Тиксотропная антимикробная композиция
Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложены тиксотропная антимикробная композиция, включающая тиксотропное средство и антимикробное средство, способ санитарной обработки пищевых продуктов или поверхностей оборудования во время сбора и обработки пищевого продукта, включающий их контакт с тиксотропной антимикробной композицией, и применение тиксотропной антимикробной композиции для санитарной обработки пищевого продукта или поверхности оборудования, использованной во время сбора и обработки пищевого продукта. Изобретения обеспечивают увеличение прилипания и времени контакта антимикробного средства с поверхностью обрабатываемого пищевого продукта, улучшая пищевую безопасность целевого продукта в течение длительного времени. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 табл., 3 пр.
I. Перекрестная ссылка на связанные заявки
Настоящая заявка заявляет приоритет предварительной Патентной заявки США No. 62/710422, поданной 16 февраля 2018, озаглавленной «Тиксотропные средства для увеличения времени контакта антимикробных средств с обрабатываемыми пищевыми продуктами», которая включена в настоящее описание в виде ссылки полностью.
II. Область техники
Настоящее описание относится к антимикробным композициям, включающим тиксотропное средство и антимикробное средство.
III. Предшествующий уровень техники
Антимикробные средства обычно используют для уменьшения бактериальной контаминации пищевых продуктов, таких как птица, говядина, свинина, фрукты и овощи. Эффективность любого антимикробного средства представляет собой функцию множества переменных, но одним ключевым вопросом является время контакта антимикробного средства с поверхностью обрабатываемого пищевого продукта. Большинство антимикробных средств применяют в виде водных растворов, и они имеют очень низкую вязкость или минимальные или отсутствие тиксотропных свойств. Такое отсутствие вязкости и тиксотропии вызывает стекание антимикробного средства с поверхности обрабатываемого пищевого продукта, существенно уменьшая количество доступного активного ингредиента.
IV. Сущность изобретения
Примерные варианты осуществления настоящего изобретения включают применение тиксотропных средств для добавления тиксотропии и вязкости композициям, содержащим антимикробные средства, следовательно, позволяя этим растворам иметь более длительное время контакта с поверхностью обрабатываемого пищевого продукта. Настоящее изобретение также относится к способу обработки пищевого продукта, изделия или поверхности тиксотропными антимикробными композициями, включающими тиксотропное средство и антимикробное средство, и обрабатываемому пищевому продукту, изделию или поверхности.
V. Подробное описание изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения включают тиксотропные антимикробные композиции, включающие тиксотропное средство и антимикробное средство. Тогда как настоящее изобретение описано в настоящем описании со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления изобретения для определенных применений, необходимо понимать, что такие варианты не ограничены ими. Другие варианты осуществления изобретения возможны и модификации могут быть осуществлены в вариантах осуществления изобретения в рамках и тенденции настоящего описания и дополнительных областей, в которых варианты осуществления изобретения будут иметь значимую применимость.
В вариантах осуществления настоящего изобретения антимикробное средство особо не ограничено и может включать любое антимикробное средство, известное в области техники. Специфические примеры подходящих антимикробных средств включают, без ограничения, цетилпиридина хлорид, перосиуксусную кислоту (PAA), лимонную кислоту и молочную кислоту. Пероксиуксусная кислота может быть предпочтительно использована, особенно в птицеводстве, из-за частично микробной эффективности и низкой стоимости. Комбинация двух или более антимикробных средств также может быть использована. Например, антимикробное средство может включать любое из следующего: смеси органических кислот, такие как смесь лимонной кислоты и молочной кислоты; смеси органических кислот с обычно расцениваемыми как безопасные (GRAS) кислотами, такие как смесь лимонной кислоты и соляной кислоты; или смеси GRAS кислот и окислителей на основе хлора, таких как смесь лимонной кислоты и хлорита натрия (также известного как кислый хлорит натрия или ASC).
В общем, тиксотропные средства могут быть использованы для добавления тиксотропии и вязкости композициям. Тиксотропное средство, используемое в тиксотропной антимикробной композиции, особо не ограничено и может составлять смесь двух или более тиксотропных средств. Подходящие тиксотропные средства включают, без ограничения, гуаровую камедь, ксантановую камедь, пектин, маранту, кукурузный крахмал, картофельный крахмал, саго, тапиоку, коллаген, желатин, агар, пирофосфат натрия, полиакрилатные соли, эпоксисмолы, другие полимеры, которые проявляют тиксотропные свойства, и любые их смеси. Из них кукурузный крахмал, гуаровая камедь и ксантановая камедь могут быть преимущественно использованы, особенно ксантановая камедь или смесь гуаровой камеди и ксантановой камеди.
В различных вариантах осуществления изобретения тиксотропная антимикробная композиция может быть получена посредством смешивания тиксотропного раствора, содержащего тиксотропное средство, растворенное в ней, с антимикробным раствором, содержащим антимикробное средство, растворенное в нем. Соответствующие количества тиксотропного раствора и антимикробного раствора в антимикробной композиции особо не ограничены. В некоторых вариантах осуществления изобретения минимальное соотношение тиксотропного раствора к антимикробному раствору может составлять 0,1:1, 0,2:1, 0,3:1, 0,4:1, 0,5:1, 0,6:1, 0,7:1, 0,8:1, 0,9:1, 1:1, 1,1:1, 1,2:1, 1,3:1, 1,4:1, 1,5:1, 1,6:1, 1,7:1, 1,8:1, 1,9:1, или 2:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения максимальное соотношение тиксотропного раствора к антимикробному раствору в тиксотропной антимикробной композиции может составлять 10:1, 7,5:1, 5:1, 4,5:1, 4:1, 3,5:1, 3:1, 2,5:1, 2:1, 1,9:1, 1,8:1, 1,7:1, 1,6:1, 1,5:1, 1,4:1, 1,3:1, 1,2:1, 1,1:1, или 1:1. Тиксотропный раствор и антимикробный раствор могут присутствовать в любом диапазоне соотношений, определяемом любой логической комбинацией вышеуказанных минимального и максимального соотношения, например, соотношение может составлять от 0,1:1 до 10:1, от 0,1:1 до 5:1, от 0,5:1 до 10:1, от 0,5:1 до 5:1, от 0,5:1 до 2,5:1,от 0,5:1 до 1,5:1, или от 0,7:1 до 1:1.
Концентрация тиксотропного средства в тиксотропном растворе особо не ограничена. В различных вариантах осуществления изобретения тиксотропное средство может составлять от 0,05 масс% до 10 масс%, включительно, на основании общей массы тиксотропного раствора. Например, на основании общей массы тиксотропного раствора тиксотропное средство может составлять 0,1 масс% или более, 0,5 масс% или более, 0,75 масс% или более, 1 масс% или более, 1,5 масс% или более, 2 масс% или более, 2,5 масс% или более, 3 масс% или более, 4 масс% или более, или 5 масс% или более. Кроме того, тиксотропное средством может составлять 9 масс% или менее, 8 масс% или менее, 7 масс% или менее, 6 масс% или менее, 5 масс% или менее, 4 масс% или менее, 3 масс% или менее, 2,5 масс% или менее, 2 масс% или менее, 1,5 масс% или менее, или 1 масс% или менее. Тиксотропное средство может присутствовать в тиксотропном растворе в любом диапазоне, определяемом любой логической комбинацией вышеуказанных верхнего и нижнего пределов, например, от 0,1 до 5 масс%, от 0,1 до 2,0 масс%, от 0,5 до 1,5 масс%, или от 0,1 до 1,0 масс%.
Концентрация тиксотропного средства в тиксотропной антимикробной композиции особо не ограничена. В различных вариантах осуществления изобретения тиксотропное средство может составлять от 0,01 масс% до 10 масс%, включительно, на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции. Например, на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции, тиксотропное средство может составлять 0,05 масс% или более, 0,1 масс% или более, 0,15 масс% или более, 0,2 масс% или более, 0,25 масс% или более, 0,3 масс% или более, 0,35 масс% или более, 0,4 масс% или более, 0,5 масс% или более, 0,75 масс% или более, 1 масс% или более, 1,5 масс% или более, 2 масс% или более, 2,5 масс% или более, 3 масс% или более, 4 масс% или более, или 5 масс% или более. Кроме того, тиксотропное средство может составлять 9 масс% или менее, 8 масс% или менее, 7 масс% или менее, 6 масс% или менее, 5 масс% или менее, 4 масс% или менее, 3 масс% или менее, 2,5 масс% или менее, 2 масс% или менее, 1,5 масс% или менее, 1 масс% или менее, 0,75 масс% или менее, или 0,5 масс% или менее. Тиксотропное средство может присутствовать в тиксотропной антимикробной композиции в любом диапазоне, определенном любой логической комбинацией вышеуказанного верхнего и нижнего пределов, например, от 0,1 до 5 масс%, от 0,1 до 2,0 масс%, или от 0,5 до 1,5 масс%.
Содержание антимикробного средства особо не ограничено и может, например, включать любое коммерчески практичное количество. В различных вариантах осуществления изобретения антимикробное средство может составлять от 10 ч/млн до 10000 ч/млн, включительно, на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции. Например, на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции минимальное содержание антимикробного средства может составлять 10 ч/млн, 20 ч/млн, 30 ч/млн, 40 ч/млн, 50 ч/млн, 75 ч/млн, 100 ч/млн, 125 ч/млн, 150 ч/млн, 200 ч/млн, 250 ч/млн, 300 ч/млн, 350 ч/млн, 400 ч/млн, 450 ч/млн, 500 ч/млн, 550, ч/млн, 600 ч/млн, 650 ч/млн, 700 ч/млн, 750 ч/млн, 800 ч/млн, 900 ч/млн, 1000 ч/млн, 1100 ч/млн, 1200 ч/млн, 1300 ч/млн, 1400 ч/млн, 1500 ч/млн, 1600 ч/млн, 1700 ч/млн, 1800 ч/млн, 1900 ч/млн, или 2000 ч/млн. Кроме того, на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции максимальное содержание антимикробного средства может составлять 50000 ч/млн, 45000 ч/млн, 40000 ч/млн, 35000 ч/млн, 30000 ч/млн, 25000 ч/млн, 20000 ч/млн, 15000 ч/млн, 10000 ч/млн, 7500 ч/млн, 5000 ч/млн, 4000 ч/млн, 3000 ч/млн, 2500 ч/млн, 2000 ч/млн, 1500 ч/млн, 1250 ч/млн, 1100, ч/млн, 1000 ч/млн, 950 ч/млн, 900 ч/млн, 850 ч/млн, 800 ч/млн, 750 ч/млн, 700 ч/млн, 650 ч/млн, 600 ч/млн, 550 ч/млн, 500 ч/млн, 450 ч/млн, 400 ч/млн, 350 ч/млн, 300 ч/млн, 250 ч/млн, 200 ч/млн, 150 ч/млн, 100 ч/млн, 75 ч/млн, 50 ч/млн, или 25 ч/млн. Антимикробное средство может присутствовать в тиксотропной антимикробной композиции в любом диапазоне, определяемом любой логической комбинацией вышеуказанного минимального и максимального количества, например, 20-100 ч/млн, 20-75 ч/млн, 50-100 ч/млн, 50-500 ч/млн, 50-750 ч/млн, 500-750 ч/млн, 500-1000 ч/млн, 750-1000 ч/млн, 500-2000 ч/млн, или 500-1500 ч/млн.
В различных вариантах осуществления изобретения тиксотропное средство и антимикробное средство могут быть поставлены в любой подходящей форме и впоследствии смешаны с образованием тиксотропной антимикробной композиции. Любой порядок смешивания составляющих тиксотропной антимикробной композиции может быть использован. В таких вариантах осуществления изобретения содержание тиксотропного средства и антимикробного средства на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции, может быть, как описано выше. В различных вариантах осуществления изобретения тиксотропная антимикробная композиция или ее компоненты перед смешиванием могут быть нагреты или охлаждены.
Тиксотропная антимикробная композиция может содержать добавки, такие как растворители, носители, окислители, вяжущие средства, антиоксиданты, ароматизаторы, консерванты, буферы, поверхностно-активные вещества, средства, усиливающие растворимость, регуляторы рН или любую их комбинацию. Подходящие растворители могут включать, например, воду, спирты, органические растворители или их комбинацию. Окислители могут включать, например, перекись водорода, ацилпероксикислоты, озон или окислители на основе хлора.
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу обработки пищевого продукта, способ включает санитарную обработку пищевого продукта в отношении по меньшей мере одного микроорганизма. В некоторых вариантах осуществления изобретения санитарная обработка пищевого продукта в отношении по меньшей мере одного микроорганизма может включать контакт пищевого продукта с тиксотропной антимикробной композицией, описанной в настоящем описании. В различных вариантах осуществления изобретения микроорганизмы могут включать Грам-положительные бактерии, Грам-отрицательные бактерии, грибы, простейшие или их комбинацию. Грам-отрицательные бактерии могут включать Salmonella, Campylobacter, Arcobacter, Aeromonas, не-токсин-продуцирующие Escherichia, патогенные токсин-продуцирующие Escherichia или их комбинацию. Грам-положительные бактерии могут включать Staphylococcus, Bacillus, Listeria, или их комбинацию. Грибы могут включать Aspergillus flavus, Penicillium chrysogenum, или их комбинацию. Простейшие могут включать Entomoeba histolytica.
В некоторых вариантах осуществления изобретения настоящее описание относится к способу санитарной обработки изделия в отношении по меньшей мере одного микроорганизма, способ включает контакт изделия с тиксотропной антимикробной композицией, описанной в настоящем описании. Микроорганизмом может, например, быть, как описано выше. Изделие может, например, включать пищевую упаковку, изделия или поверхности, связанные с пищей или обработкой пищи, или изделия и поверхности, не связанные с пищей или обработкой пищи.
В способах санитарной обработки, описанных в настоящем описании, способ нанесения тиксотропной антимикробной композиции особо не ограничен. Способы нанесения могут включать, без ограничения, распыление, разбрызгивание, мелкокапельное опрыскивание, погружение, обливание, капельное дозирование и их комбинации. В некоторых вариантах осуществления изобретения способ санитарной обработки включает смешивание тиксотропного раствора и антимикробного раствора в течение короткого периода времени до контакта полученной тиксотропной антимикробной композиции с пищевым продуктом или изделием (т.е. целевым изделием), например, в течение 24 ч, в течение 12 ч, в течение 6 ч, в течение 3 ч, в течение 2 ч, или в течение 1 ч.
Некоторые способы санитарной обработки относятся к санитарной обработке пищевых продуктов или оборудования во время сбора и обработки пищевого продукта. На протяжении процесса сбора существует множество возможностей антимикробных вмешательств и определение того, что работает наиболее эффективно на каждой стадии, может отличаться от обрабатывающего предприятия к предприятию. По существу, время нанесения тиксотропной антимикробной композиции на целевое изделие особо не ограничено. В некоторых вариантах осуществления изобретения тиксотропная антимикробная композиция может быть нанесена на пищевой продукт до процесса свежевания, так, чтобы прилипнуть к пищевому продукту на всем протяжении процесса свежевания, а также при контакте с оборудованием, внутренностями и людьми.
В вариантах осуществления изобретения, где целевым продуктом является птица, тиксотропная антимикробная композиция может применяться в технологическом оборудовании в нескольких различных локациях, включая, без ограничения, следующие; во время ощипывания до после ощипывания до свежевания, на оборудовании для свежевания во время процедуры, при онлайн повторной обработке (OLR), офлайн повторной обработке (OFLR), или до охлаждения, после охлаждения, на каркасных рамках после отделения мяса от костей, и на различных частях птицы в различных локациях на производстве. В вариантах осуществления изобретения, где целевым продуктом является говядина или свинина, тиксотропная антибактериальная композиция может использоваться в технологическом оборудовании в нескольких различных областях, включая, без ограничения, следующие; на каркасном оборудовании, оборудовании, используемом во время процесса сбора, устройстве погружного ножа, на говяжьих тушах, сортовом применении, постных обрезках и измельченной говядине. В вариантах осуществления изобретения, где целевым продуктом являются фрукты или овощи, тиксотропная антимикробная композиция может быть нанесена на производстве в нескольких различных местах, включая, без ограничения, следующее; все погрузки/разгрузки, всю обработку до и после желоба и до и после любой нарезки и измельчения.
Варианты осуществления настоящего изобретения также относятся к обработанным продуктам, включающим целевые продукты, имеющие тиксотропную антимикробную композицию на по меньшей мере одной поверхности. В некоторых вариантах осуществления изобретения тиксотропная антимикробная композиция может присутствовать на всей поверхности целевого изделия. В некоторых вариантах осуществления изобретения тиксотропная антимикробная композиция может включать по меньшей мере 0,5 масс%, по меньшей мере 1 масс%, по меньшей мере 1,5 масс%, по меньшей мере 2 масс%, по меньшей мере 2,5 масс%, по меньшей мере 3 масс%, по меньшей мере 3,5 масс%, по меньшей мере 4 масс%, по меньшей мере 4,5 масс%, по меньшей мере 5 масс%, по меньшей мере 5,5 масс%, по меньшей мере 6 масс%, по меньшей мере 7,5 масс%, по меньшей мере 10 масс%, по меньшей мере 12,5 масс%, по меньшей мере 15 масс%, по меньшей мере 17,5 масс%, по меньшей мере 18 масс%, по меньшей мере 18,5 масс%, по меньшей мере 19 масс%, по меньшей мере 19,5 масс%, по меньшей мере 20 масс%, по меньшей мере 21 масс%, по меньшей мере 22,5 масс%, или по меньшей мере 25 масс%, на основании общей массы целевого изделия и тиксотропной антимикробной композиции или на основании общей массы обработанного изделия. В некоторых вариантах осуществления изобретения тиксотропная антимикробная композиция может включать максимум 50 масс%, максимум 40 масс%, максимум 30 масс%, максимум 25 масс%, максимум 20 масс%, максимум 18 масс%, максимум 16 масс%, максимум 15 масс%, максимум 12,5 масс%, максимум 11 масс%, максимум 10 масс%, максимум 9 масс%, максимум 8 масс%, максимум 7 масс%, максимум 6 масс%, максимум 5 масс%, максимум 4 масс%, или максимум 3 масс%, на основании общей массы целевого изделия и тиксотропной антимикробной композиции или на основании общей массы обработанного изделия. Тиксотропная антимикробная композиция может присутствовать в обработанном изделии в любом диапазоне, определяемом любой логичной комбинацией вышеуказанного минимального и максимального количества, например, от 0,5 масс% до 50 масс%, от 1 масс% до 20 масс%, от 3 масс% до 15 масс%, или от 3 масс% до 10 масс%. Целевое изделие может, например, включать пищевой продукт или изделие, как описано выше, и состав тиксотропной антимикробной композиции может быть, как описано выше.
Предпочтительно в соответствии с вариантами осуществления изобретения тиксотропное средство увеличивает вязкость тиксотропной антимикробной композиции, таким образом позволяя тиксотропной антимикробной композиции лучше прилипать к целевому продукту и в течение более длительного периода времени. Как таковое антимикробное средство в тиксотропной антимикробной композиции способно действовать на целевой продукт в течение длительного периода времени, посредством чего дополнительно уменьшая количество микроорганизмов на целевом продукте. Кроме того, повышенная вязкость тиксотропной антимикробной композиции обеспечивает дополнительное преимущество уменьшения запаха в рабочем окружении, вызванного компонентами тиксотропной антимикробной композиции, такими как антимикробное средство. Так как тиксотропное антимикробное средство прилипает к целевому продукту в течение длительного периода времени, частота, с которой композицию, содержащую антимикробное средство, необходимо наносить на целевой продукт, снижается; это может приводить к дополнительному уменьшению запаха в рабочем окружении. Следовательно, более высокие концентрации антимикробных средств могут быть включены в тиксотропную антимикробную композицию, приводя к дополнительному уменьшению количества микроорганизмов на целевом продукте без усиления запаха. Кроме того, варианты осуществления изобретения могут улучшать безопасность рабочих посредством уменьшения запаха и посредством этого уменьшения раздражения на производстве у рабочих и персонала федеральной инспекции.
Эквиваленты и альтернативы вместе с очевидными изменениями и модификациями включены в рамки настоящего изобретения. Соответственно, вышепредставленное описание является иллюстративным, но не ограничивающим рамки изобретения, как проиллюстрировано приложенной формулой изобретения.
Примеры:
Пример 1:
Куриные грудки без костей и без кожи из местной бакалейной сети оставляли при комнатной температуре в течение ночи для обеспечения достаточного микробного роста. На следующий день куриные грудки без костей, без кожи нарезали на кубики, каждый весом приблизительно 1 грамм. Всего нарезали пятьдесят кубиков, взвешивали и объединяли в пять групп по десять.
Контрольная группа (1)
В качестве контрольной группы (1), десять кубиков отдельно асептически промывали в соответствии с FSIS Directive 10,250.1 в 9 мл буферной пептоновой воды, эта группа (1) представляла микробиологический состав на белке до обработки. Промывные воды с этой процедуры собирали для тестирования, как описано ниже.
Получение обработки для групп (2)-(5)
Три тиксотропные антимикробные композиции (группы (3)-(5)) и Promoat™ (группа (2)) разводили, как необходимо для получения свойств коммерческого использования. В качестве примера для получения обработки для группы (5) раствор получали посредством полного растворения 0,50 г тиксотропного средства, ксантановой камеди (XG) (доступной от Spectrum Chemical Mfg. Corp.) в 100 мл деионизированной воды. Указанный раствор добавляли к 40 мл раствора пероксиуксусной кислоты, который получали посредством растворения 0,833 г PromoatTM (концентрированного раствора PAA, доступного от Safe Foods Corp.) в 250 мл деионизированной воды, и полученную смесь разводили до общего объема 200 мл для получения XG-липкого препарата PAA, имеющего содержание PAA около 200 ч/млн. Содержание PAA подтверждали, как составляющее около 200 ч/млн, посредством титрации образца полученной XG-липкой PAA.
Подобной процедуре следовали для получения обработок, используемых в группах (2)-(4). А именно, для группы (2) не использовали тиксотропного средства и содержание PAA было оценено как 195 ч/млн. Для группы (3) тиксотропным средством была гуаровая камедь (GG) (лабораторного качества порошок, доступный от Aqua solutions, Inc.) и содержание PAA оценивали как 110 ч/млн. Для группы (4), тиксотропным средством был кукурузный крахмал (CS) и содержание PAA оценивали как 165 ч/млн.
Оценка обработки
После получения обрабатывающих растворов, каждую группу из десяти кубиков взвешивали вместе, и каждый отдельный кубик помещали в соответствующую обработку в течение шестнадцати секунд, вынимали из обрабатывающего раствора и позволяли стечь в течение одной минуты. После времени стекания каждую группу из десяти кубиков взвешивали вместе для определения прибавки массы. Каждый отдельный кубик затем асептически промывали FSIS Directive 10,250.1 в 9 мл буферной пептоновой воды. Промывные воды собирали для тестирования.
Когда образцы собирали, их хранили на льду и после завершения исследования образцы транспортировали в течение ночи на льду в холодильнике в Merieux NutriSciences в Stone Mountain, GA для анализа. Образцы анализировали на 3M Aerobic Plate Count (APC) Petrifilm™ (AOAC Official Method 990.12), и Enterobacteriaceae (EB) Petrifilm™ (AOAC Official Method 2003.01).
Результаты эксперимента
ТАБЛИЦА 1: Прибавка массы
| Группа | Обработка | Содержание РАА (ч/млн) | Исходная масса (г) | Конечная масса (г) | Прибавка массы (%) |
| (1) | Нет | 0 | - | - | - |
| (2) | PromoatTM | 195 | 18 | 18 | 0 |
| (3) | GG/PAA | 110 | 20 | 22 | 10 |
| (4) | CS/PAA | 165 | 18 | 22 | 22 |
| (5) | XG/PAA | -200 | 19 | 24 | 26 |
Как видно из таблицы 1 выше, каждая из тиксотропных антимикробных композиций, используемых для обработки групп (3)-(5), обеспечивала увеличенное прилипание, что измеряли по прибавке массы при сравнении с Promoat™ (группа (2)). Это показывает, что тиксотропные антимикробные композиции способны улучшать пищевую безопасность посредством прилипания к целевому продукту в течение длительного периода времени.
ТАБЛИЦА 2: Уменьшение микроорганизмов
| Группа | Обработка | Содержание РАА (ч/млн) | Log10APC | Уменьшение Log10APC |
Log10EB | Уменьшение Log10EB |
| (1) | Нет | 0 | 5,5 | - | 3,4 | - |
| (2) | PromoatTM | 195 | 5,5 | 0 | 2,3 | 1,1* |
| (3) | GG/PAA | 110 | 5,4 | 0,1 | 3,3 | 0,1 |
| (4) | CS/PAA | 165 | 5,3 | 0,2* | 2,5 | 0,9* |
| (5) | XG/PAA | -200 | 5,2 | 0,3* | 2,4 | 1,1* |
*Значение статистической достоверности с использованием 95% доверительного интервала.
Как показано в таблице 2 выше, все три тиксотропных антимикробных композиции не демонстрировали уменьшения в Aerobic Plate Count (APC) и Enterobacteriaceae (EB) counts (показанного как log10 колоний-образующих единиц (КОЕ (CFU)) на мл). Это достоверно, поскольку вышепредставленные результаты получали для образцов, взятых всего через одну минуту времени стекания в соответствии с FSIS Directives. Однако, потенциальное время действия антимикробного средства на целевом продукте обычно больше, чем одна минута. Части животных могут оставаться на подвесных линиях или конвейерах в течение длительных периодов времени между процедурами обработки. Например, продвижение частей животных от свежевания до холодильной установки может занимать от одной до пяти минут в зависимости от объема и планировки завода.
Ожидают, что эффекты, показанные в таблице 2, будут умножены при увеличении времени обработки. Кроме того, результаты в таблице 1 и 2 показывают, что когда увеличение массы составило 20% или более, достигали статистически достоверное уменьшение APC и EB.
Пример 2:
Крылья птиц, предварительно купленные у местного производителя и замороженные, вынимали за по меньшей мере семьдесят два часа до даты исследования для обеспечения соответствующего оттаивания. Всего шестьдесят крыльев были поделены на шесть групп по 10.
Контрольная группа (1)
В качестве контрольной группы (1) десять крыльев индивидуально асептически промывали в соответствии с FSIS Directive 10,250.1 в 120 мл буферной пептоновой воды, такая группа (1) представляла микробиологическое присутствие на белке перед нанесением обрабатывающего раствора. Промывные воды этой процедуры собирали для тестирования, как описано ниже.
Получение обрабатывающего раствора для групп (2)-(6)
В качестве обработки для группы (2) PromoatTM разводили, как необходимо для достижения свойств коммерческого применения для использования в холодильной установке. Содержание PAA измеряли как 55 ч/млн. В качестве обработки для группы (4) PromoatTM разводили, как необходимо для достижения свойств коммерческого применения для применения в ванне для погружения. Содержание PAA измеряли как 705 ч/млн. В качестве обработки для группы (3) композицию для применения в холодильной установке получали посредством полного растворения 0,5 г ксантановой камеди (XG) (доступной от Spectrum Chemical Mfg. Corp.) в 100 мл деионизированной воды и добавления полученной смеси к разведенному раствору PromoatTM в соотношении 2:1. Содержание PAA измеряли, как 50 ч/млн. В качестве обработки для группы (5) композицию для применения в ванне для погружения получали посредством смешивания раствора XG, используемого в обработке группы (3), с разведенным раствором PromoatTM в соотношении 1:2. Содержание PAA измеряли как 735 ч/млн. Обработка, используемая для группы (6), была такой же, как таковая для группы (5), за исключением того, что соотношение раствора XG к разведенному PromoatTM составило 2:1, и содержание PAA измеряли как 705 ч/млн.
Оценка обработки
После получения каждой обработки, каждую группу из десяти крыльев взвешивали вместе, и каждую группу из десяти крыльев отдельно помещали в соответствующую обработку в течение шестнадцати секунд, удаляли из обрабатывающего раствора и оставляли на время стекания одну минуту. После времени стекания каждую группу из десяти крыльев взвешивали для определения прибавки массы. Каждое отдельное крыло затем асептически промывали в соответствии с FSIS Directive 10,250.1 в 120 мл буферной пептоновой воды. Полученные промывные воды собирали для исследования.
Когда образцы собирали, их хранили на льду и после завершения исследования образцы транспортировали на льду в холодильной установке в Merieux NutriSciences в Stone Mountain, GA для анализа. Образцы анализировали на 3M Aerobic Plate Count (APC) Petrifilm™ (AOAC Official Method 990.12), и Enterobacteriaceae (EB) Petrifilm™ (AOAC Official Method 2003.01).
Результаты эксперимента
ТАБЛИЦА 3: Прибавка массы
| Группа | Обработка | Содержание РАА (ч/млн) | Исходная масса (г) | Конечная масса (г) | Прибавка массы (%) |
| (1) | Нет | 0 | - | - | - |
| (2) | PromoatTM холодильная установка | 50 | 668 | 668 | 0 |
| (3) | XG/PAA 2:1 холодильная установка | 50 | 696 | 730 | 4,9 |
| (4) | PromoatTM ванна для погружения | 705 | 606 | 620 | 2,3 |
| (5) | XG/PAA 1:2 ванна для погружения | 735 | 676 | 704 | 4,1 |
| (6) | XG/PAA 2:1 ванна для погружения | 705 | 733 | 778 | 6,1 |
Как видно из таблицы 3 выше, каждая из тиксотропных антимикробных композиций, используемых для обработки групп (3), (5), и (6), обеспечивала увеличенное прилипание, что измерено по прибавке массы при сравнении с Promoat™ (группы (2) и (4)). Это показывает, что тиксотропные антимикробные композиции способны улучшать пищевую безопасность посредством прилипания к целевому продукту в течение длительного периода времени.
ТАБЛИЦА 4: APC количество Log10
| Группа | Обработка | Содержание РАА (ч/млн) | Log10CFU/мл | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | Сред | |||
| (1) | нет | 0 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,0 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 5,6 | 6,3 |
| (2) | PromoatTM холодильная установка | 50 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 |
| (3) | XG/PAA 2:1 холодильная установка | 50 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 |
| (4) | PromoatTM ванна для погружения | 705 | 6,4 | 4,6 | 6,4 | 4,9 | 5,4 | 6,4 | 5,6 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 5,9 |
| (5) | XG/PAA 1:2 ванна для погружения | 735 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 5,3 | 6,4 | 6,4 | 6,4 | 6,1 | 6,3 |
| (6) | XG/PAA 2:1 ванна для погружения | 705 | 6,4 | 6,4 | 5,4 | 5,9 | 6,4 | 6,4 | 4,9 | 6,4 | 6,4 | 6,0 | 6,1 |
ТАБЛИЦА 5: EB количество КОЕ CFU Log10
| Группа | Обработка | Содержание РАА (ч/млн) | Log10CFU/мл | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | Сред | |||
| (1) | нет | 0 | 3,3 | 3,0 | 4,0 | 2,9 | 4,4 | 3,7 | 3,1 | 4,7 | 3,2 | 3,4 | 3,6 |
| (2) | PromoatTM холодильная установка | 50 | 4,5 | 4,4 | 2,6 | 3,7 | 2,5 | 2,1 | 5,7 | 3,5 | 2,7 | 3,3 | 3,5 |
| (3) | XG/PAA 2:1 холодильная установка | 50 | 2,6 | 2,6 | 1,4 | 2,7 | 2,9 | 3,3 | 2,7 | 1,6 | 3,6 | 2,5 | 2,6 |
| (4) | PromoatTM ванна для погружения | 705 | 3,5 | 1,8 | 3,0 | 0,8 | 2,0 | 3,4 | 1,2 | 2,8 | 3,5 | 0,5 | 2,2 |
| (5) | XG/PAA 1:2 ванна для погружения | 735 | 1,7 | 2,7 | 1,8 | 1,9 | 1,3 | 1,1 | 2,2 | 2,5 | 6,0 | 1,2 | 2,2 |
| (6) | XG/PAA 2:1 ванна для погружения | 705 | 2,6 | 2,1 | 1,1 | 1,5 | 3,1 | 1,6 | 1,7 | 3,8 | 1,5 | 2,1 | 2,1 |
ТАБЛИЦА 6: Уменьшение микроорганизмов
| Группа | Обработка | Содержание РАА (ч/млн) | Log10APC | Уменьшение Log10APC |
Log10EB | Уменьшение Log10EB |
| (1) | Нет | 0 | 6,3 | - | 3,6 | - |
| (2) | PromoatTM холодильная установка | 50 | 6,4 | (0,1) | 3,5 | 0,1 |
| (3) | XG/PAA 2:1 холодильная установка | 50 | 6,4 | (0,1) | 2,6 | 1,0 |
| (4) | PromoatTM ванна для погружения | 705 | 5,9 | 0,4 | 2,2 | 1,4 |
| (5) | XG/PAA 1:2 ванна для погружения | 735 | 6,3 | 0,1 | 2,2 | 1,4 |
| (6) | XG/PAA 2:1 ванна для погружения | 705 | 6,1 | 0,2 | 2,1 | 1,5 |
Как показано в таблице 6 выше, тиксотропные антимикробные композиции обеспечивали сходные или превосходящие результаты при сравнении с только Promoat™. Это значимо, так как, как показано в таблице 3 выше, тиксотропные антимикробные композиции, обеспечивали увеличение прибавки массы относительно обработки только Promoat™. Это предполагает, что тиксотропные антимикробные композиции остаются на целевом продукте (например, куриных крыльях) в течение более длительного периода, позволяя антимикробному средству более эффективно уменьшать количество микроорганизмов на целевом продукте. То есть, антимикробные средства имеют большую вероятность контакта и разрушения микроорганизмов при увеличении времени воздействия.
Дополнительную группу (7) получали таким же образом, как группу (3), за исключением того, что соотношение раствора XG к разведенному PromoatTM составляло 1:2, и получали новую контрольную группу (8). Измеренная прибавка массы для группы (7) составила 3,9% (588 г исходная масса и 611 г конечная масса). В группе (7) не наблюдали какого-либо снижения количества EB по сравнению с контрольной группой (8), но обеспечивали снижение Log10APC 1,1 при сравнении с контрольной группой (8).
Пример 3:
Одиннадцать тестируемых растворов индивидуально загружали в 100 мл пластиковый градуированный цилиндр до общего объема 60 мл. Состав каждого раствора показан в таблице 7 ниже. Каждый градуированный цилиндр затем накрывали резиновой пробкой, закручивали и переворачивали на 30 секунд и позволяли постоять в течение 60 секунд, сохраняя верхнее пространство закрытым резиновой пробкой.
После этого резиновую пробку удаляли и количество уксусной кислоты (AcOH) в верхнем пространстве каждого градуированного цилиндра измеряли с использованием пробирок 5-80ч/млн Acetic Acid Dräger посредством нажатия сильфонного насоса Dräger количество раз, показанное в таблице 7 ниже. Те же процедуры измерения также проводили дважды непосредственно в верхнем пространстве в бутылке 2250 ч/млн PAA, как показано в тестах №№ 5 и 8 таблицы 7 ниже. Дополнительно количество PAA измеряли с использованием тестового набора SFC PAA (TK7500-Z, доступного от AquaPhoenix Scientific).
ТАБЛИЦА 7
| Тест № | Ходы насоса | Состав раствора | Результаты | ||||||
| AcOH (мл) | 14% РАА (мл) | 150 ч/млн РАА (мл) | ДИ H2O (мл) | 2250 ч/млн (мл) |
0,5% XG (мл) | РАА (ч/млн) | АсОН (ч/млн) | ||
| 1 | 3 | 60 | ˃80 | ||||||
| 2 | 3 | 60 | ˃80 | ||||||
| 3 | 3 | 20 | 40 | 45 | НД | ||||
| 4 | 3 | 40 | 20 | 855 | ˂5 | ||||
| 5 | 3 | В бутыли | 2250 | ˂5 | |||||
| 6 | 3 | 20 | 40 | 825 | НД | ||||
| 7 | 3 | 40 | 20 | 1545 | НД | ||||
| 8 | 10 | В бутыли | 2250 | 18-20 | |||||
| 9 | 10 | 40 | 20 | 870 | 5-10 | ||||
| 10 | 10 | 20 | 40 | 855 | 5 | ||||
| 11 | 10 | 20 | 20 | 20 | 675 | 5 | |||
| 12 | 10 | ~4 | 36 | 20 | ˃9000* | ˃80 | |||
| 13 | 10 | ~1 | 19 | 40 | ˃2000* | 18-20 |
*Значение, скорее рассчитанное, чем измеренное
В общем, смесь PAA имеет едкий запах из-за по меньшей мере частично, присутствия и пероксиуксусной кислоты и уксусной кислоты. Как показано в таблице 7 выше, включение тиксотропного средства с PAA приводит к уменьшению определяемой уксусной кислоты в верхнем пространстве градуированного цилиндра. Например, в тестах №№ 6 и 7 продемонстрирован меньший запах уксусной кислоты по сравнению с тестом No. 4. Полученный результат является особенно неожиданным для теста № 7, который включал почти двойное количество PAA при сравнении с тестом № 4. Сходные результаты были обнаружены, когда возрастало количество ходов насоса. То есть, тесты №№ 10 и 11 обеспечивали меньший запах при сравнении с тестом №9.
Хотя различия в ч/млн AcOH, представленные в таблице 7 выше, не кажутся большими, экспериментаторы сообщают о достоверном уменьшении запаха для композиций, включающих тиксотропное средство (т.е. ксантановую камедь). Более того, вышеуказанные эффекты будут значительно умножены в промышленных условиях из-за большого объема используемых антимикробных средств и возможно дополнительно из-за используемых методов нанесения, таких как распыление. По существу, посредством использования тиксотропной антимикробной композиции, включающей и антимикробное средство и тиксотропное средство, нежелательные запахи, ассоциированные с антимикробным средством или другими компонентами тиксотропной антимикробной композиции, могут быть уменьшены, и/или более высокие концентрации ароматных компонентов могут быть использованы без увеличения запаха при сравнении с традиционными композициями. Вышеуказанные результаты подтверждают потенциал значительного улучшения безопасности рабочих и федерального инспектора, посредством уменьшения запахов на рабочем месте и раздражения от них.
Вышеуказанные специфические примерные варианты осуществления изобретения не предназначены для ограничения рамок формулы изобретения. Примерные варианты осуществления изобретения могут быть модифицированы посредством включения, исключения или комбинации одной или более характеристик или функций, описанных в описании. Описание настоящего изобретения представлено с целью иллюстрации и описания, но не предназначено быть исключительным или ограничивать варианты осуществления изобретения в описанной форме. Множество модификаций и вариаций очевидны обычному специалисту в области техники, без отклонения от рамок и тенденции изобретения. Иллюстративные варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем описании, обеспечены для объяснения принципов изобретения и его практического применения, и позволяют другим обычным специалистам в области техники понимать, что описанные варианты осуществления изобретения могут быть модифицированы, как желательно для определенного применения или использования. Рамки формулы изобретения предназначены для широкого охвата описанных вариантов осуществления изобретения и любых таких модификаций.
1. Тиксотропная антимикробная композиция для санитарной обработки пищевых продуктов или поверхности оборудования во время сбора и обработки пищевых продуктов, включающая:
раствор антимикробного средства, где антимикробным средством является по меньшей мере одно, выбираемое из группы, состоящей из цетилпиридина хлорида, пероксиуксусной кислоты, лимонной кислоты, соляной кислоты, хлорита натрия и молочной кислоты; и
раствор тиксотропного средства, где тиксотропным средством является по меньшей мере одно, выбираемое из группы, состоящей из гуаровой камеди, ксантановой камеди, пектина, аррорута, кукурузного крахмала, картофельного крахмала, саго, тапиоки, коллагена, желатина, агара, полиакрилатной соли, эпоксисмолы и пирофосфата натрия,
где соотношение тиксотропного раствора к антимикробному раствору составляет от 0,5:1 до 2,5:1;
где содержание антимикробного средства составляет от 50 ч/млн до 15000 ч/млн в расчете на общую массу тиксотропной антимикробной композиции.
2. Тиксотропная антимикробная композиция по п. 1, где антимикробным средством является пероксиуксусная кислота.
3. Тиксотропная антимикробная композиция по п. 1, где тиксотропным средством является ксантановая камедь и/или гуаровая камедь.
4. Тиксотропная антимикробная композиция по п. 1, где тиксотропное средство присутствует в количестве от 0,1 масс.% до 1,5 масс.% на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции.
5. Тиксотропная антимикробная композиция по п. 4, где тиксотропное средство присутствует в количестве от 0,1 масс.% до 1,5 масс.% на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции.
6. Тиксотропная антимикробная композиция по п. 5, где анттимикробным средством является пероксиуксусная кислота.
7. Способ санитарной обработки пищевых продуктов или поверхностей оборудования во время сбора и обработки пищевого продукта, способ включает:
получение тиксотропной антимикробной композиции; и
контакт пищевых продуктов или поверхностей оборудования с тиксотропной антимикробной композицией путем распыления, разбрызгивания, мелкокапельного опрыскивания, погружения, обливания, капельного дозирования или их комбинации;
где тиксотропная антимикробная композиция включает:
раствор антимикробного средства, где антимикробным средством является по меньшей мере одно, выбираемое из группы, состоящей из цетилпиридина хлорида, пероксиуксусной кислоты, лимонной кислоты, соляной кислоты, хлорита натрия и молочной кислоты; и
раствор тиксотропного средства, где тиксотропным средством является по меньшей мере одно, выбираемое из группы, состоящей из гуаровой камеди, ксантановой камеди, пектина, аррорута, кукурузного крахмала, картофельного крахмала, саго, тапиоки, коллагена, желатина, агара, полиакрилатной соли, эпоксисмолы и пирофосфата натрия,
где соотношение тиксотропного раствора к антимикробному раствору составляет от 0,5:1 до 2,5:1;
где содержание антимикробного средства составляет от 50 ч/млн до 15000 ч/млн в расчете на общую массу тиксотропной антимикробной композиции.
8. Способ по п. 7, где антимикробным средством является пероксиуксусная кислота.
9. Способ по п. 7, где тиксотропным средством является ксантановая камедь и/или гуаровая камедь.
10. Способ по п. 7, где тиксотропное средство присутствует в количестве от 0,1 масс.% до 1,5 масс.% на основании общей массы тиксотропной антимикробной композиции.
11. Способ по п. 7, где где стадию контакта проводят в течение 6 часов от стадии получения тиксотропной антимикробной композиции.
12. Способ по п. 11, где тиксотропный раствор включает от 0,5 масс.% до 1,5 масс.% тиксотропного средства на основании общей массы тиксотропного раствора.
13. Применение тиксотропной антимикробной композиции для санитарной обработки пищевого продукта или поверхности оборудования, использованной во время сбора и обработки пищевого продукта, по п.1.
14. Применение по п. 13, где антимикробным средством является пероксиуксусная кислота и где тиксотропным средством является ксантановая камедь и/или гуаровая камедь.
15. Применение по п. 14, где тиксотропная антимикробная композиция включает от 3 масс.% до 25 масс.% на основании общей массы обрабатываемого изделия.
