Обзор диссертационных работ, защищенных во ВНИИ мясной промышленности имени В. М. Горбатова в 2013 году

ЕР

Обзор диссертационных

рабоТ, защищенных во ВНИИМП имени В.М. Горбатова в 2013 году

А. Н. Захаров, канд. техн. наук.

ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии

Ключевые слова: управление, холодильная цепь, стартовые культуры, сырокопченые колбасы, полициклические ароматические углеводороды, накопление, мясная продукция, технологический потенциал, качество свинины, «барьерная» технология, длительное хра-

нение, повышенные температуры.

В 2014 году мы продолжаем публикации обзоров диссертационных работ, защищенных в Диссертационном совете ВНИИ мясной промышленности им. В. М. Горбатова. В 2012-2013 гг на страницах журнала были опубликованы обзоры по диссертациям, защищенным в предыдущие годы. [1, 2, 3,4].

Разработка системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи Автор - В.С. Барабанщикова Научные руководители - академик РАХН, доктор техн. наук А.Б. Лисицын, доктор техн. наук Ю.И. Ковалев

Холодильная цепь - системный, межотраслевой организационно-технологический комплекс, обеспечивающий непрерывность заданного термического состояния пищевых продуктов при хранении, транспортировании и реализации.

Однако, существуют этапы обращения продукции, на которых производитель не может контролировать условия хранения. Не редки случаи, когда условия хранения готового продукта, после окончания технологического процесса и до попадания к потребителю, не всегда выполняются в полном объёме.

Для производителя, который несет ответственность за безопасность продукта, важно спрогнозировать этапы, на которых вероятны нарушения, и обеспечить условия для того, чтобы этих нарушений можно было не допустить.

Целью диссертационной работы являлась разработка системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи, на примере производства и хранения колбасных изделий.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1.Провести мониторинг температуры при хранении колбасных изделий с целью идентификации этапов нарушений холодильной цепи, влияющих на показатели качества и безопасности;

2.Установить причины, приводящие к риску возникновения нарушения холодильной цепи;

З.Оценить значимость последствий и вероятность возникновения критических нарушений холодильной цепи;

4.Установить зависимость между сокращением срока годности продукции и нарушением температурного режима хранения, на примере колбасных изделий, и оценить влияние изменения температурно-временных режимов на время, оставшееся до окончания предполагаемого

УДК 637.5.001.89:043.3

срока годности готовой продукции;

5. Рассчитать экономический эффект от внедрения системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработаны и внедрены элементы системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи в рамках разработки и внедрения систем менеджмента безопасности пищевой продукции:

1.Научно обоснована процедура идентификации этапов нарушений холодильной цепи, влияющих на показатели качества и безопасности колбасных изделий. В ходе анализа рисков холодильной цепи выявлено 18 опасных факторов. Установлено 9 критических этапов, по которым риск является недопустимым.

2.Установлены и структурированы с помощью инструмента качества (диаграммы Исикавы) причины, приводящие к риску возникновения нарушений на этапах хранения. Доказано, что риск нарушения непрерывности холодильной цепи зависит от персонала (несоблюдение параметров и режимов, нарушение временных регламентов производства и хранения-35%), оборудования (недостаточное техническое оснащение-30%), небрежности потребителей (20%), окружающей среды (15%).

3.Установлена зависимость между сокращением срока годности продукции и нарушением температурного режима. Адаптирована и научно обоснована возможность использования методики оценки влияния изменения температурных режимов на время, оставшееся до окончания предполагаемого срока годности для колбасных изделий.

4.Разработаны методические рекомендации по системному подходу к управлению критическими этапами холодильной цепи. Экономическая эффективность от внедрения системного подхода составила 184,5 тыс. рублей в год для предприятия мощностью 30 т/смену готовой продукции.

Разработка методики ускоренного тестирования стартовых культур для сырокопченых колбас

Автор - Д.Е. Кропопусков

Научныйруководитепь - доктор техн. наук ААСеменова

Сегодня предприятия, выпускающие сырокопченые колбасы, осуществляют подбор стартовых культур путем опытно-промышленных выработок, что является длительным, высоко затратным, недостаточно инфор-

и

мативным и не всегда однозначно результативным способом их тестирования. Неоднозначность получаемых в производственных условиях результатов, прежде всего, определяется сложностью формирования качества сырокопченых колбас, как биотехнологического процесса, многочисленные составляющие которого, находятся под воздействием огромного числа факторов.

Т. о., несмотря на длительную практику промышленного применения стартовых культур при изготовлении сырокопченых колбас, их правильный выбор для достижения высоких потребительских характеристик этой продукции все же остается проблемным в условиях предприятий. В связи с этим разработка метода ускоренного тестирования, повышение объективности и эффективности оценки стартовых культур на основе применения модельных систем является актуальной научно-практической задачей.

Целью диссертационной работы являлась разработка методики ускоренного тестирования стартовых культур для производства сырокопченых колбас, позволяющей оптимизировать процедуру и повысить объективность выбора стартовых культур при производстве сырокопченых колбас.

В соответствии с поставленной целью было предусмотрено решение следующих задач:

1 .На основе литературных и экспериментальных данных провести выбор модельной мясной системы, условий и аппаратурного оформления для ускоренного тестирования стартовых культур.

2.Протестировать на модельной мясной системе стартовые культуры, известные по длительной технологической практике, и оценить полученные результаты;

3.Разработать алгоритм оценки результатов и методику ускоренного тестирования стартовых культур;

4.На примере оценки технологических свойств новых стартовых культур отечественного производства провести апробацию разработанной методики по результатам опытно-промышленной выработок сырокопченых колбас с использованием протестированных культур;

5.Разработать проект нормативного документа (СТО) на методику ускоренного тестирования стартовых культур и определить показатели экономической эффективности ее внедрения.

В рамках диссертационной работы показана целесообразность использования модельной мясной системы для изучения технологических свойств стартовых культур. Получены экспериментальные данные по физико-химическим показателям фарша традиционных сырокопченых колбас, обосновавшие выбор рецептурного состава модельной мясной системы. Предложены условия и аппаратурной оформление для реализации методики ускоренного тестирования стартовых культур, обеспечивающие объективность полученных данных. Представлены результаты апробации работы в условиях действующего производства. Установлено, что зависимость рН от длительности ферментации с высокой достоверностью аппроксимации для стартовых культур с различными технологическими свойствами описывается полиномом третьей степени. Показана возможность применения коэффициента вариации для сравнительного анализа результатов рН-метрии.

Разработаны методические указания и проект стан-

дарта организации (СТО 00419779-002-2013 «Метод ускоренного тестирования технологических свойств стартовых культур»), обеспечивающий повышение объективности оценки и сокращение производственных затрат при испытаниях.

Результаты работы использованы при разработке нового межгосударственного стандарта «Колбасы сырокопченые. Технические условия»

Комплексная оценка содержания полициклических ароматических углеводородов и особенности их накопления в мясной продукции Автор - А.В.Куликовский Научный руководитель - доктор хим. наук АНИванкин

Цель работы - разработка методики идентификации полициклических ароматических углеводородов и выявлении особенностей их накопления в мясной продукции.

Для достижения цели были поставлены задачи:

^Проанализировать нормативно-методическую базу РФ, США, ЕС.

Провести сравнительные испытания существующих методик количественной идентификации ПАУ, оценить степень извлечения и чувствительность при обнаружении следовых количеств, для выбора оптимального химико-аналитического оборудования;

2.Разработать новые методические подходы к подготовке проб и определению ПАУ с использованием метода ЖХ-МС/МС;

3.На основании мониторинговых исследований количественного содержания ПАУ, проанализировать зависимости их накопления от технологии копчения, рецептуры, технологии производства и от типа упаковочного материала;

4.Установить индикаторы присутствия ПАУ в мясной продукции, оценить потенциальную опасность и рассчитать экспозицию воздействия ПАУ на организм человека при употреблении различных видов мясной продукции;

5.Разработать методические рекомендаций по технологическим приемам снижения канцерогенных ПАУ в мясной продукции.

По результатам диссертационной работы автором сделаны следующие выводы:

1 .Проведен комплексный анализ нормативно-методической базы ЕС, США и РФ. Оценены существующие методики измерений ПАУ, выявлены принципиальные недостатки методов контроля ПАУ: низкая селективность детектора, ложные результаты, процент извлечения ПАУ на уровне 67,43%.

2.Предложены новые подходы к подготовке проб, унифицированы процессы экстракции и очистки, минимини-зированы потери ПАУ, степень извлечения составила 83,03%. Повышена селективность экстракции за счет использования современных сорбентов. Выработаны параметры хромато-масс-спектрометрического определения ПАУ, предел обнаружения составил 0,01 нг/мл.

3.Разработан проект методики измерений «Определение содержания полициклических ароматических углеводородов методом тандемной жидкостной хромато-масс-спектрометрии».

4.Определены факторы, влияющие на количественное содержание ПАУ. Проницаемость жировой фракции продукта ПАУ до 10 раз выше, по сравнению с белковой

ЕР

и углеводной. Исследованы дымные компоненты распада древесины. Определена зависимость условий формирования компонентов дымных композиций на содержание ПАУ в копченых продуктах. Увеличение температуры с 450 °С до 700 °С приводит к 2 - 3-х кратному увеличению количества ПАУ. Исследована динамика накопления в зависимости от условий копчения, технологии производства и типа упаковочного материала. Фиброузная оболочка способна обеспечить снижение ПАУ в продукте до 40% по сравнению с натуральной.

5.Полученные данные позволили определить критерии безопасности копченых мясных продуктов, с учетом потенциальной канцерогенной опасности каждого ПАУ. Оптимальным индикатором присутствия ПАУ являются: (бенз[а]пирен, бенз[а]антрацен, бензо[Ь]флуо-рантен,бензо[дД^перилен, дибенз[а,1л]антрацен, ин-дено[1,2,3-с^]пирен). Рассчитана экспозиция воздействия ПАУ на организм человека. С полукопчеными колбасами человек потребляет ПАУ в 2,5 раза больше, чем с сырокопчеными.

6.Исследованы возможности снижения канцерогенной нагрузки путем применения барьерных технологий защиты от проникновения ПАУ на примере модельных мясных систем. Проанализированы возможности использования веществ, обладающих антирадикальной активностью, защитных пленок.

7.По результатам работы приведены технологические приемы снижения канцерогенных ПАУ в копченой мясной продукции, включающие комплексный подход, как к условиям формирования дымных композиций, так и к технологическим аспектам выработки копченой продукции.

8.Экономический эффект разработанной методики складывается за счет использования унифицированной пробоподготовки не требующей использования дорогостоящих растворителей, без учета сокращения времени анализа, экономия на реактивах и расходных материалах составляет 1019,02 руб. по сравнению с методом БСТ-03-03; и 273,96 руб. по сравнению с ГОСТ Р 53152-2008 на каждый анализ.

Изучение технологического потенциала и качества свинины, полученной от животных отечественной и канадской селекции в условиях промышленных комплексов Автор - С.А. Лисикова

Научный руководитель - доктор техн. наук ИМ. Чернуха

Развитие свиноводства в стране возможно только при высокой конкурентоспособности отрасли. В свою очередь рентабельность производства определяется множеством факторов, к которым в немалой степени относятся качественные показатели свинины и эффективность ее переработки. Основными покупателями свиней, являются мясохладобойни и мясокомбинаты страны, которые в последнее время предъявляют требования не только к физико-химическим и технологическим характеристикам свинины, но и к зоотехническим показателям свиней, морфологическому составу их туш. В связи с этим исследования, направленные на разработку целевых показателей тун свиней, обеспечивающим максимальный экономический эффект от их переработки является актуальным.

Целью научного исследования, является увеличе-

ние потенциала мясного сырья для промышленной переработки на базе сравнительного изучения комплекса генетических, зоотехнических, био- и физико-химических показателей свинины отечественной и канадской селекции, выращенных в условиях промышленных комплексов.

Задачи научного исследования заключались в:

1 .Провести сравнительные исследования прижизненных и послеубойных характеристик свиней российской и канадской селекции, выращенных в условиях промышленных комплексов;

2.Провести комплексную оценку физико-химических, биохимических характеристик качества мясного сырья от свиней российской и канадской селекций

3.Изучить полиморфизм генов RYR1, MC4R, экспрессию FABP и выявить специфичность исследуемой селекции в отношении морфологического состава туши и функционально-технологических свойств мяса;

4.Определить эффективность производства и переработки свинины отечественной и канадской селекции;

5.Изучить мясное сырье методом изотопной масс-пектрометрии и определить возможность применения этого метода для определения региона происхождения мясного сырья;

6.На основании анализа литературных данных и собственных исследований сформулировать рекомендации по внесению изменений в научно-обоснованные требования к промышленно пригодным свиньям и полученному мясу от этих животных.

Значение полученных соискателем результатов исследования для практики подтверждается тем, что:

-уточнены имеющиеся и определены дополнительные показатели для характеристики свинины для промышленной переработки, такие как качественный белковый показатель, значения рН24, температура плавления шпика;

-созданы предпосылки для разработки объективного метода определения региона происхождения мясного сырья по его изотопному (изотопы углерода) составу;

-определены коэффициенты потребительской стоимости свинины, отечественной и канадской селекции;

-сформулированы, на основе полученных результатов, рекомендации по внесению изменений в научно обоснованные требования к свиньям для промышленной переработки и мясу от этих животных, внедрение которых в промышленность позволит увеличить производство, улучшить качество, пищевые свойства свинины, осуществлять целенаправленное использование свинины канадской селекции и повысить эффективность ее переработки.

Разработка «барьерной» технологии варено-копченых колбасных изделий, пригодных к длительному хранению при повышенных температурах Автор - А.А. Мотовипина

Научный руководитель - доктор техн. наук А А Семенова

Решение задач, связанных с повышением качества мясной продукции и увеличением сроков годности (особенно при повышенных температурах хранения) требует комплексного подхода, основанного на применении «барьерных» технологий, при котором получение безопасного продукта достигается за счет совокупности необходимых санитарно-гигиенических условий при производстве, подбора рецептур, технологических приемов, способов упаковки и других факторов, обеспечивающих

fip

микробиологическую стабильность готовой продукции при хранении.

Выпуск варено-копченых колбасных изделий, не требующих холодильного хранения, позволит сократить-производственные площади, расходы на приобретение и эксплуатацию оборудования, сделает такую продукцию универсальной для использования в дальних транспортных переездах, авиаперелетах, при отсутствии или нехватки ресурсов холода, в ЧС, в путешествиях.

Учитывая возрастающие объемы потребления и производства варено-копченых колбас и возможные риски производителей при их изготовлении, научное исследование, направленное на разработку «барьерной» технологии, обеспечивающей стабилизацию безопасности и качества продукции при длительных сроках годности в условиях повышенных температур хранения.

Целью диссертационной работы являлось - разработка «барьерной» технологии варено-копченых колбасных изделий в мелкой расфасовке (колбасок), пригодных к длительному хранению при повышенных температурах с использованием комплекса технологических приемов.

Для достижения поставленной цели решались задачи:

- на основе результатов анализа информационных источников по проблеме обосновать выбор «барьерных» факторов, влияющих на качество и срок годности варено-копченых колбас;

- разработать рецептуры нового ассортимента варено-копченых колбасок, обеспечивающих, при сниженном содержании поваренной соли, минимальные значения активности воды в фарше продукции;

- исследоватьи обосновать возможность комплексного применения «барьерных» факторов: пищевой добавки «Баксолан-4», вакуумной упаковки и дополнительной термической обработки на качество и сроки годности варено-копченых колбасок;

- по результатам научных исследований обосновать

колбасок, разработать техническую документацию на их производство.

Значение диссертационной работы для практики заключается в следующем:По результатам выполненных исследований разработана инновационная «барьерная» технология варено-копченых колбасок длительного хранения, включающая: рецептуры, оптимизированные (по сравнению с существующими) по пищевой ценности и себестоимости и обеспечивающие повышенный выход готовой продукции, применение в качестве регулятора кислотности комплексной пищевой добавки «Баксолан-4», вакуумной упаковки и дополнительной тепловой обработки упакованной под вакуумом продукции. При использовании комплекса «барьеров», обоснованного результатами исследований, были пролонгированы сроки годности варено-копченых колбас до 60 суток при температуре хранения 20-25 °С.

По результатам научных исследований разработана техническая документация: Технические условия (ТУ 9213-002-00419779-10 «Колбаски варено-копченые пастеризованные») и Технологическая инструкция по их производству.

Разработанная технология отмечена золотой медалью на выставке «Золотая осень-2010 г» (г. Москва).

Проведена выработка опытных партий варено-копченых колбасок на двух мясокомбинатах: ООО «Сне-жана+Д» и ЗАО ММПЗ «Коломенское» (Акты опытно-промышленных выработок от 30 ноября 2010 года и 27 декабря 2010 года).

Расчет экономической эффективности показал, что технология новых видов варено-копченых колбасок в сравнении с существующей может обеспечить экономический эффект в размере 49,5 млн руб. в год (в ценах 2012 г.) при объеме выпуска варено-копченых колбас не

менее 5 тонн/сутки. —Н Контакты:

Александр Николаевич Захаров +7 (495) 676-6691

Литература

1. Захаров, А.Н. Обзор диссертаций, защищенных в ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова в 2011-2012 годах [Текст] / А.Н. Захаров, А.А. Кубышко // Все о мясе Научно-технический и производственный журнал. -2012.- № 5. -С. 50-55.

2. Захаров, А.Н. Обзор диссертаций, защищенных в ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова в 2011-2012 годах [Текст] / А.Н. Захаров, А.А. Кубышко // Все о мясе Научно-технический и производственный журнал. -2013. -№ 1.- С. 40-44.

3. Захаров, А.Н. Обзор диссертаций, защищенных в ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова в 2013 году [Текст] / А.Н. Захаров, А.А. Кубышко // Все о мясе Научно-технический и производственный журнал.- 2013. -№ 3.- С. 47-49.

4. Захаров, А.Н. Обзор диссертаций, защищенных в ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова в 2013 году [Текст] / А.Н. Захаров, А.А. Кубышко // Все о мясе Научно-технический и производственный журнал. -2013.- № 4. -С. 52-54.

5. Барабанщикова В.С. Разработка системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи.: Автореферат на соискание уч. степени канд. техн. наук / В.С. Барабанщикова. [Эл. ресурс]. URL : http://www.vniimp.ru/files/abstract/24.12.2013-2.pdf

6. Кровопусков Д.Е. Разработка методики ускоренного тестирования стартовых культур для сырокопченых колбас. : Автореферат на соискание уч. степени канд. техн. наук / Д.Е. Кровопусков. [Эл. ресурс]. URL: http://www.vniimp.ru/files/abstract/24.12.2013-1.pdf

7. Куликовский А.В. Комплексная оценка содержания полициклических ароматических углеводородов и особенности их накопления в мясной продукции. : Автореферат на соискание уч. степени канд. техн. наук / А.В. Куликовский. [Эл. ресурс] URL: http://www.vniimp.ru/files/abstract/26.12.2013-1.pdf

8. Лисикова С.А. Изучение технологического потенциала и качества свинины, полученной от животных отечественной и канадской селекции в условиях промышленных комплексов : Автореферат на соискание уч. степени канд. техн. наук / С.А. Лисикова. [Эл. ресурс] URL: http://www.vniimp.ru/files/abstract/26.12.2013-2.pdf

9. Мотовилина А.А. Разработка «барьерной» технологии варено-копченых колбасных изделий, пригодных к длительному хранению при повышенных температурах Автореферат на соискание уч. степени канд. техн. наук / А.А. Мотовилина. [Эл. ресурс] URL: http://www.vniimp.ru/files/ab-stract/19.12.2013-2. pdf