Исследование биологически безопасных методов предупреждения плесневения колбас

Введение. На сроки хранения колбасных изделий влияют сырье и режимы технологической обработки, в первую очередь, термическое воздействие, которое позволяет продлить сроки от 2-3 суток до 3-4 месяцев, что обеспечивает сохранение качества и безопасности продукции при условии хранения и реализации в торговых точках розничной сети [1, 2, 3].

Поверхность сырокопченых колбас, как правило, поражается мицелиальными грибами, что снижает товарный вид продукции, потребительские свойства и способствует накоплению в продуктах микотоксинов [1, 2, 4, 5].

Механическое удаление колоний мицелиальных грибов с поверхности продуктов питания не предотвращает полностью повторное развитие и дальнейшее накопление метаболитов плесеней. Многие исследователи предпринимали попытки использовать для борьбы с плесенями бактерицидные и антисептические препараты химического происхождения, но, широкого применения эти препараты в практике не нашли [3, 4, 5, 6]. Таким образом, сегодня актуально исследование эффективных и безопасных для человека и окружающей среды препаратов и методов предупреждения плесневения колбасных изделий, которые обеспе- чат снижение интенсивности размножения микроскопических грибов на их поверхности в процессе хранения.

Цель исследований - изучение биологически безопасных препаратов предотвращения плесневения сырокопченых колбас при их хранении в условиях бытового холодильника.

Условия, материалы и методы . Материалом для исследования были сырокопченые колбасы ТМ «Луганские Деликатесы»: высшего сорта «Московская» и «Брауншвейгская», изготовленные по ГОСТ 12600-67 и первого сорта «Еврейская» (ТУ У 10.1.-61104728-001) и «Молодежная» (ДСТУ 4427:2005). Исследованы органолептические, физико-химические и микробиологические показатели 16 образцов сырокопченых колбас (по 2 образца каждого вида колбасы от каждой партии). Проведены опыты по изучению безвредности и относительной биологической ценности на данных образцах колбас

Для определения частоты плесневения сырокопченых колбас проводили подсчет и сравнение количества заплесневелых колбас к их общему количеству. Чтобы выделить и идентифицировать мицелиальные грибы, выросшие на поверхности сырокопченых колбас, проводили посев на плотные питательные среды и микроскопию выросших культур. Для исследований отобрали биологически безопасные препараты в различных концентрациях, а именно спиртовой и водный растворы прополиса (концентрация прополиса составляла 10,0% и 12,0% соответственно), раствор перекиси водорода (1,0%), смесь растворов прополиса и перекиси водорода (в половинной концентрации от монорастворов: 5,0% прополиса и 0,5% раствор перекиси водорода), раствор уксуса столового (6,0%). Фунгицидные свойства определяли используя модифицированный диско-диффузионный метод [7].

Динамику развития микромицетов на поверхности батонов сырокопченых колбас исследовали в первые сутки изготовления и затем 1 раз в 3 дня на протяжении 45 или 60 суток (минимальный срок хранения сырокопченых колбас, заявленный производителем) [8].

Результаты и обсуждение. При хранении сырокопченых колбас в условиях бытового холодильника рост единичных колоний плесеней на поверхности колбасных оболочек начинался с 9-12 дня, на 18-24-е сутки наблюдалось массовое и интенсивное развитие микромицелий с поражением более 1% поверхности колбасных батонов. Через 30 суток хранения сырокопченая колбаса «Еврейская», «Молодежная» и «Московская» покрывались налетом плесени в 60,0% случаев, поражалось более 3% поверхности каждого батона. На 36 сутки плесенями покрывалось 40,0% образцов колбасы «Брауншвейгская», при этом площадь поверхности с микромицетами составляла менее 3% каждого батона (таблица 1).

Таблица 1 – Частота выявления плесеней сырокопченых колбас

День исследования	Наименование
	«Еврейская», n=5	«Молодежная», n=5	«Брауншвейгская», n=5	«Московская», n=5
	Плесневелые батоны, шт./ площадь поражения батона, %
1,3,6	-	-	-	-
9	1/ед.	1/ед.	-	1/ед.
12	1/<1%	1/<1%	-	1/<1%
15	1/>1%	1/>1%	-	1/>1%
18	1/>3%	1/>3%	1/ед.	1/>2%
21	2/>3%	2/>3%	1/ед.	1/<3%
24	2/>3%	2/>3%	1/<1%	1/>3%
27	2/>3%	2/>3%	1/>1%	2/>3%
30	3/<3%	3/<3%	1/<3%	3/<3%
33	3/>5%	3/<5%	1/<3%	3/<5%
36	3/>5%	3/>5%	2/>3%	3/>5%
39	3/>7%	3/>6%	2/<5%	3/<6%
42	4/<10%	3/<8%	2/>6%	3/<7%
45	4/>10%	3/<8%	2/<7%	3/<8%

Примечание : «-» - плесневнение отсутствует

Колбаса «Московская» наиболее интенсивно поражалась плесенями, что связано с более высоким содержанием жира в составе, по сравнению с колбасами других видов. Сырокопченая колбаса «Еврейская» и «Молодежная» плесневели интенсивнее «Брауншвейгской» ввиду того, что эти колбасы 1 сорта и вырабатываются с применением ряда вспомогательных компонентов.

Плесневение колбасных оболочек в 62,9% случаев вызывали микромицеты рода Репісilliит , в 18,2% и 10,7% случаев Aspergillus и Мисог соответственно. Микроскопические грибы родов Cladosporium, Thamnidium и Rhizopus были причиной плесневения в менее 5,0% и существенного значения в плесневении колбас они не имели.

Микромицеты рода Penicillium, выделенные с поверхности заплесневелых батонов, использовали для изучения фунгицидных свойств 5 различных препаратов, являющихся биологически безопасными для человека и окружающей среды. Исследования проводили в условиях лаборатории кафедры качества и безопасности продукции АПК ФГБОУ ВО Луганский ГАУ в течение 45 или 60 дней, т.е. срока, соответствующего сроку годности сырокопченых колбас, заявленных производителем.

Наиболее выраженными фунгицидными свойствами обладали спиртовой раствор прополиса 10% (раствор № 1), 1%-ный раствор перекиси водорода (раствор № 2) и смесь 5,0%-ного спиртового раствора прополиса и 0,5%-ного раствора перекиси водорода (раствор № 3).

5 дней

15 дней

25 дней

35 дней

45 дней

55 дней

смесь 5,0%-ного раствора прополиса и 0,5%-ного раствора перекиси водорода спиртовой раствор прополиса 10% раствор перекиси водорода 1% водный раствор прополиса 12% раствор столового уксуса 6,0%

Рис. 1. - Наиболее эффективные фунгицидные препараты

Растворы №1-№3 ингибировали рост микро-мицет в течение 60 суток с зоной задержки роста в последний день исследования от 0,5 мм до 1,0 мм. Максимальная зона задержки роста микромицет на пятые сутки составляла от 7,2 до 13,2 мм, что указывает на высокую фунгицидную активность данных препаратов. Другие препараты (водный раствор прополиса 12,0%, столовый уксус 6,0%) не проявляли длительно выраженных фунгицидных свойств. Так, вначале опыта зона задержки роста составляла 3,5-4,0 мм, а на 45 день исследования отсутствовала.

Установили, что растворы №1-№3 проявляли высокую и длительную фунгицидную активность, что позволяет использовать данные растворы для предупреждения плесневения поверхности колбасных батонов в процессе хранения в условиях бытового холодильника (таблица 2).

Таблица 2 - Частота выявления плесеней сырокопченых колбас после обработки фунгицидными препаратами

День исследования	Наименование
	«Еврейская», n=5	«Молодежная», n=5	«Брауншвейгская», n=5	«Московская», n=5
	Плесневелые батоны, шт./ площадь поражения батона, % (раствор №1// раствор №2 // раствор №3)
1, 3, 6, 9	-//-//-	-//-//-	-//-//-	-//-//-
12, 15, 18	-//-//-	-//-//-	-//-//-	-//-//-
21, 24, 27	-//-//-	-//-//-	-//-//-	-//-//-
30	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	-//-//-	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.
33	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	-//-//-	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.
36	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	-//-//-	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.
39	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	1/<1%//1/<1%//1/<1%
42	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/ед.// 1/ед.// 1/ед.	1/<2%//1/<2%//1/<2%
45	1/<3%//1/<3%//1/<3%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<2%//1/<2%//1/<2%
48	1/<3%//1/<3%//1/<3%	1/<2%//1/<2%//1/<2%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<2%//1/<2%//1/<2%
51	1/<3%//1/<3%//1/<3%	1/<2%//1/<2%//1/<2%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<3%//1/<3%//1/<3%
54	1/<5%//1/<5%//1/<5%	1/<2%//1/<2%//1/<2%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<3%//1/<3%//1/<3%
57	1/<5%//1/<5%//1/<5%	1/<2%//1/<2%//1/<2%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<3%//1/<3%//1/<3%
60	1/<5%//1/<5%//1/<5%	1/<2%//1/<2%//1/<2%	1/<1%//1/<1%//1/<1%	1/<3%//1/<3%//1/<3%

Примечание : «-» - плесневнение отсутствует

Время начала плесневения колбасных батонов увеличивалось на 21-24 дня, по сравнению с контролем (данные таблицы 1), начиналось на 3036 сутки с единичных колоний на поверхности оболочек и к концу срока годности, заявленного производителем (60 суток для образцов колбас № 2 - №4 и 45 суток для сырокопченой колбасы «Еврейская» образец № 1), площадь поражения батона составляла менее 3,0%, что указывает на снижение интенсивности роста плесеней в 3-3,5 раза.

С целью установления изменения потребительских свойств после обработки фунгицидными препаратами были проведены органолептические исследования опытных и контрольных образцов сырокопченых колбас. Опытные образцы колбасы исследовали через 24 часа после обработки. Результаты исследований, представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Сравнительная оценка органолептических показателей опытных и контрольных образцов сырокопченых колбас

Наименование сырокопченой колбасы	Показатель	Контроль	Исследуемый фунгицидный препарат
			Спиртовой раствор прополиса 10%	Перекись водорода 1%	5,0% спиртовой раствор прополиса + 0,5% раствор перекиси водорода
«Еврейская»	Вкус	4,6	4,5	4,5	4,6
	Аромат	4,8	4,5	4,6	4,8
	Внешний вид	4,7	4,7	4,8	4,8
	Консистенция	4,7	4,7	4,7	4,8
Всего:		18,8	18,4	18,6	19,0
«Молодежная»	Вкус	4,6	4,5	4,5	4,6
	Аромат	4,8	4,5	4,6	4,8
	Внешний вид	4,8	4,8	4,8	4,8
	Консистенция	4,8	4,8	4,7	4,8
Всего:		19,0	18,4	18,6	19,0
«Брауншвейгская»	Вкус	4,8	4,7	4,8	4,8
	Аромат	4,9	4,7	4,7	4,9
	Внешний вид	4,8	4,9	4,9	4,9
	Консистенция	4,9	4,9	4,9	4,9
Всего:		19,4	19,2	19,3	19,5
«Московская»	Вкус	4,9	4,7	4,7	4,9
	Аромат	4,9	4,7	4,8	4,9
	Внешний вид	4,8	4,9	4,9	5,0
	Консистенция	4,8	4,8	4,8	5,0
Всего:		19,4	19,1	19,2	19,8

Сенсорный анализ внешнего вида, консистенции, вкуса и аромата по 20-балльной шкале показал, что опытные образцы колбасных изделий не отличаются от контрольных образцов. Обработка образцов спиртовым раствором прополиса придавала экспериментальным образцам колбас аромат препарата, который пропадал через 72-96 часов. У образцов сырокопченых колбас, для обработки которых использовали перекись водорода был менее выраженный аромат по сравнению с контрольными образцами.

По физико-химическим свойствам обработанные и необработанные образцы колбас отвечали требованиям соответствующих ГОСТ и ТУ.

Во всех исследуемых образцах сырокопченых колбас отсутствовали бактерии группы кишечных палочек, рода Salmonella, сульфитредуцирующих клостридий, Staphylococcus aureus, L. monocytogenes.

Устанавливали качество и безопасность сырокопченых колбас после обработки колбасных оболочек различными препаратами. Исследовали поверхностный слой фарша и фарш из глубины батона. Сравнительную оценку токсичности и относительной биологической ценности контрольных и опытных образцов проводили используя тест-объекты – инфузории Tetrahymena pyriformis ( таблица 4.).

Таблица 4. - Исследование относительной биологической ценности и количества клеток инфузорий в 1 мл среды, содержащей колбасный фарш

Наименование фунгицидного средства	Количество клеток Tetrahymena pyriformis в 1 мл среды		Относительная биологическая ценность
	Поверхностный слой фарша	Фарш из глубины батона
Спиртовой раствор прополиса 10%	10,1х104	9,9х104	98,3±0,12
Перекись водорода 1%	9,9х104	10,1х104	97,3±0,18
5,0% спиртовой раствор прополиса + 0,5% раствор перекиси водорода	10,3х104	9,7х104	99,6±0,13
Контроль	10,1х104	9,9х104	99,8±0,15

Во всех исследуемых образцах в течение первых трех часов и через 24 часа после обработки изменений в морфологии и количестве инфузорий, а также степени их подвижности по сравнению с контролем не выявили.

Статистически достоверных отличий между опытными и контрольными образцами по показа- телю относительной биологической ценности не установлено. У опытных образцов ОБЦ составила от 97,3% до 99,6%, а у контрольных 99,8%, что указывает на отсутствие вредного воздействия веществ, применяемых для обработки колбасной оболочки.

Выводы:

• 1.    При хранении сырокопченых колбас в условиях бытового холодильника они подвержены плесневению в 80,0% случаев, первые колонии появляются на 9-12 сутки, к концу срока годности, заявленного производителем, поражается более 7,0% поверхности колбасных оболочек.

• 2.    Причиной плесневения колбасных оболочек в 62,9% случаях служат микромицеты рода Репісilliит , в 18,2% - Aspergillus и в 10,7 % Мисоr . Значительно реже плесневение вызывают микроскопические грибы родов Cladosporium, Thamnidium и Rhizopus .

• 3.    Длительность задержки роста плесени составляет до 55 суток при обработке 10,0%-ным

• 4.    Обработка поверхности сырокопченых колбас фунгицидными растворами увеличивает время до появления первых колоний плесневых грибов на 21-24 дня и снижает интенсивность роста плесеней в 3,0-3,5 раза.

• 5.    Товарный вид, органолептические, физико-химические и микробиологические показатели сырокопченых колбас после обработки не отличаются от контрольных образцов.

• 6.    Относительная биологическая ценность опытных образцов составляла 97,3-99,6%, что статистически достоверно не отличается от контрольных образцов (99,8%) и указывает на отсутствие вредного воздействия фунгицидных препаратов на колбасные изделия.

спиртовым раствором прополиса (зона ингибирования 10,0±0,3 мм), 1%-ным раствором перекиси водорода (зона ингибирования 12,1±0,2 мм), смесью 5,0%-ного спиртового раствора прополиса и 0,5%-ного раствора перекиси водорода (зона ингибирования до 13,2±0,1 мм).