби радіонукліди більшою мірою депонуються в м'язовій тканині (15,4–18,1 Бк/кг), печінці (12,8–19,2 Бк/кг), менше – в нирках (8,5–14,8 Бк/кг); при цьому в продуктах забою тварин старше 3-х років вміст радіонуклідів був вищим у середньому на 15–35%, порівняно з продуктами забою, отриманими від молодняку віком до 3-х місяців.

2. Встановлено, що радіонукліди, концентрація яких знаходиться в межах допустимих рівнів ДР-97 (19–25 Бк/кг), впливають на біохімічний склад яловичини: знижується вміст білка на 0,2–0,6%, жиру – на 0,1–0,5%, сухої речовини – на 0,6–0,8%, глікогену – на 11,8–14,9 %, молочної кислоти – на 16,8–25,7 мг%; підвищується вміст ЛЖК на 0,1–0,2 %, аміно-аміачного азоту – на 0,04–0,09 мг, підвищується величина рН на 0,1–0,2 одиниці.

Санітарно-мікробіологічними дослідженнями встановлена більша кількість КУО МАФАМ у м'ясі забійних тварин, яке мало вищі порогові показники радіонуклідів. У змивах з поверхні таких туш виявлено на 100,5 тис. мікроорганізмів у 1 см3 більше, ніж у змивах з туш, які мали нижчий від вищого порогового рівня вміст радіонуклідів.

3. Встановлено, що вдосконалена нами засолювальна суміш для м'яса, до складу якої входить біомаса молочнокислих стрептококів штаму 2КС із концентрацією мікроорганізмів 105–106 КУО/см3; кислотністю 60–65°Т, рН 5,0–5,2; вмістом кухонної солі 3%, при традиційних технологічних режимах засолу знижує вміст радіонуклідів у м'язовій тканині в середньому на 75–85%. Більш ефективне виведення радіонуклідів з м'яса відмічено при засоленні м'яса, подрібненого на шматочки розмірами 8±3 мм (шрот) порівняно з засолом шматочків м'яса розмірами 80ґ80 мм протягом 30–60 хвилин.

4. Встановлено вплив методів мокрого засолу м'яса на рівень втрат основних поживних речовин м'яса: при традиційному мокрому засоленні вміст жиру в середньому зменшується на 4,5–6,3%, а білка – на 2,5–5,5%; при застосуванні модифікованого нами методу із біомасою молочнокислих стрептококів – на 3,6–5,7% і 1,6–3,8%, відповідно. Запропонований метод засолу не справляв негативного впливу на технологічні та органолептичні показники м'яса.

Кількість МАФАМ (КУО) в 1 г м'яса при застосуванні традиційного засолу зменшувалася в середньому на 9–13%, модифікованого – на 11–28%.

5. Ацидофільні палички штаму 48с, що входять до складу "Лактоцидину", після поновлення у фізрозчині та наступного