Применение модифицированной упаковки в технологии масла сливочного

Известно, что самые серьезные и массовые пищевые отравления возникают из-за несоответствия потребляемых продуктов требованиям микробиологических показателей.

Развитие микроорганизмов в молочных продуктах предотвращают следующие технологические факторы: повышение качества сырья; использование консервантов; технологические операции (сгущение, сушка, плавление и т. д.), применение новых упаковочных материалов и другие [1 - 6].

Совершенствование пищевой отрасли привело к значительному повышению роли упаковки в производстве продуктов питания. Упаковка выполняет множество функций: защиту продукта от внешних повреждений и потерь, порчи, придание эстетического вида продукту и др.

В настоящее время появились так называемые «активные упаковки» оказывающие положительное воздействие на контактирующий с ней продукт, в том числе посредством применения антимикробных добавок. Раствор хитозана, нанесенный

на упаковочный материал, создает внутренний барьерный слой, предохраняющий его от порчи.

Продукты с пролонгированными сроками годности можно допускать к реализации не только в том месте, где они произведены, но и в отдаленные регионы. Таким образом, использование водного раствора хитозана природного происхождения как антимикробной добавки является актуальным.

Среди широкого разнообразия сливочных масел: Традиционное м.д.ж. 82,5% (сладкосливочное, кисло-сливочное, соленое и несоленое), Любительское м.д.ж. 80,0% (сладкосливочное, кисло-сливочное, соленое и несоленое) и Крестьянское м.д.ж. 72,5% (сладко-сливочное, кисло-сливочное, соленое и несоленое) наиболее употребляемым является Крестьянское сладко-сливочное несоленое масло. Дальнейшие исследования проводили с этим видом масла.

Материалы и методы

Объекты исследования – масло сливочное «Крестьянское», хитозан водорастворимый, упаковочный материал.

Оценку качества продукта проводили по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим характеристикам.

• •    Определение органолептических показателей масла проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 3622, ГОСТ Р ИСО 22935-2-2011.

• •    Из физико-химических показателей контролировали: массовую долю жира по ГОСТ 5867-90; массовую долю влаги по ГОСТ 3626-73; титруемую кислотность молочной плазмы по ГОСТ 3624-92.

Определение микробиологических показателей проводили в соответствии с нормативными документами: бактерии группы кишечной палочки (БГКП) по ГОСТ 9225; плесневые грибы и дрожжи по ГОСТ 10444.12; количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов по ГОСТ 9225.

Повторность проведения экспериментов 3-x и 5-ти кратная.

Результаты и обсуждение

На поверхности упаковки для пищевых продуктов может содержаться различное количество микроорганизмов. Это зависит от того, в каком виде доставляется упаковка. Наиболее чистой является упаковка, изготавливаемая на предприятии, но это не всегда возможно, далее – упаковка из рулона, и самые худшие микробиологические показатели отмечаются у готовой упаковки.

Большую роль в стабильности качества и безопасности играют условия складирования и хранения упаковочного материала. Повышенная влажность в помещении, несоблюдение температурных режимов могут привести к заражению упаковочных материалов плесневыми грибами и дрожжами, споровыми культурами.

Так же следует отметить, что обработка упаковочных систем различными химическими и физическими методами не всегда благоприятно влияет на упаковочные материалы, и способна ухудшить их санитарно-гигиенические показатели, инициируя миграционные процессы отдельных компонентов из упаковки в продукт (например, полимерная упаковка).

Одной из основных задач пищевой промышленности является не только получение полезных и безопасных продуктов питания, но и сохранение их от порчи.

Существует большое количество веществ натурального и искусственного происхождения, повышающих микробиологическую стойкость молочных продуктов.

Наиболее предпочтительными с точки зрения безопасности продукции являются натуральные компоненты, в том числе хитозан. Имеющиеся данные исследований ученых доказывают его положительное действие на пролонгирование сроков годности пищевых продуктов.

Целью работы является модификация упаковочного материала для защиты масла сливочного от порчи и увеличение его сроков годности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

─ провести анализ упаковочных материалов, используемых для упаковки пищевых продуктов, в том числе масла;

• ─    изучить факторы, влияющие на стойкость масложировых продуктов;

• ─    провести исследование эффективности применения водного раствора хитозана в качестве антимикробного покрытия упаковочного материала с целью повышения стойкости продукта;

─ исследовать влияние модифицированного упаковочного материала на показатели качества и безопасности масла при хранении.

Хитозан является линейным полисахаридом. Выделяют его в основном из панцирей ракообразных. Раствор хитозана имеет природное происхождение и является экологически чистым. Многочисленными исследованиями установлено, что хитозан не наносит вред организму человека при его употреблении.

Хитозан повышает биологическую ценность продуктов. Его относят к диетическим волокнам, не усваивающимся организмом человека.

Модифицированные формы хитозана, обладают заданными свойствами растворимости, сорбции, бактерицидности, а также антиокисли-тельного действием, повышают биологическую ценность пищи.

Проведен анализ отечественной и зарубежной литературы относительно способов обеспечения микробиологической безопасности пищевых продуктов от порчи, путем использования специального упаковочного материала или пленок.

Известны пленки с хитозаном, используемые: в качестве съедобного покрытия для сыра; защитного покрытия для мяса и мясопродуктов; биоразлагаемая пленка, для использования в фармацевтике, медицине, ветеринарии, пищевой или косметической промышленности, а также для изготовления оберточной пищевой пленки, капсул; для предотвращения отсыревания, уменьшения образования бактерий и увеличения срока годности при хранении скоропортящихся продуктов (Южная Корея) и т. д. [7–10].

Проведена работа по применению водорастворимой формы хитозана в технологическом процессе производства масла сливочного «Крестьянское». Навеску хитозана растворяли в питьевой воде с аскорбиновой кислотой (масс. доля 1%) при температуре 35–37 ºС. Растворы хитозана с разной концентрацией (3, 5 и 7%) наносили на упаковочный материал – алюминиевую кашированную фольгу. Упаковка считается пригодной к применению после полного испарения влаги при комнатной температуре с поверхности материала. Процесс выпаривания

Данные органолептических показателей жидкости происходит в течение суток. Толщина покрытия составляет не более 1 мм.

Масло сливочное получали по общепринятой технологической схеме методом преобразования высокожирных сливок.

Исследования антимикробных свойств хитозана проводили по изменению КМА-ФАнМ, дрожжей и плесневых грибов, БГКП в продукте при хранении в разных его дозировках. В качестве контрольного образца анализировали масло, расфасованное в упаковочный материал без нанесения раствора хитозана.

Образцы масла хранили при температуре 3 ± 2 ºС. Согласно ГОСТ 32261-2013 образцы сливочного масла при таких температурных режимах должны храниться 35 суток. Для установления сроков годности экспериментальных образцов масла сливочного «Крестьянского» с обработанной раствором хитозана упаковкой исследования проводили в течение 45 суток. Масложировые продукты считали испорченными, когда основные показатели качества превышали допустимые уровни, установленные ТР ТС «О безопасности молока и молочных продуктов».

В ходе проведения исследований в образцах определяли: микробиологические показатели, физико-химические и органолептические показатели. Органолептические показатели представлены в таблице 1, 2.

Таблица 1.

образцов масла (свежеприготовленных)

Table 1.

Data of organoleptic characteristics of oil samples (freshly prepared)

Наименование Name	Вкус и запах Tasteandsmell	Консистенция Consistency	Цвет Colour
Масло сливочное «Крестьянское» (контроль) Butter «Krestyanskoe» (control)	Выраженный сливочный Expressedcreamy	Плотная, однородная, пластичная, поверхность на срезе блестящая сухая Dense, homogeneous, plastic, the surface on the cut is shiny dry	Светло-желтый, однородный по всей массе Light yellow, homogeneous throughout the mass
Масло сливочное «Крестьянское» (3% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (3 % aqueous solution of chitosan)	Выраженный сливочный Expressedcreamy	Плотная, однородная, пластичная, поверхность на срезе блестящая сухая Dense, homogeneous, plastic, the surface on the cut is shiny dry	Светло-желтый, однородный по всей массе Light yellow, homogeneous throughout the mass
Масло сливочное «Крестьянское» (5% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (5 % aqueous solution of chitosan)	Выраженный сливочный Expressedcreamy	Плотная, однородная, пластичная, поверхность на срезе блестящая сухая Dense, homogeneous, plastic, the surface on the cut is shiny dry	Светло-желтый, однородный по всей массе Light yellow, homogeneous throughout the mass
Масло сливочное «Крестьянское» (7% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (7 % aqueous solution of chitosan)	Выраженный сливочный, со слабой горечью Expressed creamy, with slight bitterness	Плотная, однородная, пластичная, поверхность на срезе блестящая сухая Dense, homogeneous, plastic, the surface on the cut is shiny dry	Светло-желтый, однородный по всей массе Light yellow, homogeneous throughout the mass

Таблица 2.

Данные органолептических показателей образцов масла (через 45 суток хранения)

Data of organoleptic parameters of oil samples (after 45 daysofstorage)

Table 2.

Наименование Name	Вкуси запах Taste and smell	Консистенция Consistency	Цвет Colour
Масло сливочное «Крестьянское» (контроль) Butter «Krestyanskoe» (control)	Неприятный, горьковатый Unpleasant, bitterish	Плотная, однородная, пластичная, на поверхности полупрозрачный темноватый слой Dense, homogeneous, plastic, on the surface a translucent darkish layer	Желтый со штаффом Yellowwith a staff
Масло сливочное «Крестьянское» (3% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (3 % aqueous solution of chitosan)	Выраженный сливочный Expressedcreamy	Плотная, однородная, пластичная, поверхность на срезе блестящая сухая Dense, homogeneous, plastic, the surface on the cut is shiny dry	Светло-желтый, однородный по всей массе Light yellow, homogeneous throughout the mass
Масло сливочное «Крестьянское» (5% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (5 % aqueous solution of chitosan)	Выраженный сливочный Expressedcreamy	Плотная, однородная, пластичная, поверхность на срезе блестящая сухая Dense, homogeneous, plastic, the surface on the cut is shiny dry	Светло-желтый, однородный по всей массе Light yellow, homogeneous throughout the mass
Масло сливочное «Крестьянское» (7% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (7 % aqueous solution of chitosan)	Выраженный сливочный, горький Expressedcreamy, bitter	Плотная, однородная, пластичная, поверхность на срезе блестящая сухая Dense, homogeneous, plastic, the surface on the cut is shiny dry	Светло-желтый, однородный по всей массе Light yellow, homogeneous throughout the mass

Результаты органолептических показателей образцов масел показали, что нанесение водного раствора хитозана с масс. долей 7% и более на упаковочный материал нецелесообразно, т. к. теряется своеобразный вкус продукта, и напротив – становится горьким, что даже при условии длительного хранения недопустимо.

При хранении в течение 18 суток и более образцов масла сливочного «Крестьянское» в упаковке, обработанной 7% раствором хитозана произошли изменения органолептических показателей: вкус приобрел ярко выраженную горечь,

Физико-химические показатели масел сливочных после 45 сут хранения

что можно объяснить диффундированиемхитоза-на с поверхности продукта в его массу.

При хранении в течение 45 суток образцов масла сливочного «Крестьянское» – контрольного образца вкус стал неприятный и горьковатый, обнаружено наличие штаффа на поверхности масла, продукт испортился.

Основные физико-химических показатели контролировали согласно нормативным документам в свежеприготовленных образцах масел сливочных и в конце срока хранения. Данные представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Table 3.

Наименования продукта ProductNames	Массовая для жира, % Massforfat,%	Массовая доля влаги, % Moisturecontent, %	Титруемая кислотность молочной плазмы, ºТ Titrated acidity of milk plasma, ºТ
Масло сливочное «Крестьянское» (контроль) Butter «Krestyanskoe» (control)	72,5	25	30
Масло сливочное «Крестьянское» (3% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (3 % aqueous solution of chitosan)	72,5	25	26
Масло сливочное «Крестьянское» (5% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (5 % aqueous solution of chitosan)	72,5	25	25
Масло сливочное «Крестьянское» (7% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (7 % aqueous solution of chitosan)	72,5	25	24

Physicochemicalparametersofcreamyoilsafter 45 daysofstorage

Свежеприготовленные образцы масел сливочных соответствовали требованиям ГОСТ 32261-2013: массовая доля жира – не менее 72,5%, массовая доля влаги – не более 25%; кислотность молочной плазмы – не более 26 ºТ.

Установлено, что после хранения в течение 45 сут контрольный образец считался испорченным, так как имел показатель титруемой кислотности молочной плазмы 30 ºТ, при норме – не более 26 ºТ.

Микробиологические показатели образцов масел определяли с той же периодичностью (таблица 4) .

БГКП не обнаружены во всех свежеприготовленных образцах масла сливочного и при хранении.

Таблица 4.

Определение дрожжей и плесеней в образцах масла при хранении, КОЕ/г

Table 4.

Determinationofyeastsandmoldsinoilsamplesduringstorage, CFU / g

Наименование Name	Свежий образец Freshsample	18 сут 18 days	35 сут 35days	45 сут 45days
Масло сливочное «Крестьянское» (контроль)	нет роста	нет роста	нет роста	70 и 40
Butter «Krestyanskoe» (control)	thereisnogrowth	thereisnogrowth	thereisnogrowth
Масло сливочное «Крестьянское» (3% водного раствора хитозана)	нет роста	нет роста	нет роста	40
Butter "Krestyanskoe" (3 % aqueous solution of chitosan)	thereisnogrowth	thereisnogrowth	thereisnogrowth
Масло сливочное «Крестьянское» (5% водного раствора хитозана)	нет роста	нет роста	нет роста	10 и 20
Butter "Krestyanskoe" (5 % aqueous solution of chitosan)	thereisnogrowth	thereisnogrowth	thereisnogrowth
Масло сливочное «Крестьянское» (7% водного раствора хитозана)	нет роста	нет роста	нет роста	20
Butter "Krestyanskoe" (7 % aqueous solution of chitosan)	thereisnogrowth	thereisnogrowth	thereisnogrowth

Результаты микробиологических исследований масел на наличие дрожжей и плесений показали полное их отсутствие в свежеприготовленных образцах масла сливочного. Установлен рост дрожжей и плесневых грибов через 45 суток хранения в следующем количестве, КОЕ/г: 110 – в контрольном образце; 40 – в масле сливочное «Крестьянское» с добавлением 3% водного раствора хитозана; 30 – в масле сливочное «Крестьянское» с добавлением 5% водного раствора хитозана; 20 – в масле сливочное «Крестьянское» с добавлением 7% водного раствора хитозана.

Таким образом, результаты для образцов масел сливочных с водным раствором хитозана, считаются удовлетворительными, учитывая требования ГОСТ 33566-2015 «Молоко и

Определение КМАФАнМ в образцах масла при хранении, КОЕ/г

молочная продукция. Определение дрожжей и плесневых грибов» для масла сливочного в сумме дрожжей и плесневых грибов не должно превышать 100 КОЕ/г.

Микробиологические исследования показали наличие КМАФАнМ через 45 суток хранения, ×10³ КОЕ/г: 468 – в контрольном образце; 238 – в масле сливочное «Крестьянское» с добавлением 3% водного раствора хитозана; 80 – в масле сливочное «Крестьянское» с добавлением 5% водного раствора хитозана; 38 – в масле сливочное «Крестьянское» с добавлением 7% водного раствора хитозана (таблица 5) .

В соответствии с санитарными нормами для масел сливочных показатель КМАФАнМ составляет не более 1⋅105.

Таблица 5.

Table 5.

Determination of QMAFAnM in oil samples during storage, CFU / g

Наименование Name	Свежий образец Fresh sample	18 сут 18 days, ×103	35 сут 35days,×103	45 сут 45days, ×103
Масло сливочное «Крестьянское» (контроль) Butter «Krestyanskoe» (control)	Нет роста there is no growth	248	533	468
Масло сливочное «Крестьянское» (3% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (3 % aqueous solution of chitosan)	Нет роста there is no growth	131	138	238
Масло сливочное «Крестьянское» (5% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (5 % aqueous solution of chitosan)	Нет роста there is no growth	нет роста thereisnogrowth	17	80
Масло сливочное «Крестьянское» (7% водного раствора хитозана) Butter "Krestyanskoe" (7 % aqueous solution of chitosan)	Нет роста there is no growth	нет роста thereisnogrowth	нет роста there-isnogrowth	38

Заключение

Определено, что масло сливочное «Крестьянское» с хитозаноммикробиологически более стойкое, чем контрольный образец.

Экспериментально установлено влияние массовой доли хитозана во внутреннем слое упаковочного материала на контактирующий продукт.

Разработанная модифицированная упаковка позволяет снижать количество возбудителей порчи на поверхности масла. В процессе хранения контрольные образцы раньше опытных проявляли первые признаки порчи: появлялся кисловатый неприятный запах и привкус, который к оконча- нию срока хранения резко усиливался. Результаты определения органолептических свойств продуктов коррелировали с физико-химическими и микробиологическими показателями. На поверхности масла контрольных образцов наблюдали более активное развитие дрожжей и плесневых грибов. Определено, что при использовании раствора хитозана происходит ингибирование развития плесневых грибов и дрожжей.

Доказана возможность увеличения срока годности масла сливочного «Крестьянское» в модифицированной упаковке в среднем на 30%.