Экспериментальная оценка влияния комплексной обработки высоким давлением и ультразвуком на микробиологические показатели жидкого яичного меланжа

 Введение. Интенсивное развитие технологии с использованием высокого давления обусловлено не только его способностью инактивировать патогенную микрофлору, но и перспективами придания полезных потребительских свойств пищевым продуктам. Также одним из эффективных способов энергетического влияния на технологические процессы является использование акустических колебаний. Многочисленные исследования подтверждают перспективность данных методов обработки пищевого сырья. Однако, физические процессы, происходящие в жидком яичном меланже под влиянием ультразвуковых колебаний, которые наложены на другие силовые поля (высокое давление, электрические поля и др.), недостаточно изучены.

Цель. Экспериментальная оценка синергетического влияния комбинированной обработки высоким давлением и ультразвуком на примере деконтаминации жидкого яичного меланжа.

Материалы и методы. В качестве объекта исследований был принят –жидкий однородный яичный меланж, т.е. смесь белка и желтка. Исследования проводились на автоматизированной установке, позволяющей проводить исследования при давлениях от 0,1 до 1000 МПа, при температуре от + 5 до + 100°С, частота ультразвукового воздействия от 17 до 35 кГц; мощность ультразвукового воздействия от 0 до 300 Вт.

Результаты. Исследование микробиологической обсемененности жидкого яичного меланжа, в котором начальная концентрация кишечной палочки К12DH5α составляла приблизительно 10⁸ КОЕ/мл было проведено при обработке его ультразвуком мощностью 20, 30 и 40 Вт, высоким давлением 200 МПа на протяжении 400 секунд и при совместной обработке ультразвуком мощностью 40 Вт, частоте излучения – 25 кГц и высоким давлением 200 и 250 МПа. Анализ полученных результатов показывает, что обработка жидкого яичного меланжа ультразвуком в выбранном интервале мощностей не обеспечивает его стерилизацию. Обработка жидкого яичного меланжа высоким давлением обеспечивает стерилизацию его через 400 секунд.

Выводы. Применение ультразвука мощностью 40 Вт частотой излучения –25 кГц при совместной обработке давлением 250 МПа позволяет сократить время обработки практически на 44%, комплексная же обработка с параметрами ВД-200МПа +УЗ 40 ВТ, снижает время обработки ориентировочно на 30% но позволяет сократить рабочее давление на 50 МПа, что способствовует снижению металлоёмкости установки и улучшает экономические показатели процесса.

1. Акопян, В. Б. (2005) Основы взаимодействия ультразвука с биологическими объектами: Ультразвук в медицине, ветеринарии и экспериментальной биологии. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана.

2. Бурак, Л. Ч. (2021). Существующие способы обработки пищевых продуктов и их влияние на пищевую ценность и химический состав. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания, (3), 59-73. https://doi.org/10.24412/2311-6447-2021-3-59-73.

3. Бурмистрова, О. М., Бурмистров, Е. А., & Наумова, Н. Л. (2019). Товарные свойства и качество пищевых куриных яиц. Аграрный вестник Урала, (9), 19-29. https://doi.org/10.32417/article_5dadfe3b0c2c43.85705164

4. Воложанинова, С. Ю., Суворов, О. А., Кузнецов, А. Л., & Посохов, Н. Д. (2015). Использование физико-химических методов обработки с целью продления срока годности, повышения качества и контроля безопасности продуктов питания. Инженерный вестник Дона, (3), 4.

5. Гусейнова, Б. М., Асабутаев, И. Х., & Даудова, Т. И. (2021). Влияние низкотемпературных режимов консервирования на сохранность товарных качеств и нутриентного состава абрикосов с учетом сортовых особенностей и сроков хранения. Хранение и переработка сельхозсырья, (1), 14-29. https://doi.org/10.36107/spfp.2021.185

6. Декань, А. А., Дейнека, И. Г., Соколов, С. А., & Яшонков, А. А. (2022). К вопросу решения задачи формирования пространственного динамического напряженного деформированного состояния камер для комбинированной обработки продуктов питания высоким давлением и ультразвуком. Вестник Керченского государственного морского технологического университета, (3), 124-142.

7. Катанаева, Ю. А., Соколов, С. А., & Севаторов, Н. Н. (2022). Современное состояние технологий с использованием высокого давления для обработки пищевых продуктов. Вестник Керченского государственного морского технологического университета, (3), 143-161.

8. Крюкова, Е. В., Колоколова, А. Ю., Илюхина, Н. В., Королёв, А. А., & Левшенко, М. Т. (2019). Перспективы использования комбинированного метода воздействия (СВЧ и релятивистскими электронами) на пищевую продукцию для обеспечения ее микробиологической безопасности. Пищевая промышленность, (12), 17-20. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2019-10196

9. Мусина, О. Н., & Коновалов, К. Л. (2016). Радиационная обработка ионизирующим излучением продовольственного сырья и пищевых продуктов. Пищевая промышленность, (8), 46-49.

10. Прокопенко, И. А., & Кретов, А. А. (2022). Влияние высокого гидростатического давления на микроструктуру мяса цыплят-бройлеров. Все о мясе, (1), 44-47. https://doi.org/10.21323/2071-2499-2022-1-44-47

11. Соколов, С. А., & Яшонков, А. А. (2021). Анализ дисперсного состава яичного белка методом микроскопирования. Хранение и переработка сельхозсырья, (4), 48-63. https://doi.org/10.36107/spfp.2021.253

12. Сукманов, В. А., Соколов, С. А., & Декань, А. А. (2008). Аппаратурное обеспечение комбинированного процесса обеззараживания пищевых продуктов. Вестник Восточноукраинского национального университета им. Владимира Даля, (2), 328-333.

13. Тиганов, В. С. (2007). Ультрафиолетовые технологии санации объектов ветеринарного надзора. Ветеринарная патология, (2), 96-100.

14. Флауменбаум, Б. Л. (1993) Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы. М.: Колос.

15. Corrales, M., Toepfl, S., Butz, P., Knorr, D., & Tauscher, B. (2008). Extraction of anthocyanins from grape by-products assisted by ultrasonics, high hydrostatic pressure or pulsed electric fields: A comparison. Innovative Food Science and Emerging Technologies, (9), 85-91. https://doi.org/10.1016/J.IFSET.2007.06.002

16. Hayashi, R., Kawamura, Y., Nakasa, T., & Okinaka, O. (1989) Application of high pressure to food processing: Pressurization of egg white and yolk, and properties of gel formed. Agricultural and Biological Chemistry, 53(11), 2935-2939. https://doi.org/10.1271/BBB1961.53.2935

17. Knorr, D., & Heinz, V. (1999). Recent advances in high pressure processing of foods. Springer.

18. Lopez, P., Vercet, A., Sanchez, A.C., & Burgos, J. (1998). Inactivation of tomato pectic enzymes by manothermosonication. Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und -Forschung A, 207, 249-252.

19. Plancken, I. V., Loey, A. V., & Hendrickx, M. E. (2005). Combined effect of high pressure and temperature on selected properties of egg white proteins. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 6(1), 11-20. https://doi.org/10.1016/J.IFSET.2004.10.002

20. Singh, A., Sharma, M., & Ramaswamy, H. S. (2015). Effect of high pressure treatment on rheological characteristics of egg components. International Journal of Food Properties, 18(3), 558-571. https://doi.org/10.1080/10942912.2013.837063

21. Wrigley, D. M., & Llorca, N. G. (1992). Decrease of Salmonella typhimurium in skim milk and egg by heat and ultrasonic wave treatment. Journal of Food Protection, 55(9), 678-680. https://doi.org/10.4315/0362-028X-55.9.678