УДК 664.863.813

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ РЕЖИМОВ ПАСТЕРИЗАЦИИ КОНСЕРВОВ

Покудина Г.П., Волкова Р.А.

Федеральное агентство научных организаций

Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования – филиал

Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН (ВНИИТеК – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем

им. В.М. Горбатова» РАН),

г. Видное, Московская область, РФ

Аннотация. Процесс термической обработки консервов является наиболее важным и наиболее сложным завершающим этапом консервного производства, при котором уничтожаются возбудители порчи, токсигенные и патогенные микроорганизмы. При этом обеспечивается стабильность высокого качества консервов. В статье приведены новые принципы разработки режимов пастеризации фруктовых консервов.

Ключевые слова: режимы пастеризации, сок, нектар, требуемая летальность и фактическая летальность, термоустойчивость микроорганизмов.

Режимы пастеризации (стерилизации) консервов разрабатывают на основе снятия кривых изменения температуры греющей среды и температуры в наименее прогреваемой точке продукта, укупоренного в упаковку, с помощью термопар. Регистрация температуры греющей среды и продукта в процессе пастеризации осуществляют потенциометром [1].

При лабораторной проверке режима пастеризации с заражением тест-культурой (для фруктовых консервов обычно используют споры плесневых грибов), эта культура вносится в наименее прогреваемую точку продукта [2].

В данной статье представлен альтернативный метод лабораторной проверки уточнения режимов пастеризации фруктовых консервов без использования термопар.

Этот метод также позволяет установить режим пастеризации, обеспечивающий выпуск промышленно-стерильных консервов.

В основу метода положено понятие о суммарной летальности режима пастеризации - ∑, которая количественно отражает гибель тест-культуры, равномерно распределённой по всей массе продукта в единице упаковки. ∑ подсчитывают для каждой единицы упаковки консервов по формуле:

∑ = D_т(lg N_нач - lg N_кон), где

- D_T – константа термоустойчивости микроорганизма – это время необходимое для снижения количества микроорганизмов в 10 раз. Оно определено путём прогрева продукта, заражённого спорами Aspergillus fischeri, капиллярным методом.

- N_нач и N_кон – количество спор тест-культуры в одной единице упаковки, соответственно перед и после пастеризации [3].

Для определения D_T заражённый продукт помещают в стеклянные капилляры диаметром до 3 мм и прогревают при температуре Т ^оС в течение разного времени, время зависит от термоустойчивости тест-микроорганизма. Время, в течение которого заражённый продукт в капилляре нагревается до температуры Т ^оС, равно 8 с.

Среднюю величину ∑ устанавливают по экспериментально определённым величинам ∑ для каждой из 6 – 10 упаковок консервов, пастеризованных по одному режиму.

Для сравнения суммарной летальности по новой методике ∑ была также определена фактическая летальность.

– фактическая летальность режима пастеризации, которая вычисляется с использованием коэффициентов летальности для учёта влияния на микроорганизмы всех температур, фиксируемых в продукте в процессе пастеризации с помощью термопар.

Данные для сравнения ∑ и продуктов, пастеризованных в упаковке 1-58-250 (стеклянная банка с венчиком горловины типа I, номер 58, вместимость 250 см³) по режиму , приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительные данные по термоустойчивости тест-культуры во фруктовых консервах

Наименование продукта	D80, мин	Нормативное значение требуемой летальности		Количество конидиеспор A.fischeri			^∑ Суммарная летальность	∑
				перед пастери зацией	после пастери зации	выжив ших, %
Яблочное пюре	36,1	222,3	40,7	1,1 · 10^4	1,1 · 10^3	10,0	36,1	0,88
Нектары
- абрикосовый	15,0	136,7	65,0	1,3 · 10^6	7,2 · 10^4	5,5	19,0	0,29
- яблочный	25,52	162	73,5	1,2 · 10^6	1,1 · 10^5	9,1	26,5	0,36
- сливовый	32,7	234	87,0	1,0 · 10^6	1,0 · 10^5	1,5	59,5	0,68
Сок яблочный осветлённый	30	129,3	1400	1,0 · 10^4	нет роста	<0,1	более 120	-

Из приведенных в таблице 1 данных видно, что при режим, происходит гибель конидиеспор плесеней в осветлённом яблочном соке, а в продуктах, содержащих фруктовую мякоть, нет.

Числитель формулы режима пастеризации содержит:

- первая цифра – продолжительность подъёма температуры греющей среды до температуры пастеризации, мин;

- вторая цифра – продолжительность собственной пастеризации при постоянной температуре, мин;

- третья цифра – продолжительность снижения температуры греющей среды в автоклаве до 35 – 40 ^оС, мин.

В знаменателе формулы указана температура греющей среды при пастеризации, ^оС.

Сравнение требуемой летальности с суммарной летальностью показывает, что в 4-х случаях из 5-ти пастеризация по указанному режиму приведёт к недостерилизации фруктовых консервов с мякотью. Чтобы избежать подобное, целесообразно подбирать и уточнять режимы пастеризации фруктовых консервов, содержащих мякоть, по уравнению ∑ (суммарная летальность режима пастеризации должна быть равна или более требуемой летальности).

Для установления продолжительности пастеризации, обеспечивающей равенство ∑ и , определяют ∑ не менее чем по трём режимам, отличающимся по продолжительности собственно пастеризации. По результатам расчёта строят график, и по нему находят продолжительность собственно пастеризации режима, позволяющую вырабатывать промышленно-стерильные консервы, максимально сохраняющие органолептические свойства.

В банках 1-58-250 прогревали нектар яблочный, контаминированной конидиеспорами A.fischeri, по трём режимам. Рассчитанные по экспериментальным данным суммарные летальности ∑, характеризующие режимы (указанные в таблице 2), составляют соответственно 26,3 мин, 31,6 мин и 100 мин. Для определения режима, при котором ∑ = А₈₀ = 162, в полулогарифмической системе координат строили кривую летальности режима.

Данные пастеризации нектара яблочного по трём режимам представлены в таблице 2.

Таблица 2. Данные пастеризации нектара яблочного по трём режимам

№ п/п	Режим пастеризации	А80	Количество спор А. fischeri до пастеризации	Количество спор А. fischeri после пастеризации	∑	lg ∑
1.		162	1,2 · 10^6	1,2 · 10^5	26,3	1,42
2.		162	1,2 · 10^6	6,92 · 10^4	31,6	1,50
3.		162	1,2 · 10^6	1,45 · 10^2	100	2,0

Для построения графика зависимости lg ∑ от времени собственно пастеризации по оси абсцисс откладывали время собственно пастеризации каждого из 3-х режимов , и , а по оси ординат значения lg ∑ соответствующие каждому времени собственно пастеризации.

Рисунок. График суммарной летальности нектара яблочного в упаковке I-58-250

Чтобы построить график прямо пропорциональной зависимости lg ∑ от времени собственно пастеризации необходимо найти значения коэффициентов с помощью системы уравнений [4]:

В систему уравнений подставляем значения из таблицы 3, составленной на основе данных таблицы 2.

Таким образом, коэффициенты «» и «b» соответствуют следующим значениям: = 0,77 и b = 0,058.

Таблица 3. Данные для решения системы уравнений

Время, мин (х)	lg ∑(у')	х^2	ху'	у
10	1,42	100	14,2	унач = 1,35
15	1,50	225	22,5
20	2,0	400	40	укон = 1,93
∑х = 45	∑у' =4,92	∑х^2 = 725	∑ху' = 76,7

Используя уравнение y = + bx, находим у_нач и у_кон.

у_нач = 0,77 + 0,058 х_нач = 0,77 + 0,58 = 1,35.

Так же находим значение у_кон.

Откладываем эти значения на графике и через эти точки проводим прямую линию зависимости lg ∑ от времени собственной пастеризации.

Прямая, проведённая через точки, полученные при решении системы уравнений у_нач и у_кон, является графиком летальности режима пастеризации.

На оси ординат находим точку, равную lg = lg 162 = 2,21. Из этой точки проводим прямую линию параллельную оси абсцисс до пересечения с графиком летальности режима. Из точки пересечения с графиком проводим перпендикуляр на ось абсцисс. Находим необходимое время собственно пастеризации, гарантирующее выработку доброкачественного нектара яблочного в упаковке 1-58-250. Оно составляет исходя из графика 25 мин. Режим пастеризации нектара яблочного рассчитанный по кривой летальности, рекомендуется для производственной проверки.

Выводы:

Предлагаемая методика позволяет сократить сроки разработки режимов пастеризации консервов, повысить точность определения параметров пастеризации, исключить необходимость использования термопар для снятия кривых изменения температуры продукта и греющей среды в процессе пастеризации и гарантирует выработку высококачественных консервов, отвечающих требованиям промышленной стерильности [5].

Список литературы:

1. Руководство по разработке режимов стерилизации и пастеризации консервируемой продукции, утв. ГНУ ВНИИКОП., 2011 г.

2. Бабарин В.П. Стерилизация консервов: СПб: ГИОРД, 2006. 312. с

3. ГОСТ 10444.12-2012 (Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Метод выявления и подсчёта количества дрожжей и плесневых грибов).

4. Рогачев В.И., Мазохина-Поршнякова Н.Н., Богданова Н.В., Устинова М.С. Термоустойчивость микроорганизмов и разработка режимов стерилизации консервов. М.:ЦИНТИпищепром, 1968 г. 96 с.

5. Мазохина-Поршнякова Н.Н., Найдёнова Л.П., Николаева С.А., Розанова Л.И. Анализ и оценка качества консервов по микробиологическим показателям. М.: Пищевая промышленность, 1977. 471 с.

Сведения об авторах:

Покудина Галина Петровна – старший научный сотрудник, konservtech@rambler.ru, +7-495-541-88-22;

Волкова Раиса Александровна – ведущий научный сотрудник,

microbio@vniitek.ru, +7-495-541-76-55.

Федеральное агентство научных организаций

Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН (ВНИИТеК – филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН), г. Видное, Московская область, РФ

ALTERNATIVE METHODOLOGY FOR DEVELOPMENT OF PESTERIZATION MODES OF CANNED FOODS

Pokudina G.P., Volkova R.A.

Federal Agency of Scientific Organizations

All-Russian Scientific Research Institute of Technology

canning - branch

Federal State Budget Scientific Institution

"Federal Scientific Center of Food Systems. V.M. Gorbatov» RAS

(VNIITek - branch of FGBNU "FNC of food systems

them. V.M. Gorbatov" RAS),

Vidnoe, Moscow region, Russian Federation

Abstract. The process of the thermal processing of canned food is the most important and most complex final stage of canning production, in which pathogens, toxicogenic and pathogenic microorganisms are destroyed. This ensures the stability of high quality canned food. In the article new principles of a technique of development of modes of pasteurization of fruit canned food are given.

Keywords: pasteurization regimes, juices, required and actual lethality, thermal stability of microorganisms.

References:

1. Guidelines for the development of regimes for sterilization and pasteurization of canned products, approved. GNU VNIIKOP. 2011.

2. Babarin V.P. Sterilizatsiya konservov: Spravochnik. - SPb: GIORD. 2006.-312 p.

3. GOST 10444.12-2013 (Microbiology of food and animal feeding stuffs. Methods for the detection and colony count of yeasts and moulds).

4. Rogachev VI, Mazokhina-Porshnyakova NN, Bogdanova NV, Ustinova M.S. Thermostability of microorganisms and the development of canned sterilization regimes. M.: TsINTIpishcheprom. 1968. 96 p.

5. Mazokhina-Porshnyakova N.N.. Naydenova L.P.. Nikolayeva S.A.. Rozanova L.I.. Analiz i otsenka kachestva konservov po mikrobiologicheskim pokazatelyam. M.: Pishchevaya promyshlennost. 1977. 471 p.