при контроле технологических процессов а также с микробиологическим прогнозированием для совершенствов
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Разработка новых видов пищевых продуктов с использованием барьерной технологии и ХАССП
Данный обзор посвящен концепции барьерной тех нологии и ее применению для разработки безопасных, стабильных, питательных и вкусных пищевых продук тов. В монографии освещаются вопросы взаимосвязи барьерной технологии, применяемой в пищевой про мышленности, с концепцией НАССР - при контроле технологических процессов, а также с микробиологи ческим прогнозированием — для совершенствования технологического процесса. Предлагаются рекоменда ции для разработки новых видов изделий и приводятся примеры применения барьерной технологии для усо вершенствования традиционных пищевых продуктов и разработки новых видов изделий.
Микробиологическая стабильность и безопас ность большинства пищевых продуктов зависят от комбинации ряда факторов (мы будем называть их барьерными), действие которых микроорганизмы не должны преодолевать. Такой барьерный эффект имеет фундаментальное значение для сохранения и консервирования пищевых продуктов, поскольку ба рьерные факторы играют важную роль с точки зрения контроля вероятности микробиологической порчи, пищевого отравления и обеспечения нормального протекания необходимых процессов брожения у ста бильных пищевых продуктов. Кроме того, барьерная концепция основана на широко известном факте, что для обеспечения микробиологической стабильности пищевых продуктов важное значение имеет комплек сное взаимодействие ряда факторов, в числе которых, например, показатель кислотности, активность воды, температурный режим и т.п.
Понимание роли барьерного эффекта привело к появлению барьерной технологии, которая позволяет повысить уровень безопасности и качество пищевых продуктов путем направленного подбора барьерных факторов. Применение этой концепции, которая в разных источниках также называется комбинационной — комбинационные процессы, комбинационные мето ды, комбинационное консервирование и т.п., - дало очень хорошие результаты, поскольку осознанное комбинирование барьерных факторов обеспечивает микробиологическую стабильность, хорошие вкусовые и питательные свойства продуктов и повышает эконо мичность производства.
Общие аспекты барьерной технологии
Для обеспечения стабильности и безопасности каж дого пищевого продукта необходим набор определен ных, характерных для него факторов, различающихся по качеству и интенсивности действия в зависимости от вида продукта и удерживающих "в норме" популяцию микроорганизмов, присутствующих в продукте. Эти микроорганизмы не должны преодолевать сдержива ющее действие данных факторов, в противном случае продукт может испортиться или даже вызвать пищевое отравление. Эта концепция проиллюстрирована на рисунке 1 на примере восьми факторов, сдерживающих развитие микроорганизмов в продукте.
Рис. 1. Барьерный эффект на примере восьми факторов, сдерживающих развитие микроорганизмов:
F — нагрев; t — охлаждение; aw — активность воды; рН — показатель кис лотности; Eh — окислительно-восстановительный потенциал; pres. — консерванты; K-F — конкурентная микрофлора; V - витамины; N — питательные вещества.
В примере продукта 1 действуют шесть факторов, а именно: высокая температура при приготовлении продукта (F), низкая температура хранения (t), активность воды (aw), показатель кислотности (рН), окислительно-восстановительный потенциал (Eh), наличие консервантов (pres). Присутствие таких барьеров предотвращает развитие микроорганизмов, и таким образом обеспечивается микробиологическая безопасность и стабильность продукта. Пример 1 - это чисто теоретический случай, где все факторы имеют приблизительно одинаковое значение, то есть действуют одинаково интенсивно, что в реальности бывает редко.
Ситуация, представленная в примере 2, более вероятна в реальности, так как микробиологическая стабильность продукта обеспечивается за счет действия барьерных факторов различной интенсивности. В защите данного конкретного изделия от воздействия микрофлоры особую роль играют два фактора — ак тивность воды и наличие консервантов, а остальные факторы менее важны. Однако в целом действия этих пяти факторов достаточно для того, чтобы воспре пятствовать развитию обычных для данного вида продукта типов микроорганизмов. Если с самого начала в продукте присутствует незначительное количество микроорганизмов (пример 3), то достаточно наличия всего нескольких барьерных факторов или незначи тельной интенсивности их воздействия для обеспече ния стабильности изделия. На этом принципе основана асептическая упаковка скоропортящихся продуктов. С другой стороны (пример 4), если из-за плохих гигиени ческих условий в исходном продукте перед упаковкой оказывается слишком много нежелательных микро организмов, то даже действие обычных барьерных факторов не сможет предотвратить последующую порчу продукта или пищевое отравление им. В продукте из примера 5 содержится много питательных веществ и витаминов, которые стимулируют развитие микроор ганизмов, поэтому воздействие барьерных факторов в таких продуктах нужно максимально усиливать, в противном случае их защитные свойства окажутся не достаточными. В примере 6 присутствующие в продукте микроорганизмы сублетально повреждены. Если, на пример, споры бактерий в мясных изделиях сублеталь но повреждены при нагревании (как это происходит при F-SSP, о чем речь пойдет дальше), то вегетативные клетки таких спор становятся нежизнеспособны, и поэтому для обеспечения защиты продукта достаточно воздействия меньшего количества барьерных факторов и на более низком уровне.
Микробиологическая стабильность отдельных видов пищевых продуктов (например, ферментиро ванных колбас, сырой ветчины и, возможно, зрелых сыров) достигается в процессе их производства путем последовательного воздействия целого ряда барьер ных факторов, которые имеют решающее значение на отдельных этапах созревания продукта и позволяют обеспечить стабильность готового изделия. Пример 8 иллюстрирует последовательное воздействие ряда фак торов при изготовлении ферментированных колбас, о чем речь пойдет дальше.
Гомеостаз и барьерная технология
Интересным феноменом, заслуживающим при стального внимания технологов-пищевиков, является гомеостаз микроорганизмов. Гомеостаз - это тенденция к однородности и стабильности в нормальном состо янии (внутренняя среда) у организмов. Например, выдерживание определенного уровня рН в узких пре делах является обязательным условием и характерной особенностью жизнедеятельности биологических ор ганизмов - как высших, так и низших, то есть если их внутреннее равновесие нарушается из-за воздействия консервирующих (барьерных) факторов, то они теряют способность размножаться (наступает период задерж ки в их размножении — лаг-фаза) или даже погибают, прежде чем их гомеостаз будет восстановлен. Таким об разом, консервирование продуктов достигается путем временного или полного блокирования гомеостаза со держащихся в пищевом продукте микроорганизмов.
При консервировании продуктов с использованием барьерной технологии существует вероятность того, что различные барьерные факторы в пищевом продукте не будут оказывать кумулятивное влияние на стабиль ность изделия, но будут действовать синергически. Это иллюстрирует пример 8 на рис. 1. Синергический эффект может проявиться, если барьерные факторы в продукте воздействуют на разные составляющие (клеточная мембрана, ДНК, ферментные системы, рН, активность воды, Eh) внутри клетки и нарушают различными способами гомеостаз присутствующих в продукте микроорганизмов.
Таким образом, использование различных барьер ных факторов при консервировании конкретных видов пищевых продуктов имеет определенные преимущес тва, поскольку микробиологическая стабильность мо жет достигаться за счет комбинирования воздействия различных факторов на невысоком уровне. На прак тике это означает, что более эффективно использовать различные консерванты в небольших количествах, чем только один консервант в большом количестве, так как различные консерванты воздействуют на разные со ставляющие внутри клетки и обеспечивают появление синергического эффекта. Подобное консервирование пищевых продуктов открывает многообещающие пер спективы и требует дополнительных исследований, так как при консервировании продуктов в условиях мягкого действия небольших доз различных барьерных факторов достигается наиболее эффективная и эконо мичная защита.
Роль барьерных факторов в обеспечении безопасности и качества пищевых продуктов
Для консервации пищевых продуктов наиболее часто используются такие барьерные факторы, как повышенная и пониженная температура, активность воды, уровень кислотности, окислительно-восста новительный потенциал, конкурентная микрофлора (например, молочнокислые бактерии) и консерванты (например, нитрит, сорбат, сульфит). Однако, помимо этих факторов, к настоящему времени идентифи цировано еще более 50 других барьерных факторов, которые могут использоваться в пищевых продуктах животного и растительного происхождения для повышения их стабильности и повышения качества. К таким факторам относятся модифицированная атмосфера (углекислота, кислород, азот), давление (повышенной или пониженное), радиация (ультра фиолетовое излучений, микроволны, облучение}, другие физические процессы (электрический нагрев, импульсное воздействие электрического поля высокой напряженности, высокочастотное излучение, воздейс твие колебаний магнитного поля, фотодинамическая инактивация, обработка ультразвуком), новые упа ковки (пленки избирательной проницаемости, перс пективные растворимые покрытия), микроструктура продуктов (твердофазная ферментация, эмульгирова ние) и использование различных консервантов (орга нические кислоты, лактат, ацетат, сорбат, аскорбаты, изоаскорбаты, глюконо-дельта-лактон, полифосфаты, пропиленгликоль, дифенил, хитозан, свободные жирные кислоты, фенолы, монолаурин, хелаты, продукты реакции Майлларда, этанол, пряности, нитрат, нитрит, сульфит, дым, озон, гипохлорит, пимарицин, лизоцим, лактопероксидаза, низин, бактериоцины и т.д.). Однако представленный перечень барьерных факторов далеко не исчерпывающий. Видимо, не все они будут одинаково активно использоваться и, конечно, не все сразу на одном виде продукта.
Готовые продукты и барьерная технология
Если пищевой продукт представляет собой круп ные кусочки растительной или животной ткани, то в виде защиты от микробиологической порчи можно использовать поверхностный слой, содержащий и со храняющий в себе ингибирующие агенты (барьерные факторы}. В качестве примера можно привести тради ционный для мусульманских стран продукт пасторму, приготавливаемый из говядины с нанесением съедоб ного поверхностного слоя, содержащего чеснок, кото рый предотвращает развитие плесени на поверхности и инактивирует сальмонеллы внутри продукта.
Отдельные исследователи изучали поверхностную микробиологическую стабильность пищевых продуктов при использовании покрытий, содержащих консерван ты и поддерживающих низкий уровень рН. Эти исследо вания показали, что низкий уровень рН в поверхностном слое значительно повышает эффективность применения сорбиновой кислоты в составе покрытая. Изучались также возможности использования поверхностных съедобных покрытий для сохранения скоропортящихся тропических фруктов, причем удалось достигнуть доста точного уровня консервации без нарушения целостности продукта. Разработка рецептур съедобных пленок и пок рытий должна предусматривать добавление компонента, который способен сформировать обеспечивающую достаточное сцепление непрерывную матрицу, а также пластификатора, блокирующего горький вкус пленки. Кроме того, в состав такого покрытия могут вводиться специфические агенты (противомикробного действия, антиокислители, пищевые добавки, ароматизаторы, красители и т.п.) для обеспечения местного специфи ческого эффекта на поверхности изделия.
Так называемый процесс осмотической дегидра тации, обезвоживания и насыщения предусматри вает выдерживание пищевых продуктов (фруктов, овощей, мяса, сыра, рыбы) в очень концентриро ванных растворах сахарозы, пищевой соли и др. и может использоваться для перевода растворенного вещества из раствора в продукт. Этим способом можно ввести в целые куски пищевого продукта не только понижающие активность воды агенты, но и консерванты, пищевые добавки и другие вещества, которые позволяют контролировать уровень рН, текстуру и вкусо-ароматические свойства продук та и таким образом внедрять в продукт барьерные факторы, повышающие его стабильность и качество. Такое применение барьерной технологии также сулит хорошие перспективы.
Совокупный контроль качества пищевых продуктов
Барьерная технология способна, очевидно, обеспе чивать не только микробиологическую стабильность пищевых продуктов, но и может иметь большее значение с точки зрения их консервирования и сохранения, так как, по предположениям отдельных исследователей, на окисление мембранных жиров растительного и жи вотного происхождения оказывает влияние целый ряд положительных и отрицательных внешних и внутренних факторов. Несомненно то, что барьерная технология мо жет применяться не только для обеспечения безопасности пищи, но и для повышения ее качественных характерис тик. Отдельные барьерные факторы — например, продук ты реакции Майлларда - влияют и на безопасность, и на качество пищевых продуктов. То же касается и других барьерных факторов. Такие факторы могут в принципе влиять на стабильность, вкусо-ароматические свойства, питательность продукта, на его технологические свойства и экономические параметры, причем это влияние может быть как положительным, так и отрицательным с точки зрения обеспечения необходимого общего качественного уровня изделия (рис. 2). Более того, положительное или отрицательное воздействие отдельных барьерных факто ров на качество пищевых продуктов может проявляться в зависимости от интенсивности их действия. Например, слишком быстрое или слишком медленное охлаждение может отрицательно сказаться на качестве фруктов, в то время как плавное охлаждение дает благотворный эффект. В качестве другого примера можно привести уровень рН ферментированных колбас, который должен быть доста точно низким для препятствования развитию патогенных бактерий, но не слишком высоким, чтобы не испортить вкусовых характеристик продукта. Таким образом, для достижения общего высокого уровня качества пище вых продуктов необходимо добиваться оптимального соотношения барьерных факторов, обеспечивающих безопасность и высокое качество изделия.
Рис. 2. Примеры барьерных факторов, влияющих на качество пищевых продуктов, способствующих повышению уровня их защиты и в итоге определяющих общее качество данных продуктов
Применение барьерной технологии
Производство пищевых продуктов с использовани ем барьерной технологии превалирует как в развитых, так и в развивающихся странах. В прошлом, а иногда еще и сейчас, барьерную технологию использовали в пищевом производстве чисто эмпирически, не зная ее основополагающих принципов, но теперь понимание этих принципов и наличие более совершенных конт рольных приборов позволяет использовать ее осознан но и целенаправленно.
Эмпирическое применение барьерной технологии
Традиционный итальянский мясной продукт мортаделла, который представляет собой колбасу эмульсионного типа и хранится без холодильника, является примером эмпирического использования барьерной технологии на практике в промышленно развитой стране. Вследствие невысокой температуры (78 °С в центре) нагревания при изготовлении этот мясной продукт содержит жизнеспособные споры бактерий. Однако размножение бактерий типа ba cilli и clostridia в изготавливаемой традиционным способом настоящей мортаделле сдерживается бла годаря снижению aw до 0,95 и ниже, что в прошлом достигалось путем регулирования содержания в ней различных ингредиентов (соль, сахар, сухое молоко) и высушивания без знания механизма обеспечения нужного эффекта. При этом применение проверен ных временем традиционных рецептов позволяло легко регулировать активность воды и добиваться нужного уровня (0,95) практически вслепую.
Другие примеры эмпирического применения ба рьерной технологии были получены в ходе обширных исследований традиционных видов пищевых продуктов в Латинской Америке, которые могут храниться без холодильника. При этих исследованиях (программа CYTED-D-AHI) было выявлено около 250 пищевых продуктов, среди которых фрукты, овощи, а также изделия из молока, рыбы, злаков и мяса, которые сохраняли стабильность и были безопасны для потреб ления при хранении без холодильника. Большинство из этих продуктов относилось к группе продуктов с промежуточной влажностью (IMF), однако многие из них приготовлялись с применением на эмпирическом уровне барьерных технологий, поскольку показатель aw у них в отдельных случаях достигал 0,97. Данное исследование позволило выявить успешные приемы консервации местных видов пищевых продуктов, к которым можно отнести мясные, молочные изделия, изделия из морепродуктов, фруктов и овощей, в кото рых с целью снижения уровня активности воды при менялись комбинированные методы, то есть методы барьерной технологии. Этот латиноамериканский опыт заслуживает пристального внимания, особенно в стра нах, где не везде и не всегда в достаточном количестве есть холодильная техника.
Пищевые продукты
с промежуточной влажностью
Очень часто стабильность и безопасность пищевых продуктов с промежуточной влажностью, у которых показатель а составляет от 0,90 до 0,60, обеспечивается за счет применения барьерной технологии. При низкой активности воды в этих пищевых продуктах приходится добавлять большое количество таких ин гредиентов, как соль или сахар, что может быть неже лательно с точки зрения получения высоких вкусовых качеств или пищевой ценности продукта. Поэтому постоянно велись работы в направлении повышения качества подобных продуктов за счет снижения ко личества добавляемых в них сахара и соли, а также увеличения aw без ущерба для микробиологической стабильности и безопасности продуктов при хране нии их вне холодильника. Эту задачу можно решить путем целенаправленного применения барьерной технологии. Примером этому может служить новый вид сухого мясного продукта, разработанного в Китае на базе такой технологии. Традиционное китайское сухое мясо ру ган (rou gan) имеет показатель aw ниже 0,70, а новое изделие шафу (snafu) при более высоких вкусовых качествах уже 0,79 и в то же время вполне может храниться вне холодильника.
В качестве еще одного примера применения ба рьерной технологии при изготовлении продуктов с промежуточной влажностью можно привести ки тайскую колбасу, которая называется луп чонг (lup cheong). Она может храниться вне холодильника, так как ее показатель aw составляет около 0,75. Это сырая неферментированная колбаса с рН около 5,9. Поэтому необходимо предотвратить размножение в этой колбасе молочнокислых бактерий, что и достига ется за счет быстрого снижения активности воды. На Тайване предпочитают разновидность этой колбасы, которая отличается мягким вкусом и, следовательно, более высокими содержанием воды и показателем aw (около 0,94). Такие изделия могут портиться при размножении молочнокислых бактерий, приобретая кислый вкус, или стать причиной пищевого отрав ления при размножении в них Staphilococcus aureus. Специалисты немецкого научно-исследовательского института мяса изучали возможность стабилизации китайской колбасы луп чонг. При добавлении 3,5% лактата натрия и 0,1 % ацетата натрия тайваньская раз новидность колбасы сохраняла свой вкус, приобретала стабильность и была безопасна для употребления даже при хранении без холодильника.
Кроме того, при изготовлении кормов для кошек и собак без применения барьерной технологии уровень aw в них составлял около 0,85, то есть продукт содержал слишком много пропиленгликоля. Но теперь благодаря применению барьерной технологии такие корма стали стабильны и безопасны, не нуждаются в хранении на холоде, показатель aw у них повысился до 0,94, что позволило улучшить их токсикологические, пищевые, вкусовые и экономические (за счет увеличения коли чества влаги) показатели.
Ферментированные колбасы
Традиционные и новые пищевые продукты с высоким содержанием влаги (HMF), у которых aw превышает 0,9 и которые способны храниться вне хо лодильника, становятся все более популярны. Раньше они производились чисто эмпирически, но теперь для этого осознанно и целенаправленно применяется ба рьерная технология. Это касается, в частности, сырых ферментированных колбас типа салями, в технологии которых путем последовательного использования ряда барьерных факторов блокируется развитие микроор ганизмов, вызывающих порчу продукта и пищевое отравление, и стимулируется развитие нужной кон курентной микрофлоры (молочнокислые бактерии). Как видно из рис. 3, важными барьерными факторами, действующими на ранних этапах созревании салями, являются нитриты и соль (pres.), подавляющие раз витие бактерий в колбасе. Другие бактерии размно жаются, поглощая кислород, и таким образом могут вызвать увеличение окислительно-восстановительно го потенциала (Eh) продукта, который, будучи также барьерным фактором, подавляет, в свою очередь, раз витие аэробных микроорганизмов и, следовательно, способствует размножению молочнокислых бактерий (c.f.), которые являются конкурентами этой флоры и начинают интенсивно развиваться. Это приводит к подкислению продукта, и активность рН как барьер ного фактора увеличивается. У салями длительного со зревания содержание нитрита снижается, количество молочнокислых бактерий уменьшается, показатели Eh и рН вновь возрастают, т. е. при длительном созрева нии салями действие этих барьерных факторов ослаб ляется. И только действие такого барьерного фактора, как aw, со временем усиливается, и именно этот фактор в основном обеспечивает стабильность сырых колбас длительного созревания. После того как был выявлен механизм последовательного действия барьерных факторов, производство ферментированных колбас перестало быть эмпирическим и начало развиваться на научной основе.
Рис. 3. Последовательность действия барьерных факторов при созревании и хранении ферментированных колбас типа салями
Другой особенностью ферментированных колбас является их микроструктура, которая влияет на процесс созревания, а также на выживание патогенных бактерий в изделии, т. е. является важным барьерным фактором с точки зрения обеспечения качества и стабильности колбас типа салями. Проведенные с использованием электронного микроскопа исследования показали, что естественная микрофлора, а также добавленные культу ры закваски распределяются в ферментированных кол басах неравномерно, скапливаясь в небольших полостях в продукте гнездами, где и происходит их развитие. Та кие гнезда имеют размер от 100 до 5000 μт, и продукты метаболического обмена (нитратредуктаза, каталаза, молочная кислота, бактериоцины) скапливаются в них. Таким образом, созревание салями представляет собой процесс твердофазной ферментации. Обитающие в таких гнездах чистые и смешанные культуры ведут ак тивную конкурентную борьбу за питательные вещества и отравляют друг друга продуктами метаболического обмена. В гнездах смешанных культур, как правило, преобладают молочнокислые бактерии благодаря своей толерантности к низкому уровню Eh, рН и aw. На началь ном этапе ферментации колбасы молочнокислые бак терии в этих гнездах сильны и метаболически активны, а в конце процесса созревания колбасы эти бактерии вырождаются в своих гнездах и многие из них погибают.
Предпочтительно, чтобы гнезда полезных бактерий в матрице колбасы были расположены на небольшом и примерно равном расстоянии друга от друга, так как это будет стимулировать процесс созревания продукта в целом. Тщательное проведение процесса фаршесоставления перед его набивкой в оболочку способствует более равномерному распределению бактерий в колбасной матрице. Кроме того, при необходимости добавления заквасочных культур следует вводить их таким образом, чтобы они наиболее равномерно распределялись (т. е. не в виде порошка, а в виде раствора).
Однако микроструктура продукта играет такую боль шую роль не только при приготовлении колбас типа салями, но и при производстве других видов пищевых продуктов. В концентрированных эмульсиях типа «мас ло в воде» бактерии формируют небольшие колонии, а в эмульсиях типа «вода в масле» их рост идет только в каплях воды, которые могут терять свою целостность из-за слияния. Влияние микроструктуры на рост, вы живаемость и гибель микроорганизмов в пищевых продуктах имеет важное значение как с теоретической, так и с практической точки зрения. Конечно, при таких обстоятельствах трудно теоретически смоделировать поведение микроорганизмов, но можно повлиять на количество, размер и расстояние между микробными гнездами в продуктах, и, следовательно, на их безопас ность, стабильность и качество, в том числе путем раз работки соответствующих рецептур и технологических процессов.
Продукты стабильного хранения
Под продуктами стабильного хранения — ПСХ (Shelf Stable Products — SSP) стали понимать подвер гаемые термической обработке продукты с высоким содержанием влаги, изготовленные с применением барьерной технологии и способные храниться вне холодильника. Такие продукты имеют следующие преимущества: мягкая термическая обработка (от 70 до ПО °С) улучшает вкусо-ароматические и питательные свойства продукта, а отсутствие необходимости держать продукт в холодильнике упрощает его распределение в торговой сети и позволяет экономить электроэнергию. ПСХ подогреваются в специальных герметизирован ных контейнерах (оболочка, пакет, банка) во избежа ние повторного заражения бактериями. Однако из-за мягкости термической обработки эти продукты все еще содержат жизнеспособные споры bacilli и clostiridia, жизнедеятельность которых подавлена благодаря регу лированию влияния таких факторов, как aw, pH и Eh, a в случае прошедших автоклавную обработку сосисок и колбас — еще и сублетальному повреждению спор.
Различные виды ПСХ отличаются друг от друга тем, какие барьерные факторы имеют для них решающее значение, хотя дополнительное действие других фак торов также способствует повышению их безопасности и стабильности.
У продуктов стабильного хранения первого типа (F — ПСХ) основную роль играет сублетальное повреждение спор. В качестве примера можно привести прошедшие обработку в автоклаве упакованные колбасы, которые
в изобилии появились на германском рынке в конце XX века. Такие колбасы могут храниться без холодиль ника в течение нескольких недель, при этом они не пор тятся и не вызывают пищевых отравлений, поскольку изготовлены по соответствующей технологии.
Стабильность второго типа продуктов (aw — ПСХ) в основном определяется понижением активности воды до 0,95. Характерными образцами являются итальянская колбаса Мортаделла и немецкая колбаса braehdauerwurst.
У продуктов стабильного хранения третьего типа (рН — ПСХ) основным действующим барьерным фактором является повышенная кислотность. Это, например, четко проявляется у такого продукта, как голландская колбаса (gelderse rookworst), которая может храниться без холодильника и экспортируется в боль ших количествах из Нидерландов в Великобританию.
Наконец, к четвертому типу ПСХ (Combi — ПСХ) относятся такие продукты, при приготовлении которых каждый из нескольких активных барьерных факторов вносит свой вклад в обеспечение соответствующего ба ланса, который затем должен превратить нестабильный продукт в стабильный. На рынке уже имеется в продаже ряд колбасных изделий типа braewurst, стабилизиро ванных как Combi — ПСХ.
Стабилизировать по типу Combi — ПСХ можно не только мясные, но и молочные изделия. Примером мо жет служить домашний творожный сыр панир с добав лением томатного соуса, лука и специй. Он пользуется большой популярностью и потребляется в больших количествах в Индии, где ценят его питательность и характерный вкус. Однако при хранении при комнатной температуре (а в Индии это в среднем около 35 °С) панир обычно портится в течение двух дней. При содействии индийского ученого доктора К. Дж. Рао группа немецких специалистов с участием автора этой статьи разработала в Германии продукт по типу Combi — ПСХ в виде сыра панир в банках, прошедших мягкую термическую об работку. Он имел соответствующие вкус (практически как свежеприготовленный), цвет (не бурел) и текстуру (не черствел) и мог храниться в течение нескольких недель без холодильника. При этом для получения сыра была задействована следующая комбинация барьерных факторов: aw =0,97; F=0,8; рН = 5,0 или aw = 0,96; F =0,4; рН = 5,0. После этого опыта такая технология была внедрена в пищевую промышленность Индии, и теперь следует ожидать появления интересных нацио нальных пищевых продуктов.
Таким образом, барьерная технология может ус пешно применяться в пищевой промышленности как развитых, так и развивающихся стран для совершенс твования традиционных пищевых продуктов и созда ния новых. Результаты вполне очевидны, поскольку при этом пищевые продукты перестают нуждаться в хранении на холоде. Однако барьерная технология применима также к замороженным и охлажденным продуктам, потому что в случае нарушения темпера турного режима при их хранении безопасность и ста бильность этих продуктов будут сохраняться благодаря действию барьерных факторов. В качестве примера можно привести замороженные продукты, которые хранятся на холоде в упаковках с модифицированной атмосферой. Методы барьерной технологии могут использоваться и при консервировании и обеспече нии длительного хранения продуктов, в том плане что снижаются дозы облучения при замораживании и отпадает необходимость в приложении очень высо кого давления при низких уровнях рН и (или) мягком нагреве продуктов.
Критическая контрольная точка анализа опасности
Концепция ХАССП была впервые применена в химической и атомной промышленности, а также в NASA. С 1973 г. она была рекомендована для примене ния в пищевой промышленности в США, а позже и в ряде других стран, в том числе и в странах ЕС, и теперь используется все шире и шире. Директива Совета ЕС по гигиене пищи (93/43) делает применение этой кон цепции обязательным.
Основной принцип ХАССП — контролируется не только конечный продукт, но и весь производственный процесс. Это достигается за счет:
° оценки рисков, которые связаны с конкретным видом пищевого продукта;
° определения критических точек контроля (КТК) в процессе изготовления, где эти риски могут возникнуть и быть уменьшены (устранены);
° определения мер и средств контроля, которые применяются для того, чтобы сделать критические точки контроля безопасными.
ХАССП применяется главным образом для того, чтобы избежать рисков, связанных с биологической, химической или физической опасностью, однако час то она распространяется и на качественные аспекты продуктов питания.
Основные принципы, которые следует соблюдать при применении концепции ХАССП, а также этапы разработки плана по внедрению концепции в произ водство отдельного пищевого продукта были опреде лены международным соглашением. Для контроля за критическими точками в режиме on-line предпочти тельно использование сенсорных и физических ме тодов, поскольку химические и микробиологические методы требуют много времени. Предлагается наладить связь концепции ХАССП с барьерной технологией и прогнозной микробиологией.
Созданное в США «ноу-хау» в области примене ния ХАССП показывает, что эта концепция может быть успешно реализована только в том случае, если ее поддержат все сотрудники предприятия, включая его управляющий аппарат, если планы по внедрению концепции на предприятии не слишком сложны (т. е. не предполагают слишком большого количества кон трольных точек) и если подлежащая представлению документация не слишком бюрократична. Положи тельный эффект от внедрения этой концепции следует ожидать только после длительной и разумной практики ее применения.
Новый подход к разработке пищевых продуктов
Барьерная технология как концепция оказалась полезной в плане оптимизации традиционных рецеп тов приготовления пищевых продуктов и разработки новых изделий в пищевой промышленности. Однако по возможности ее следует сочетать с концепцией НАССР и, если это осуществимо, с прогнозной мик робиологией. Барьерная технология преимущественно используется при разработке новых изделий, концеп ция ХАССП — для управления процессом, а прогноз ная микробиология занимается совершенствованием технологического процесса. В последние годы все эти три взаимосвязанные концепции исследовались в ходе реализации научно-исследовательских проектов FLAIR в странах ЕС, в которых приняли участие специалисты из 10-15 европейских стран.
На базе полученных в ходе этих исследований результатов сейчас разрабатывается общая стратегия обеспечения производства стабильных, безопасных и вкусных пищевых продуктов. Эта стратегия может применяться, в частности, для эффективного создания новых пищевых продуктов. Ниже рассматриваются вопросы интеграции указанных концепций примени тельно к разработке новых продуктов и осуществлению управления процессом.
Связь барьерной технологии
с концепцией ХАССП
Как уже сообщалось, при разработке мясных из делий, которые должны иметь характеристики свежих продуктов и тем не менее храниться без холодильника, рационально использовать барьерную технологию для разработки изделий и концепцию ХАССП для управле ния процессом. Производство данных мясных продуктов должно быть стандартизировано и воспроизводимо, пос кольку необходимо обеспечить возможность участия и больших, и малых предприятий в военных поставках.
Использование методов прогнозной микробиологии в пищевой промышленности
Развитие и выживание микроорганизмов в пищевых продуктах можно прогнозировать, используя компью тер с соответствующим программным обеспечением. Таким образом, появляется возможность оценить срок хранения изделия без проведения микробиологических исследований. Для этого необходимо иметь микро биологическую базу данных, содержащую детальную информацию о поведении микроорганизмов при оп ределенных температурах, значениях aw, рН, наличии консервантов и т.п., математическую базу данных (со держащую модели, которые позволяют рассчитывать и экстраполировать поведение микроорганизмов в определенных условиях), а также «интеллектуальный» интерфейс, который объединяет обе базы.
База данных по основным патогенным бактериям, ко торые встречаются в пищевых продуктах, уже существует в Великобритании и носит название Food Micromodel. Группа FLAIR начала реализацию программы по подготовке базы данных по микроорганизмам, вызывающим порчу пищевых продуктов. Все накопленные данные впоследствии могут быть объединены в единую систе му. Уже сейчас имеется в наличии ряд математических моделей, которые могут использоваться для подобных расчетов. Поэтому можно ожидать, что в скором времени прогнозная микробиология станет реальностью, особен но после того как модель будет скопирована на диски, которые будут доступны для специалистов-пищевиков. Специалисты должны будут произвести количественную оценку действия барьерных факторов в своих изделиях, а затем методами прогнозной микробиологии оценить уровень безопасности и стабильности своих изделий.
Применение прогнозной микробиологии в пищевой промышленности может найти широкое применение, особенно в комбинации с барьерной технологией и концепцией НАССР. Она может использоваться для усиления микробиологической стабильности традици онных видов пищевых продуктов и для оценки уровня стабильности и безопасности новых, впервые разраба тываемых изделий или процессов. Существующие базы данных могут также использоваться регулирующими и нормирующими органами. Модели прогнозной мик робиологии следует апробировать на широком ассор тименте пищевых продуктов и четко определить (и по возможности преодолеть) различные ограничения, которые могут быть связаны, например, с ферменти-рованностью изделий или их микроструктурой.
Далее приводится инструкция по применению барь ерной технологии и концепции НАССР, разработанная исследовательской группой FLAIR для европейской пищевой промышленности.
Инструкция для специалистов-пищевиков
по разработке новых изделий
Предлагается процедура из 10 этапов для разработки новых пищевых продуктов, которые были проверены исследователями и хорошо себя зарекомендовали, хотя их нельзя рассматривать как окончательные и неизменные.
1. Определить необходимые вкусо-ароматические свойства и желательный срок хранения модифициру емого или нового пищевого продукта.
2. Предложить пробную технологию производства этого продукта.
3. Пищевой продукт должен быть изготовлен в со ответствии с предложенной технологией, и его образец должен быть проанализирован по отдельным действу ющим барьерным факторам (рН, aw, присутствие кон сервантов или действие других барьерных факторов), при необходимости следует определить желательную температуру термической обработки и хранения.
4. Использовать методы прогнозной микробиологии для предварительной проверки стабильности предла гаемого изделия.
5. Проверить стабильность изделия с точки зрения риска пищевого отравления и порчи микроорганизмами, для чего подвергнуть его воздействию более высоких тем ператур хранению и повышенного содержания микроор ганизмов, чем нормально предусмотренные для него.
6. Изменить при необходимости параметры задейс твованных барьерных факторов с учетом гомеостаза микроорганизмов и вкусо-ароматиеских свойств из делия («общее качество»).
7. Проверить еще раз модифицированный продукт на безопасность по соответствующим микроорганиз мам и при необходимости вновь изменить параметры барьерных факторов. Для оценки безопасности изделия на этом этапе целесообразно использовать методы прогнозной микробиологии.
8. Когда барьерные факторы для изготовления мо дифицируемого или нового изделия точно определены (включая все ограничения), следует определить методы контроля процесса изготовления (предпочтительно физические методы).
9. Изготовить разработанный пищевой продукт в промышленных условиях, для того чтобы оценить возможности увеличения масштабов производства с учетом разработанного процесса.
10. Определить для промышленного производства изделия критические точки контроля и способы управ ления ими, с тем чтобы иметь возможность управлять процессом в соответствии с концепцией ХАССП.
При разработке новых пищевых продуктов специ алисты различного профиля, включая технологов и микробиологов, должны тесно сотрудничать. Задача технологов — определить, какие процессы и добавки необходимо ввести для того, чтобы усилить влияние барьерных факторов на пищевой продукт, учитывая при этом все аспекты (нормативный, технологичес кий, сенсорный, ограничения по питательности). Микробиологи должны, в свою очередь, определить тип и интенсивность действия барьерных факторов, необходимых для создания конкретного изделия. Кроме того, нужно также учесть инженерные, эконо мические и маркетинговые факторы. Именно поэтому разработку новых пищевых продуктов действительно можно назвать многопрофильной задачей, которая требует участия большого количеств специалистов различного профиля.
Барьерная технология предлагает мягкий, но эф фективный подход к стабильному обеспечению бе зопасности, устойчивости, питательности и высоких вкусовых качеств пищевых продуктов, способных хра ниться без холодильника. В замораживаемых и охлаж даемых продуктах она позволяет отодвинуть границы порчи изделия и снизить риск пищевого отравления. Барьерная технология уже успешно применяется как в промышленно развитых, так и развивающихся странах. Она используется для оптимизации традиционных пищевых продуктов и разработки абсолютно новых. С ее помощью можно ожидать появления большого количества новых изделий.
Барьерная технология в сочетании с прогнозной микробиологией и концепцией ХАССП обеспечивает более современный подход к разработке новых видов пищевых продуктов.
2. ое тыс до н э сохранились в основном погребальные памятники
3. Реферат Правила поведения в криминальных ситуациях
4. Германия
5. No you should lwys pull bck from communictingBdeliver it directly Cexplin the resonsDll of the bove nswer- C Diff- 2Pge Ref- 154 2When plnning your bdnews messge you
6. Статья- Богослужебное пение и светская музыка в перспективе нараставших различий
7. Основной элементной базой ЭВМ четвертого поколения являются
8. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук Київ 2005
9. Экономика общественного сектора. Основы теории государственных финансов
10. Лабораторная работа 31
11. Реферат- Журнал Телескоп
12. Об основных целях и нормах социальной политики
13. Об охране труда Кодекс законов о труде КЗоТ Украины статьи
14. Реферат- Система искусств в структуре мировых религий и проблема художественно-религиозной целостности
15. Виконавча влада
16. ОЦІНКА І ПЛАНУВАННЯ РЕСУРСІВ Під ресурсами в проекті розуміють робочу силу техніку машини устаткування
17. Временное хранение товаров
18. Становление республики Македонии и характеристика ее конституции 1
19. Информационный поток может существовать в виде бумажных и электронных носителей
20. ПРОГРЕСС 2000 Kren Horney M