RU2421002C1 - Meat raw material sterilisation method - Google Patents

Meat raw material sterilisation method Download PDF

Info

Publication number
RU2421002C1
RU2421002C1 RU2009145775/13A RU2009145775A RU2421002C1 RU 2421002 C1 RU2421002 C1 RU 2421002C1 RU 2009145775/13 A RU2009145775/13 A RU 2009145775/13A RU 2009145775 A RU2009145775 A RU 2009145775A RU 2421002 C1 RU2421002 C1 RU 2421002C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
meat
raw material
microwave
bone
stage
Prior art date
Application number
RU2009145775/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Углов (RU)
Владимир Александрович Углов
Николай Алексеевич Шкиль (RU)
Николай Алексеевич Шкиль
Теодор Теодорович Вольф (RU)
Теодор Теодорович Вольф
Елена Валерьевна Бородай (RU)
Елена Валерьевна Бородай
Original Assignee
Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции Сибирское отделение Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИПТИП СО Россельхозакадемии)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции Сибирское отделение Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИПТИП СО Россельхозакадемии) filed Critical Государственное научное учреждение Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт переработки сельскохозяйственной продукции Сибирское отделение Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ СибНИПТИП СО Россельхозакадемии)
Priority to RU2009145775/13A priority Critical patent/RU2421002C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2421002C1 publication Critical patent/RU2421002C1/en

Links

Landscapes

  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: invention is intended for usage in meat industry for meat raw material sterilisation. Sterilisation is performed by a combined two-stage physical-chemical method. At the first stage milled meat raw material is treated with 1% propionic acid solution during 2 minutes in an acid-resistant vessel. At the second stage the raw material in the form of a 30-40 mm thick layer (placed into special moulds of a radiotransparent material) is sterilised in a continuous action microwave installation with oscillation power 20 kW at a frequency of 915 MHz during 30-40 sec.
EFFECT: method ensures disinfection of meat-and-bone mince from spore microflora.
3 tbl

Description

Изобретение относится к области стерилизации мясокостного сырья и может быть использовано в животноводческой отрасли или перерабатывающих отраслях промышленности.The invention relates to the field of sterilization of meat and bone raw materials and can be used in the livestock industry or processing industries.

В настоящее время стерилизация животноводческой и мясной продукции осуществляется в основном в автоклавах при значительном избыточном давлении (патент США №6207215, А23В 4/005, Опубл. 02.27.2001 High temperature / ultra highpressure sterilization of foods). Например, стерилизация мясных консервов проводится в автоклавах при давлении 1,5 атм в течение 2-2,5 ч. Когда температура в центре консервной банки достигает 120°С. В результате наступает так называемая «промышленная стерильность», когда в 1 г консервов обнаруживают не более 10 непатогенных микроорганизмов (Флауменбаум Б.Л. Теоретические основы стерилизации консервов. Киев, 1981. - 196 с. ГОСТ 30425-97 Консервы. Метод определения промышленной стерильности). Стерилизацию отходов убоя скота и трупов павших животных осуществляют в горизонтальных вакуумных котлах типа КВМ-4,6, ГВК-2,6 в течение 4-5 ч при избыточном давлении 3-4 атм (Либерман С.Г., Петровский В.П. Справочник по производству технических фабрикатов на мясокомбинатах. М.: 1969. - 407 с.).Currently, sterilization of livestock and meat products is carried out mainly in autoclaves at significant overpressure (US Patent No. 6207215, A23B 4/005, Pub. 02.27.2001 High temperature / ultra highpressure sterilization of foods). For example, canned meat is sterilized in autoclaves at a pressure of 1.5 atm for 2-2.5 hours. When the temperature in the center of the can reaches 120 ° C. As a result, the so-called “industrial sterility” occurs when no more than 10 non-pathogenic microorganisms are found in 1 g of canned food (Flaumenbaum B.L. Theoretical basis for sterilizing canned food. Kiev, 1981. - 196 p. GOST 30425-97 Canned food. Method for determining industrial sterility ) Sterilization of slaughter cattle and dead animals is carried out in horizontal vacuum boilers of the KVM-4.6, GVK-2.6 type for 4-5 hours at an overpressure of 3-4 atm (Liberman S.G., Petrovsky V.P. Handbook for the production of technical products at meat plants. M: 1969. - 407 p.).

Недостатком способа является его ограниченное применение, поскольку автоклавирование используется только на небольшом числе перерабатывающих предприятий, а к работе на аппаратах с повышенным давлением допускается ограниченный круг специально подготовленных операторов.The disadvantage of this method is its limited use, since autoclaving is used only in a small number of processing enterprises, and a limited number of specially trained operators are allowed to work on high-pressure apparatuses.

В связи с этим в настоящее время ведется поиск альтернативных способов инактивации микроорганизмов в пищевых продуктах или сырье. Поэтому последнее время находят все большее применение в промышленности и быту сверхвысокочастотная (СВЧ) техника и технология (Патент США №4393088, МКИ A23L 3/10; Sterilizing process for foods by applying microwaves thereto // Matsusaka O. - Опубл. 07.12.83). (Патент RU №97122003 «Способ определения технологических характеристик СВЧ-обработки сельскохозяйственных материалов и пищевых продуктов». - Заявл. 26.12.97. - Опубл. 27.08.99). (Патент RU №94016416. «Сушильная бытовая СВЧ-печь». - Заявл. 27.04.94. - Опубл. 02.10.95). (Патент RU №93019796, МПК Н05В 6/64 «СВЧ-печь» Заявл. 04.15.93, опубл. 09.10.95).In this regard, an ongoing search is being made for alternative ways of inactivating microorganisms in food or raw materials. Therefore, recently, microwave technology and technology have found increasing application in industry and household (US Patent No. 4393088, MKI A23L 3/10; Sterilizing process for foods by applying microwaves thereto // Matsusaka O. - Publish. 07.12.83) . (Patent RU No. 97122003 “Method for determining the technological characteristics of microwave processing of agricultural materials and food products.” - Application. 12/26/97. - Publish. 08/27/99). (Patent RU No. 94016416. "Drying household microwave oven." - Application. 04/27/94. - Publish. 02.10.95). (Patent RU No. 93019796, IPC Н05В 6/64 "Microwave oven" Application. 04.15.93, publ. 09.10.95).

К основным особенностям СВЧ-обработки относятся: способность проникать на значительную глубину внутрь продукта, независимость длительности нагрева до заданной температуры от объема и формы изделия, отсутствие его контакта с теплоносителем, высокий КПД преобразования энергии в тепло, выделяемое в нагреваемом объекте. Гибель микроорганизмов в высокоинтенсивном СВЧ-поле обусловлено, как правило, гипертермией, приводящей к необратимой коагуляции белка. Кроме того, в микробной клетке происходит инактивация ферментов и других физиологически важных компонентов.The main features of microwave processing include: the ability to penetrate to a considerable depth inside the product, the independence of the duration of heating to a given temperature on the volume and shape of the product, the absence of its contact with the coolant, and high efficiency of converting energy to heat released in the heated object. The death of microorganisms in a high-intensity microwave field is caused, as a rule, by hyperthermia, leading to irreversible coagulation of the protein. In addition, inactivation of enzymes and other physiologically important components occurs in the microbial cell.

Известны способы обработки в СВЧ-поле мясной продукции, рыбы и морепродуктов. Имеются научные данные о том, что при СВЧ-нагреве пищевых продуктов в течение 3 мин происходит уничтожение вегетативной микрофлоры (Рогов И.А. Сверхвысокочастотный нагрев пищевых продуктов. М.: 1986. - 351 с.). В монографии В.В.Воробьева «Обработка гидробионтов СВЧ-нагревом и управление качеством продукции», М. 1998, - 345 с. приводятся сведения о гибели вегетативной микрофлоры в рыбе и морепродуктах при различных режимах СВЧ-обработки. По-видимому, при обработке продукции под действием микроволн в микробных клетках частично поражаются ферментные системы, не способные к быстрой адаптации. Одновременно под действием микроволн происходит разрушение оболочки микробных клеток. В результате анализа научно-технической информации и результатам собственных исследований установлено, что СВЧ-поле в основном является губительным для вегетативной формы микроорганизмов и не вызывает, как правило, инактивации спор.Known methods of processing in the microwave field of meat products, fish and seafood. There is scientific evidence that during microwave heating of food products for 3 min, the vegetative microflora is destroyed (Rogov I.A. Microwave heating of food products. M .: 1986. - 351 p.). In the monograph by V.V. Vorobyov “Processing hydrobionts with microwave heating and product quality control”, M. 1998, 345 p. provides information on the death of vegetative microflora in fish and seafood under various modes of microwave processing. Apparently, when processing products under the influence of microwaves in microbial cells, enzyme systems partially incapable of rapid adaptation are partially affected. At the same time, under the influence of microwaves, the membrane of microbial cells is destroyed. As a result of the analysis of scientific and technical information and the results of our own research, it was found that the microwave field is mainly fatal to the vegetative form of microorganisms and, as a rule, does not cause spore inactivation.

Информация о губительном влиянии СВЧ-поля на споры и спорообразующую микрофлору носит крайне ограниченный характер. В статье Kim SY, Shin SJ, Song CH, Jo EK, Kim HJ, Park JK «Destruction of Bacillus licheniformis spores by microwave irradiation» (J. Appl. Microbiol. 2009) отмечено, что МВ-обработка при мощности 2 кВт и экспозиции 60 с не приводят к полному уничтожению спор Bacillus licheniformis. При этом стоит отметить, что результаты получены на чистой культуре Bacillus licheniformis, не защищенной от СВЧ-излучения, например, белками или липидами.Information on the harmful effects of the microwave field on spores and spore-forming microflora is extremely limited. An article by Kim SY, Shin SJ, Song CH, Jo EK, Kim HJ, Park JK “Destruction of Bacillus licheniformis spores by microwave irradiation” (J. Appl. Microbiol. 2009) noted that MV processing at 2 kW and exposure 60 s do not lead to the complete destruction of Bacillus licheniformis spores. It should be noted that the results were obtained on a pure culture of Bacillus licheniformis, not protected from microwave radiation, for example, by proteins or lipids.

Воздействие на микроорганизмы некоторых химических веществ (консервантов) приводит к инактивации определенных ферментов, в частности дегидрогеназ, что вызывает остановку окислительных процессов и сопряженных с ними процессов синтеза, т.е. к прекращению жизнедеятельности микробной клетки. Кроме того, химические консерванты могут изменять состав питательного субстрата для усвоения его микроорганизмами и соответственно к бактериостатическому эффекту.The impact on microorganisms of certain chemicals (preservatives) leads to the inactivation of certain enzymes, in particular dehydrogenases, which causes a halt in the oxidation processes and the synthesis processes associated with them, i.e. to cessation of microbial cell activity. In addition, chemical preservatives can change the composition of the nutrient substrate for absorption by microorganisms and, accordingly, to the bacteriostatic effect.

Например, в отношении спорообразующих бактерий рода Bacillus установлено разрушение клеточной стенки микробов в результате действия консервантов (P.Setlow. Spores of Bacillus subtilis: their resistance to and killing by radiation, heat and chemicals. Department of Molecular, Microbial and Structural Biology). При применении консервантов устойчивая многослойная белково-жировая оболочка споры, кортекс, пептидогликаны разрушаются.For example, in relation to spore-forming bacteria of the genus Bacillus, destruction of the microbial cell wall as a result of the action of preservatives has been established (P. Setlow. Spores of Bacillus subtilis: their resistance to and killing by radiation, heat and chemicals. Department of Molecular, Microbial and Structural Biology). When using preservatives, the stable multilayer protein-fatty membrane of spores, cortex, and peptidoglycans are destroyed.

Однако, как установлено, в результате анализа научно-технической информации и собственными исследованиями химические консерванты оказывают губительное действие в основном на вегетативную микрофлору и не способны, как правило, инактивировать споры и спорообразующую микрофлору. Так, в наших исследованиях на СВЧ-печи фирмы «Electrolux» мощностью 800 Вт после обработки мясокостного фарша, зараженного спорами Bac.sereus в концентрации 106 КОЕ/г, только пропионовой кислотой концентрацией 1% в течение 2 мин и после соответствующей термостации был отмечен рост колоний Bac.sereus (табл.1).However, it was found that as a result of the analysis of scientific and technical information and their own research, chemical preservatives have a detrimental effect mainly on the vegetative microflora and are not able, as a rule, to inactivate spores and spore-forming microflora. So, in our studies on an Electrolux microwave oven with a power of 800 W after processing minced meat, infected with Bac.sereus spores at a concentration of 10 6 CFU / g, only with propionic acid at a concentration of 1% for 2 minutes and after appropriate thermostation was noted Colony growth of Bac.sereus (Table 1).

Таблица 1Table 1 Эффективность обеззараживания мясокостной пасты после обработки пропионовой кислотой и комбинированным способомThe effectiveness of disinfection of meat and bone paste after treatment with propionic acid and a combined method ОбразецSample МАФАнМMAFANM BacillusBacillus Мясокостная паста (1% к-та, 2 мин)Meat and bone paste (1% rd, 2 min) Сплошной ростSolid growth Сплошной ростSolid growth Мясокостная паста (1% к-та, 3 мин)Meat and bone paste (1% rd, 3 min) Сплошной ростSolid growth Сплошной ростSolid growth Мясокостная паста (1% к-та, 2 мин, СВЧ 2 мин)Meat and bone paste (1% rd, 2 min, microwave 2 min) Нет ростаNo growth Нет ростаNo growth Мясокостная паста (1% к-та, 3 мин, СВЧ 2 мин)Meat and bone paste (1% rd, 3 min, microwave 2 min) Нет ростаNo growth Нет ростаNo growth

Для доказательства эффективности комбинированного метода стерилизации мясокостного сырья были проведены опыты на мясокостном фарше, искусственно зараженном спорами Bac.sereus в концентрации 106 КОЕ/г. Дальнейшими микробиологическими исследованиями, выполненными в СибНИИП, установлено, что обработка обсемененного спорами Bac.sereus мясокостного фарша только в СВЧ-поле мощностью 800 Вт в течение 2-3 мин не вызывает бактерицидного эффекта (табл.2).To prove the effectiveness of the combined method of sterilization of meat and bone raw materials, experiments were performed on meat and bone mince, artificially infected with Bac.sereus spores at a concentration of 10 6 CFU / g. Further microbiological studies carried out at SibNIIP found that the processing of minced bone-minced meat contaminated with Bac.sereus spores only in a microwave field with a power of 800 W for 2-3 minutes did not cause a bactericidal effect (Table 2).

В дальнейших опытах обсемененный фарш сначала обрабатывался пропионовой кислотой концентрации 1% в течение 2 мин, затем он подвергался действию СВЧ-поля в течение 2-3 мин. В итоге была достигнута стерилизация исследованного мясокостного фарша.In further experiments, seeded minced meat was first treated with propionic acid at a concentration of 1% for 2 minutes, then it was exposed to a microwave field for 2-3 minutes. As a result, sterilization of the investigated meat and bone mince was achieved.

Таблица 2table 2 Эффективность СВЧ-обеззараживания Bac.sereus на мясопептонном бульонеThe effectiveness of microwave disinfection of Bac.sereus on meat and peptone broth Время обработки, минProcessing time, min Непрогретая суспензия микробных клеток (вегетативная форма)Unheated suspension of microbial cells (vegetative form) Прогретая суспензия микробных клеток (споровая форма)Heated suspension of microbial cells (spore form) 1one -- ++ 33 -- ++ 55 -- ++ - отсутствие роста микробов; + наличие роста микробов- lack of microbial growth; + the presence of microbial growth

Процессы сушки и инактивации микроорганизмов мясокостного фарша являются по существу различными физическими процессами. Действительно, сушка требует передачи содержащейся в фарше воде электромагнитной энергии, необходимой для испарения требуемого количества, Δmв, воды в соответствии с теплотой ее парообразования, q=2256 кДж/кг и преодоления сопротивления выходу паров воды из материала. Инактивация же микроорганизмов требует воздействия непосредственно на них энергии определенного уровня мощности.The drying and inactivation processes of minced meat and bone microorganisms are essentially different physical processes. Indeed, drying requires the transfer of the electromagnetic energy contained in the minced water necessary for the evaporation of the required amount, Δm in , of water in accordance with the heat of vaporization, q = 2256 kJ / kg and overcoming the resistance to the exit of water vapor from the material. The inactivation of microorganisms requires exposure directly to energy of a certain power level.

Например, в начальный момент сушки, когда в материале содержится большое количество воды, имеющей высокую диэлектрическую проницаемость, ε=80, именно вода поглощает основную часть энергии, вследствие чего основная часть энергии расходуется на испарение воды. Поэтому в этот период процесса температура фарша остается низкой (50-60°С), а инактивации микроорганизмов, практически, не происходит. По мере испарения содержащейся в фарше воды, то есть уменьшения его влажности, в связи с уменьшением объемной части воды, возрастает поглощение электромагнитной энергии собственно фаршем (его температура к окончанию процесса сушки, то есть при достижении влажности фарша Wк=10%) повышается до 100-110°С и одновременно повышается количество энергии, поглощаемое микроорганизмами.For example, at the initial moment of drying, when a material contains a large amount of water having a high dielectric constant, ε = 80, it is water that absorbs the bulk of the energy, as a result of which the bulk of the energy is spent on the evaporation of water. Therefore, during this period of the process, the temperature of the minced meat remains low (50-60 ° C), and inactivation of microorganisms practically does not occur. As the water contained in the meat is evaporated, that is, its moisture decreases, due to a decrease in the volume of water, the absorption of electromagnetic energy by the meat itself increases (its temperature by the end of the drying process, that is, when the forcemeat moisture reaches W k = 10%) increases to 100-110 ° С and at the same time the amount of energy absorbed by microorganisms increases.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа стерилизации спор и спорообразующей аэробной микрофлоры (типа Bac.sereus, Bac.subtilis), содержащейся в мясокостном сырье, с помощью комбинированного двухэтапного физико-химического метода.The present invention is to develop a method for sterilizing spores and spore-forming aerobic microflora (such as Bac.sereus, Bac.subtilis) contained in meat and bone raw materials, using a combined two-stage physicochemical method.

При обработке мясокостного фарша в СВЧ-поле были определены необходимые параметры (мощность, время обработки, толщина слоя). В процессе работы на СВЧ-установке f=915 МГц была выполнена серия экспериментов по определению оптимальной мощности СВЧ-влияния. Мясокостный фарш был обработан при мощности 5, 10 и 20 кВт. Эксперименты показали, что затраты энергии на сушку одинакового количества материала практически не зависят от мощности, поглощенной мясокостным фаршем. Во всех экспериментах результаты сушки оставались постоянными при одинаковой энергии воздействия СВЧ: QпадпадΔt (т.е. при Рпад=5 кВт и Δt=2 мин, Рпад=10 кВт и Δt=1 мин, Рпад=20 кВт и Δt=30 с энергия воздействия была одинакова). Но бактерицидный эффект был получен только при Рпад=20 кВт и Δt=30 с, тогда температура фарша достигала 110-120°С.When processing minced meat in a microwave field, the necessary parameters were determined (power, processing time, layer thickness). In the process of working on a microwave installation f = 915 MHz, a series of experiments was carried out to determine the optimal power of the microwave influence. Minced meat was processed at 5, 10 and 20 kW. The experiments showed that the energy consumption for drying the same amount of material is practically independent of the power absorbed by the meat and bone meat. In all experiments, the drying results remained constant at the same microwave energy: Q pad = P pad Δt (i.e., at P pad = 5 kW and Δt = 2 min, P pad = 10 kW and Δt = 1 min, P pad = 20 kW and Δt = 30 s, the impact energy was the same). But the bactericidal effect was obtained only at P pad = 20 kW and Δt = 30 s, then the temperature of the stuffing reached 110-120 ° C.

Верхний предел воздействующей энергии Qпад был установлен по конечной влажности фарша и его органолептической характеристике. Так при воздействии на фарш мощности Рпад=20 кВт в течение 60 с была получена минимальная влажность - 10% и температура фарша превысила 120°С. Однако по органолептическим показателям (фарш частично обугливался) этот режим СВЧ-сушки был признан неприемлемым. В дальнейших исследованиях было установлено, что стабильные биохимические показатели и гарантированная бактерицидность фарша были получены при Рпад=20 кВт и Δt=30-40 с.The upper limit of the acting energy Q pad was set according to the final humidity of the minced meat and its organoleptic characteristic. So, when the force P pad = 20 kW was applied to the forcemeat, a minimum humidity of 10% was obtained for 60 s and the forcemeat temperature exceeded 120 ° C. However, according to organoleptic indicators (minced meat was partially charred), this microwave drying regime was recognized as unacceptable. In further studies, it was found that stable biochemical parameters and guaranteed bactericidal activity of minced meat were obtained at P pad = 20 kW and Δt = 30-40 s.

Эксперименты по определению оптимальной толщины слоя фарша были проведены в диапазоне 30-50 мм. Результаты этих экспериментов с точностью до ±5% показали, что при сушке мясокостного фарша КПД процесса практически не зависел от толщины потока в исследуемом диапазоне и составил 0,75±0,05, что связано с проникновением СВЧ-поля на всю толщину фарша.Experiments to determine the optimal thickness of the meat layer were carried out in the range of 30-50 mm. The results of these experiments with an accuracy of ± 5% showed that when drying the meat and bone meat, the process efficiency practically did not depend on the flow thickness in the studied range and amounted to 0.75 ± 0.05, which is associated with the penetration of the microwave field over the entire thickness of the meat.

Способ осуществляется следующим образом. На первом этапе сырье обрабатывают 1%-ным раствором пропионовой кислоты в течение 2 мин в кислотоупорной емкости. Пропионовая кислота в значительной степени угнетает развитие гнилостных и масляно-кислых бактерий. Понижение величины рН среды приводит к разрыхлению поверхностных амфотерных структур клетки и вследствие этого - к нарушению физиологического состояния микробной клетки.The method is as follows. In the first stage, the raw material is treated with a 1% solution of propionic acid for 2 min in an acid-resistant container. Propionic acid significantly inhibits the development of putrefactive and butyric acid bacteria. Lowering the pH of the medium leads to loosening of the surface amphoteric structures of the cell and, as a result, to the disruption of the physiological state of the microbial cell.

На втором этапе мясокостное сырье в виде слоя толщиной 30-40 мм в зависимости от вида сырья обрабатывается в течение 30-40 с в СВЧ-установке непрерывного действия колебательной мощностью 20 кВт при частоте 915 МГц.At the second stage, meat and bone raw materials in the form of a layer 30–40 mm thick, depending on the type of raw material, are processed for 30–40 s in a continuous microwave installation with an oscillatory power of 20 kW at a frequency of 915 MHz.

СВЧ-энергия вводится в зону взаимодействия через волновод, обеспечивающий возбуждение в рабочей камере волны Н10. Продукт вводится в рабочую СВЧ-камеру в виде слоя толщиной 30-40 мм на конвейере, плоскость которого расположена под углом ≈30° к оси волновода. Фарш, размещенный в формах, вводится в камеру через короб, жестко соединенный с волноводом камеры и через щель в волноводе, расположенную симметрично относительно его оси, входит в камеру. Ширина щели 70 мм. В верхней части короба расположен поглощающий материал, в качестве которого используется карбонильное железо. Он предназначен для поглощения поражающих излучений из волноводных щелей входа и выхода материала для обеспечения безопасности персонала.Microwave energy is introduced into the interaction zone through the waveguide, providing excitation in the working chamber of the wave H 10 . The product is introduced into the working microwave chamber in the form of a layer 30–40 mm thick on the conveyor, the plane of which is located at an angle of ≈30 ° to the axis of the waveguide. Stuffing placed in the molds is introduced into the chamber through the box, rigidly connected to the waveguide of the chamber and through the slot in the waveguide, located symmetrically about its axis, enters the chamber. Slit width 70 mm. In the upper part of the box is absorbing material, which is used carbonyl iron. It is designed to absorb the damaging radiation from the waveguide slots of the input and output of the material to ensure the safety of personnel.

Волновод камеры имеет внутреннее сечение 124×248 мм, обеспечивающее распространение в нем на частоте 915 МГц волны основного типа Н10, создающей в сечении прохода фарша максимум электромагнитного поля.The waveguide of the chamber has an internal section of 124 × 248 mm, which ensures the propagation in it at a frequency of 915 MHz of a wave of the main type H 10 , which creates a maximum of the electromagnetic field in the cross section of the minced meat.

К камере с любой стороны подключается СВЧ-генератор, а с другой стороны она может быть подключена к любому волноводному устройству (к аналогичной камере или к нагрузке).A microwave generator is connected to the camera on either side, and on the other hand, it can be connected to any waveguide device (to a similar camera or to a load).

Фарш через камеру проходит в формах, изготовленных из радиопрозрачного материала (фторопласт, кварцевое стекло и др.). В конструкции формы не должно содержаться ни одного металлического элемента.Stuffing passes through the chamber in forms made of radiolucent material (fluoroplastic, quartz glass, etc.). The design of the mold should not contain a single metal element.

Угол 30° встречи падающей электромагнитной волны с поверхностью продукта обеспечивает хорошее согласование камеры, а получаемая при этом большая протяженность зоны нагрева позволяет получить высокий коэффициент использования СВЧ-энергии. Оставшаяся часть непоглощенной энергии поглощается в водяной нагрузке, расположенной за плоскостью конвейера. Как показали исследования, выбранная конструкция создает благоприятные условия для сохранения в рабочей камере бегущей волны типа Н10. Обрабатываемое сырье перемещается по цепи диэлектрического контейнера, выполненного из полипропилена. Ширина потока составляет 300 мм. Скорость движения конвейера составляет 1 м/мин.An angle of 30 ° between the incident electromagnetic wave and the surface of the product ensures good coordination of the chamber, and the resulting large length of the heating zone allows one to obtain a high coefficient of utilization of microwave energy. The remainder of the unabsorbed energy is absorbed in the water load located behind the conveyor plane. As studies have shown, the chosen design creates favorable conditions for maintaining a traveling wave of type H 10 in the working chamber. The processed raw material moves along the chain of the dielectric container made of polypropylene. The width of the stream is 300 mm. The conveyor speed is 1 m / min.

Поскольку на первом этапе прочная оболочка споры была частично разрушена пропионовой кислотой, то соответственно происходит более глубокое проникновение СВЧ-поля в обрабатываемое сырье и в результате достигается стерилизация сырья (см. табл.1).Since at the first stage the strong spore membrane was partially destroyed by propionic acid, accordingly, a deeper penetration of the microwave field into the processed raw material occurs and as a result sterilization of the raw material is achieved (see Table 1).

После определения оптимальных параметров СВЧ-обработки мясокостного фарша была определена эффективность его обеззараживания по следующим микробиологическим показателям: КМАФАМ, БГКП, сальмонеллы. Установлено, что после облучения образцов мясокостного фарша, содержащего 107 КОЕ/г при частоте 915 МГц, мощности 20 кВт в течение 30-40 с остаточное количество микрофлоры не превышало 59 КОЕ/г. В испытанных образцах после обработки не были обнаружены бактерии группы кишечной палочки (БГКП) также, как и сальмонеллы. Полученные результаты представлены в табл.3.After determining the optimal parameters for microwave processing of meat and bone meat, the effectiveness of its disinfection was determined by the following microbiological indicators: KMAFAM, BGKP, salmonella. It was found that after irradiation of meat and bone meat samples containing 10 7 CFU / g at a frequency of 915 MHz, with a power of 20 kW for 30-40 s, the residual amount of microflora did not exceed 59 CFU / g. In the tested samples, after treatment, no bacteria of the Escherichia coli group (BHEC) as well as Salmonella were found. The results obtained are presented in table.3.

Таблица 3Table 3 Эффективность обеззараживания мясокостной пасты после СВЧ-обработки на экспериментальной установке при частоте 915 МГцThe effectiveness of the disinfection of meat and bone paste after microwave processing in an experimental setup at a frequency of 915 MHz ОбразецSample МАФАнМMAFANM БГКПBGKP SalmonellaSalmonella Мясокостная паста (контроль)Meat and bone paste (control) 7,9×107 7.9 × 10 7 ОбнаруженоDetected Не обнаруженоNot found Мясокостная паста (20 кВт, 40 с)Meat and bone paste (20 kW, 40 s) Нет ростаNo growth Не обнаруженоNot found Не обнаруженоNot found Мясокостная паста (20 кВт, 40 с)Meat and bone paste (20 kW, 40 s) 1) нет роста1) no growth Не обнаруженоNot found Не обнаруженоNot found 2) нет роста2) no growth Не обнаруженоNot found Не обнаруженоNot found 3) 27*3) 27 * Не обнаруженоNot found Не обнаруженоNot found 4) 59*4) 59 * Не обнаруженоNot found Не обнаруженоNot found Примечание: В результате СВЧ-обработки мясокостного фарша произошло снижение величины МАФАнМ на 6 порядковNote: As a result of microwave processing of meat and bone meat, a decrease in the value of MAFAnM by 6 orders of magnitude * согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 (1.1.4.4-1.1.4.10) для вареных колбасных изделий допускается величина КМАФАнМ, КОЕ/г не более 1000.* according to SanPiN 2.3.2.1078-01 (1.1.4.4-1.1.4.10) for cooked sausages, KMAFAnM, CFU / g of not more than 1000 are allowed.

Информации по влиянию представленного комбинированного физико-химического способа на споры и спорообразующую аэробную микрофлору, содержащуюся в мясокостном сырье в научно-технической литературе не обнаружено.Information on the effect of the presented combined physicochemical method on spores and spore-forming aerobic microflora contained in meat and bone raw materials was not found in the scientific and technical literature.

Claims (1)

Способ стерилизации мясного сырья, отличающийся тем, что на первом этапе сырье обрабатывают 1%-ным раствором пропионовой кислоты в течение 2 мин в кислотоупорной емкости, на втором этапе предварительно обработанное кислотой сырье направляется для обеззараживания в СВЧ-установку непрерывного действия колебательной мощностью 20 кВт при частоте 915 МГц в течение 30-40 с и толщиной слоя 30-40 мм. Method for sterilization of meat raw materials, characterized in that at the first stage the raw materials are treated with a 1% solution of propionic acid for 2 minutes in an acid-resistant container, at the second stage the raw materials pre-treated with acid are sent for disinfection to a continuous microwave unit with an oscillating power of 20 kW at frequency of 915 MHz for 30-40 s and a layer thickness of 30-40 mm.
RU2009145775/13A 2009-12-09 2009-12-09 Meat raw material sterilisation method RU2421002C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145775/13A RU2421002C1 (en) 2009-12-09 2009-12-09 Meat raw material sterilisation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145775/13A RU2421002C1 (en) 2009-12-09 2009-12-09 Meat raw material sterilisation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2421002C1 true RU2421002C1 (en) 2011-06-20

Family

ID=44737740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009145775/13A RU2421002C1 (en) 2009-12-09 2009-12-09 Meat raw material sterilisation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2421002C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489025C1 (en) * 2011-12-19 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Meat raw material treatment method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489025C1 (en) * 2011-12-19 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Meat raw material treatment method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Non‐thermal technologies and its current and future application in the food industry: a review
Li et al. A review on recent development in non-conventional food sterilization technologies
Piyasena et al. Inactivation of microbes using ultrasound: a review
Mukhopadhyay et al. Application of emerging technologies to control Salmonella in foods: A review
Pan et al. Applications of electromagnetic fields for nonthermal inactivation of microorganisms in foods: An overview
Herceg et al. The effect of high intensity ultrasound treatment on the amount of Staphylococcus aureus and Escherichia coli in milk
Turtoi et al. Intense light pulse treatment as alternative method for mould spores destruction on paper–polyethylene packaging material
Guo et al. Germicidal efficacy of the pulsed magnetic field against pathogens and spoilage microorganisms in food processing: An overview
Stoica et al. Atmospheric cold plasma as new strategy for foods processing-an overview.
KR20000057344A (en) Method for disinfection or sterilization of foods such as meat and vegetable products or produce, of feeding stuffs, machinery and equipment for foods and feeding stuff production, and a technical plant designed to carry out the method
Obileke et al. Recent advances in radio frequency, pulsed light, and cold plasma technologies for food safety
US4494357A (en) Sterilization of packaging material
Sainz-García et al. Application of atmospheric pressure cold plasma to sanitize oak wine barrels
Ngadi et al. Emerging technologies for microbial control in food processing
Park et al. Effective thermal inactivation of the spores of Bacillus cereus biofilms using microwave
Basumatary et al. Ultrasound‐steam combination process for microbial decontamination and heat transfer enhancement
Khaire et al. Applications of ultrasound for food preservation and disinfection: A critical review
RU2421002C1 (en) Meat raw material sterilisation method
RU2729813C2 (en) Method of surface disinfection of eggs
Bauza-Kaszewska et al. Effect of microwave radiation on microorganisms in fish meals
Li et al. Effect of nano-silver coating on microbial control of microwave-freeze combined dried sea cucumber
Ukuku et al. Survival, injury and inactivation of human bacterial pathogens in foods: Effect of non-thermal treatments
Shin et al. Nonthermal food processing technology using electric power
Barbosa-Cánovas et al. Other novel milk preservation technologies: ultrasound, irradiation, microwave, radio frequency, ohmic heating, ultraviolet light and bacteriocins
Di Benedetto et al. Alternative non thermal approaches: microwave, ultrasound, pulsed electric fields, irradiation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121210