СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТОВ
METHOD OF FOOD PRODUCTS TREATMENT

Изобретение относится к области пищевой промышленности и сельскохозяйственного производства, а именно к способам обработки продуктов, включая предпродажную.
Известны способы обработки продуктов озоно-воздушными и озоно-водными смесями (Колодязная B.C. Применение озона при холодильном хранении продуктов животного происхождения: Автореф. дис. … канд. техн. наук. - Л., 1975, Бабакин Б.С. Электротехнология в холодильной промышленности. - М.: Агропромиздат, 1990, Кривопишин И.П. Озон в промышленном производстве. - М.: Россельхозиздат, 1979, Резго Г.Я. Исследование изменения качества и сроков хранения полукопченых колбас в озонируемых камерах: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Л., 1975 г.).
Недостатком их является невысокая эффективность обработки продуктов, связанная с нестабильностью получаемых смесей, и как следствие невозможность поддержания необходимых режимов в процессе обработки. Как известно кинетика разложения озона в различных средах зависит от многих факторов, в числе которых определяющими являются температура среды и наличие стабилизирующих компонентов. Для эффективной инактивации микрофлоры существенным критерием является время действия на нее смеси. При этом в течение всего времени обработки необходимо поддерживать концентрацию озона выше определенного уровня, зависящего от резистентности конкретного вида микроорганизма. В качестве стабилизаторов озона в водных смесях используют как сложные органические соединения, например гетероциклические, так и соли, в частности хлориды щелочных металлов (а.с. 833576, C02F 1/78, 1981 г., RU 2201403, C02F 1/78, Бюл. №9, 2003 г.). Недостатком перечисленных способов является низкая эффективность обработки продуктов. Это связано с нестабильностью смесей и низкими концентрациями озона в них, что снижает эффект инактивации микроорганизмов.
В современных озонаторах вырабатываются газовые смеси с высокой концентрацией озона, значительное количество которого теряется при получении озоно-водных смесей. Количество растворенного озона в жидкой среде пропорционально ее температуре, в частности насыщенные водные смеси при температуре при 0°C содержат озона в 1.8 раза больше чем при 20°C. Наиболее рациональный путь снижения указанных потерь - совершенствование смесителей и снижение температуры рабочих смесей. Отметим, что озоно-водные смеси с пониженными температурами способствуют созданию асептических условий при антисептической обработке продуктов животного происхождения, в частности птицы и рыбы, в процессе их охлаждения.
Известен способ обработки продуктов растительного происхождения (а.с. SU 1205883, A01F 25/00, 1986 г.) включающий в себя обработку последних озоно-водными смесями с концентрацией озона 0.5-3.9 мг/л, при температурах от 20 до 4°C. Этот способ наиболее близкий к описываемому.
Недостатком способа является отсутствие возможности получения стабильных низкотемпературных озоно-воздушных смесей с высоким содержанием озона, а следовательно, повысить эффективность обработки и расширить ассортимент обрабатываемой продукции.
Цель изобретения - повышение эффективности обработки и увеличение сроков хранения продуктов.
Способ осуществляется следующим образом.
Продукты, например овощи или фрукты, мясо или рыбу, размещают в емкость или в желоб, или на транспортер для конвейерной обработки в потоке и обрабатывают водно-озонной смесью при температуре смеси от плюс 10 до минус 7°C, концентрации озона в смеси от 5 до 60 мг/л, содержащей соли щелочных металлов, например NaCl, в концентрации от 0,1 до 11%.
Водно-озонную смесь с указанными параметрами можно получать как барботированием водной среды с раствором щелочного металла озоном, так и в смесительных устройствах с распылительными насадками для дисперсной обработки объектов. Озон для получения водно-озонной смеси вырабатывают с помощью озонатора.
Оптимальная экспозиция обработки, установленная опытным путем, составляет от 5 до 15 минут в зависимости от вида продукта и объекта обработки.
Кроме интенсивного перемешивания водно-озонной среды с обрабатываемыми объектами и микрогидравлического, кавитационного воздействия на поверхность обрабатываемого объекта, дополнительно, в случае напорного барботирования или душевания происходит интенсивное очищение объекта от загрязнений, микрофлоры и продуктов ее жизнедеятельности, а для продуктов наблюдается эффект массирования и укрепления поверхностных клеточных и тканевых структур, что впоследствии приводит к увеличению сроков длительного хранения или временного хранения перед реализацией при сохранении высокого качества продуктов.
Дополнительно к отмеченному, обработка продуктов охлажденной водно-озонной смесью с указанными выше параметрами позволяет провести их предварительное охлаждение перед размещением на длительное хранение или для временного хранения перед реализацией с обеспечением комплексного воздействия на продукты, с увеличением их стойкости в хранении и подавлением и уничтожением болезнетворной микрофлоры при сохранении качественных характеристик продуктов.
Наличие в растворе солей щелочных металлов позволяет не только усилить антисептический эффект смеси, но и существенно увеличивает растворимость и устойчивость к распаду озона в водно-озонной среде. Это приводит к увеличению эффективности и производительности обработки за счет увеличения концентрации и устойчивости озона в водно-озонной смеси.
Кроме того, экономятся энергоресурсы на выработку озона с учетом его повышенной устойчивости в смеси.
После обработки продукты поступают на длительное или временное хранение в зависимости от сроков реализации. Хранение производят при стандартных температурных режимах, рекомендуемых для каждого вида продуктов ГОСТами, ОСТами и РСТ.
В экспериментах использовали томаты, лук-перо, сельдерей-зелень, грибы, (охлажденные до 4°C), курятину, мясо и рыбу. Оптимальный режим обработки для каждого вида продуктов устанавливали в определенном температурном диапазоне, при определенной концентрации солей щелочных металлов в растворе и концентрации озона в водно-озонной среде. Следует отметить, что аналогичную обработку можно проводить и для парной продукции (мясо, курятина, рыба и др.). Эффективна обработка потрошеной птицы, освобожденной от пера, после ошпаривания тушек. Установлено, что для продуктов растительного происхождения применение режимов обработки при отрицательных температурах среды целесообразно только при времени воздействия не более 5 мин при концентрации озона в водно-озонной смеси не более 5 мг/л, предпочтительно методом душевания. В противном случае наблюдается большой отход продуктов в брак за счет их подмораживания. Кроме подмораживания продуктов растительного происхождения наблюдается некротический ожог озоном их поверхностных клеточных структур, ослабленных воздействием низкотемпературной жидкой смеси.
Примеры реализации предлагаемого способа.
Предназначенные для хранения продукты, например томаты, лук-перо, сельдерей-зелень, грибы, курятину, мясо или рыбу и т.п., обрабатывают водно-озонной смесью, содержащей соли щелочных металлов, например NaCl в концентрации от 0,1 до 11% раствора при его температуре от плюс 10 до минус 7°C и концентрации озона в смеси от 5 до 60 мг/л с экспозицией от 5 до 15 мин.
В результате экспериментов установлено, что, например, для лука-пера оптимальным являются режимы обработки водно-озонной смесью с концентрацией, например, NaCl от 0.1 до 1.0% раствора в диапазоне температур смеси от 10 до 0°C и концентрации озона в смеси 5 мг/л при экспозиции обработки 5 мин. Для данных параметров обработки получены наилучшие результаты по срокам хранения (до 14 дней) и качеству конечного продукта (выход 97,6% и отход 2,4%). Уменьшение концентрации NaCl, например, до 0,05% раствора при повышении температуры водно-озонной смеси, например, до 12°C и снижении концентрации озона в смеси до 4 мг/л при уменьшении экспозиции обработки до 4 мин приводит к ухудшению результатов хранения (выход 94,8%, отход 5,2%) с одинаковым сроком хранения (14 дней).
Увеличение концентрации NaCl в растворе даже до 12% при снижении температуры водно-озонной смеси, например, до минус 9°C и концентрации озона в смеси 65 мг/л при увеличении экспозиции обработки до 20 мин приводит к полной потере качества растительной продукции. Для продуктов животного происхождения, например для охлажденной свежей рыбы, установлено, что оптимальными являются параметры обработки водно-озонной смесью с концентрацией, например, NaCl от 1,5 до 11% раствора при температуре смеси от минус 1 до минус 7°C, с концентрацией озона 60 мг/л при экспозиции обработки 15 мин. В пределах данных параметров обработки для рыбы получены наилучшие результаты по срокам хранения (до 15 дней) и качеству конечного продукта (выход 98,6%, отход 1,4%).
Уменьшение концентрации NaCl, например, до 0,05% раствора при повышении температуры водно-озонной смеси, например, до 12°C и снижении концентрации озона в смеси до 4 мг/л при уменьшений экспозиции обработки до 4 мин приводит к ухудшению результатов хранения (выход 92,8%, отход 7,2%) с одинаковым сроком хранения (15 дней).
Увеличение концентрации NaCl в растворе даже до 12% при снижении температуры водно-озонной смеси, например, до минус 9°C и концентрации озона в смеси 65 мг/л при увеличении экспозиции обработки до 20 мин приводит к ухудшению результатов хранения (выход 96,8%, отход 3,2%), при тех же сроках хранения.
Таким образом, за пределами оптимальных для предлагаемого способа режимов наблюдается снижение эффективности обработки объектов, например тары и оборудования, и ухудшение результатов хранения продуктов.
Примеры осуществления предлагаемого способа для продуктов по сравнению с известным способом, в том числе и с учетом режимов обработки за пределами оптимальных, представлены в Таблице 1, из которой видно, что наилучшие результаты по хранению продуктов получены при применении предлагаемого способа, позволяющего повысить эффективность обработки и увеличить срок хранения продуктов при сохранении их товарных качеств.