Способ обработки мясного сырья

Изобретение предназначено для использования в мясной промышленности и относится к физико-химическим технологиям обработки мясного сырья. Способ осуществляют путем воздействия на мясное сырье низкочастотным электромагнитным полем, имеющим энергию выше энергии разрыва водородных связей в мясном сырье и создаваемым униполярными импульсами треугольной формы с частотой 10-200 Гц, соответствующей резонансной частоте внутримолекулярных превращений в мясном сырье. Воздействие осуществляют в течение времени, которое определяют по формуле: $$T=\frac{a\cdot b\cdot h}{\vartheta \cdot E\cdot U},$$ где а - толщина обрабатываемого мяса; b - длина; h - расстояние между обрабатываемым объектом и устройством облучения; υ - частота электроимпульсного излучения; E - напряженность электрического поля; U - напряжение питания устройства облучения. Способ обеспечивает получение экологически чистого мясного сырья с повышенной усвояемостью для дальнейшей переработки в мясные продукты, увеличение срока хранения за счет снижения микробиальной обсемененности и снижение материальных затрат и электроэнергии при приготовлении готовой продукции. 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение предназначено для использования в мясной промышленности и относится к физико-химическим технологиям обработки мясного сырья.

Известен способ обработки пищевых продуктов пульсирующим электрическим полем высокой интенсивности (Bendicho Silvia, Arantegui Javier, Martin Olga, в журнале «Alimentaria». 2001. 38, №323, с.37-44. Исп.; рез. анг.).

Известен способ обеззараживания мясного полуфабриката (см. патент РФ №2262279, A23L 3/26, 2005 г.), в котором мясной полуфабрикат перед заморозкой обрабатывают ультрафиолетовым излучением.

Также известен способ обработки мясного сырья путем электрического воздействия (см. патент РФ №2421002, кл. A23B 4/01, 2009 г. - прототип).

Недостатками известных технических решений является недостаточная эффективность обработки и большие затраты электроэнергии при приготовлении продукта.

Техническим результатом является получение экологически чистого мясного сырья с повышенной усвояемостью для дальнейшей переработки в мясные продукты, увеличение срока хранения за счет снижения микробиальной обсемененности, уменьшение материальных затрат и электроэнергии при приготовлении готовой продукции.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки мясного сырья, путем электрического воздействия согласно изобретению на мясное сырье воздействуют низкочастотным электромагнитным полем, имеющим энергию выше энергии разрыва водородных связей в биологической клетке и создаваемым униполярными импульсами треугольной формы с частотой 10-200 Гц, соответствующей резонансной частоте внутримолекулярных превращений в мясном сырье в течение времени, которое определяют по формуле: $$T=\frac{a\cdot b\cdot h}{\vartheta \cdot E\cdot U},$$ где а - толщина обрабатываемого мяса; b - длина; h - расстояние между обрабатываемым объектом и устройством облучения; υ - частота электроимпульсного излучения; E - напряженность электрического поля; U - напряжение питания устройства облучения.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, в результате использования резонансного режима частот внешних электромагнитных воздействий в виде низкочастотного электромагнитного поля, имеющего энергию выше энергии разрыва водородных связей в биологической клетке и внутренних излучений клетки, происходит внутреннее разрушение биологической ткани до гомогенного состояния, кроме того, осуществляется эффективное воздействие на патогенные микробы, что обеспечивает уменьшение материальных и энергетических затрат при приготовлении готовой продукции и увеличение срока хранения.

По данным патентно-технической литературы не обнаружена аналогичная совокупность признаков, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено устройство для обработки мясного сырья, на фиг.2 - Осциллограмма формы напряжения сигнала, используемого для обработки мясного сырья.

Способ обработки мясного сырья осуществляется следующим образом.

Предварительно определяют время Т, исходя из размеров мясного сырья и параметров обработки по формуле: $$T=\frac{a\cdot b\cdot h}{\vartheta \cdot E\cdot U},$$ где а - толщина обрабатываемого мяса; b - длина; h - расстояние между обрабатываемым объектом и устройством облучения; υ - частота электроимпульсного излучения; E - напряженность электрического поля; U - напряжение питания устройства излучения. Затем помещают мясное сырье, например филе говядины, под излучатель и воздействуют низкочастотным электромагнитным полем, создаваемым униполярными импульсами треугольной формы с частотой 10-200 Гц. Электромагнитное поле должно иметь энергию больше энергии разрыва водородных связей в биологических клетках мясного сырья, которая составляет 4-4,5 ккал/моль. Для создания такого поля необходимо, чтобы оно имело напряженность 10-15 В/м и магнитную индукцию не более 6 мТл. Кроме того, для более эффективной электрообработки мясного сырья также важно создание резонансного режима частот внешних электромагнитных воздействий и внутренних молекулярных превращений клетки.

Для реализации способа обработки мясного сырья использовалось устройство, которое содержит в качестве источника низкочастотных электрических колебаний генератор униполярных импульсов треугольной формы 1 с частотой 10-200 Гц и излучатель, выполненный из соленоида 2 с ферритовым сердечником 3, создающий низкочастотное электромагнитное поле напряженностью 10-15 В/м и магнитной индукцией не более 6 мТл. Под излучателем расположена платформа 4 для мясного сырья 5, облучаемого электромагнитным полем 6.

Пример конкретного осуществления способа обработки мясного сырья осуществляется следующим образом.

Предварительно в качестве мясного сырья были отобраны небольшие куски филейного мяса размерами: длиной от 10-12 см, шириной 5-7 см и толщиной 2-3 см. Исходя из размеров мясного сырья, было определено время обработки, которое в среднем составило 60 мин. Затем мясное сырье укладывали на платформу 4 под излучатель на расстоянии 15-20 см.

Экспериментально использовались сигналы треугольной формы, которые показаны на фиг.2. Из осциллограммы видно, что в импульсе напряжение равно 60 вольт, частотный диапазон исследовался от 10 до 200 Гц, где очевидно проявился резонансный режим воздействия на биологию и гистологию мясного продукта.

Эксперимент по воздействию на мясную продукцию (говядина) предусматривал продолжительность воздействия 60 минут на каждую биологическую единицу с диапазоном частот от 10 до 200 Гц, в результате были получены следующие данные по биологии и гистологии мясной продукции, которые представлены в таблице 1.

При гистологическом исследовании «обработанной» поперечно-полосатой мышечной ткани у всех видов имелись структурные изменения в мышечных волокнах, которые характеризовались лизисом миофибрилл. При этом сами мышечные волокна были фрагментированы.

Таблица 1
Количество колониеобразующих единиц в зависимости от параметров электромагнито-импульсной обработки
№ образца	Время обработки, мин	Частота (f), Гц	Масса образца до обработки	Масса после обработки	КМАФАнМ, КОЕ/г (-3)	БГКП, в 0,001 г
к	60	-	-	-	7,9×104	Обнар.
1	60	10	18,85	18,58	2,6×104	Обнар.
2	60	100	18,45	18,13	2,1×104	Обнар.
3	60	200	22,73	22,12	3,0×104	Не обнар.
4	30	30	19,76	19,54	3,7×104	Обнар.

Соединительная ткань между мышечными волокнами и между мышечными пучками также была в состоянии распада и представляла гомогенную белковую массу, которая практически не окрашивалась. Эти изменения указывают на то, что данный способ обработки поперечно-полосатой мышечной ткани действительно оказывает воздействие на поверхностные и глубокие структуры, что подтверждает эффективность обработки сырья животного происхождения НЧ ЭМП для ускорения биохимических превращений и снижения микробиальной обсемененности.

Способ обработки мясного сырья путем электрического воздействия, отличающийся тем, что на мясное сырье воздействуют низкочастотным электромагнитным полем, имеющим энергию выше энергии разрыва водородных связей в биологической клетке и создаваемым униполярными импульсами треугольной формы с частотой 10-200 Гц, соответствующей резонансной частоте внутримолекулярных превращений в мясном сырье, в течение времени, которое определяют по формуле: $$T=\frac{a\cdot b\cdot h}{\vartheta \cdot E\cdot U},$$ где а - толщина обрабатываемого мяса; b - длина; h - расстояние между обрабатываемым объектом и устройством облучения; ϑ - частота электроимпульсного излучения; E - напряженность электрического поля; U - напряжение питания устройства облучения.