автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Исследование и разработка технологии инактивации микрофлоры на поверхности сыров в период созревания

Введение.

Глава 1. Технологические приемы обеспечения стойкости сыра к биоповреждениям посторонней поверхностной микрофлорой (обзор литературы).

1.1. Факторы, обуславливающие биоповреждения поверхности сыра.

1.2. Способы ухода за сыром во время созревания.

1.3. Способы освобождения воздуха сырохранилищ от посторонней микрофлоры.

1.4. Электрофизические методы воздействия на пищевые продукты.

1.5. Обоснование выбранного направления работы и задачи исследований.

Глава 2. Организация работы, объекты, методы и техника экспериментальных исследований.

2.1. Организация работы, объекты исследований.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Физико-химические методы исследований.

2.2.2. Микробиологические методы исследований.

2.2.3. Математические методы обработки статистических данных исследований.

2.2.4. Установка для исследования влияния технологических характеристик воздуха сырохранилищ на аэроионизацию.

2.2.5. Установка для исследования процесса аэроионной обработки воздуха.

Глава 3. Экспериментальная часть.

3.1. Изучение влияния технологических параметров микроклимата сырохранилищ на поверхность созревающего сыра.

3.1.1. Температурно-влажностные режимы камеры созревания сыра.

3.1.2. Изучение динамических характеристик воздушных потоков сырохранилища.

3.1.3. Исследование обсемененности воздуха сырохранилищ посторонней микрофлорой.

3.1.4. Изучение влияния технологических характеристик воздуха сырохранилищ на аэроионизацию.

3.5. Разработка технологии созревания сыра с применением ионизированного воздуха.

3.5.1. Изучение электроосаждения микрофлоры воздуха сырохранилища под действием аэроионизации.

3.5.2. Электрический ионизатор воздуха.

3.5.3. Инактивирующее воздействие аэроионизации на постороннюю микрофлору воздуха сырохранилищ.

Глава 4. Практическое использование результатов исследований.

4.1. Производственная проверка аэроионной обработки сырохранилищ.

Выводы.

Получение качественных продуктов питания в условиях рыночных отношений невозможно без снижения их себестоимости и применения новых технологических приемов.

Важность существующей проблемы возрастает по мере увеличения объемов производства пищевых продуктов и расширения их ассортимента. В сыроделии, например, актуальной задачей является повышение стойкости сыра к микробиологической порче в период созревания и хранения [94].

Биоповреждения поверхности сыра вызывают необходимость периодической мойки и подработки последнего, что приводит к потере части продукта и снижению его качества. Особую опасность представляют некоторые виды плесеней, способные продуцировать микотоксины, обладающие канцерогенными свойствами [1,9,48,113,114].

Перемещение микроорганизмов от очагов обсеменённости к поверхности сыра осуществляется, главным образом, через воздух, который постоянно находится в движении под действием работы кондиционеров и систем вентиляции. Даже в относительно неподвижном воздухе споры плесеней и дрожжей способны длительное время находиться во взвешенном состоянии за счет существующих конвективных потоков [5,15,19,43]. Поэтому необходимо проведение мероприятий, приводящих к инактивации микроорганизмов, в первую очередь, в воздухе сырохранилища.

Эффективным способом инактивации воздушно-взвешенной микрофлоры сырохранилищ является применение искусственной аэроионизации с помощью электрических коронноразрядных аэроионизаторов.

Таким образом, целью настоящих исследований является разработка технологии аэроионизации воздуха сырохранилищ на основе изучения закономерностей влияния ионизированного воздуха на постороннюю воздушную микрофлору и поверхность созревающих споров.

Научная новизна работы. Рассмотрены факторы, объясняющие механизм биоповреждений поверхности сыра посторонней микрофлорой в период созревания. Разработан метод оценки обсемененности воздуха сырохранилищ плесенями и дрожжами на основе применения аспирационного прибора модели 818.

Изучено влияние характеристик атмосферы сырохранилищ на процесс ее аэроионной обработки. Установлено, что основное влияние оказывает относительная влажность воздуха начиная от 70% и выше.

Изучено инактивирующее воздействие аэроионной обработки на воздушную микрофлору сырохранилищ. Установлены эффективные удельные затраты электроэнергии и фактор инактивации.

Изучено влияние аэроионизации на процесс созревания сыра. Получены аналитические зависимости, описывающие взаимосвязь основных параметров аэроионной обработки воздуха сырохранилищ. Установлен эффект улучшения качества поверхности сыра, созревающего с применением аэроионной обработки воздуха сырохранилищ.

Практическая значимость. Установлены рациональные режимы аэроионной обработки воздуха сырохранилищ. Разработана конструкция электрического коронноразрядного ионизатора воздуха.

Разработана технология созревания сыра с применением искусственно ионизированного воздуха, на которую утверждена нормативно-техническая документация (методика определения обсемененности воздуха сырохранилищ плесенями и дрожжами и инструкция по аэроионизации сырохранилищ). Получено авторское свидетельство СССР № 1336280 «Устройство для хранения сыра».

Апробация работы. Результаты исследований обсуждались на научно-техническом совещании «Научно-технический прогресс в молочной промышленности» (Орел, 1987); Всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в научных исследованиях и образовании» (Юрга, 2001); Международной научно-практической конференции «Проблемы качества в XXI 7 веке» (Барнаул, 2001); Международной научно-практической конференции «Проблемы развития малого и среднего бизнеса в республике Казахстан: «Экономика, технология, финансы и менеджмент» (Семипалатинск, 2001).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 13 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследований, их анализа и использования в промышленных условиях, выводов, списка литературы (123 источника) и 8 приложений.

1. Алексеева К.Н. Как избежать появления на корке сыра пороков микробиологического происхождения. // Молочная промышленность, 1962, № 5. с.40-41.

2. Алинов А.Ф., Сафаров В.Ф. Процесс сушки плодов и винограда нагретым Ионизированным воздухом. Хр. и перераб. их с/х сырья, № 8, 1999 г.

3. Аэроионная технология пищевых рыбных продуктов / М.М. Горшкова, Ю.Т. Блинов, Л.В. Шульгина и др. // Рыбное хозяйство, 1998. № 3. С. 62.

4. Байдухин Ю.А., Журавлев М.И. Исследование работы электрофильтра очистки воздуха птичника от пыли и микроорганизмов // Научно-технич. бюллетень по электрификации с.-х., 1978, № 3 (36). С.20-23.

5. Батчер С., Чарлсон Р. Введение в химию атмосферы. М., Мир, 1977. -272 с,

6. Бахирев А.Ф. и др. Искусственная ионизация воздуха в помещениях для бройлеров. Животноводство, 1969, № 3. - С. 91-92.

7. Белоусова Н.Н. Дрожжи и плесени в молочной промышленности. Киев, 1966.-44 с.

8. Биологически активное покрытие для твердых сыров / Ю.О. Филинская, А.В. Федотова, В.И. Ганина и др. // Сыроделие. 1998. - №1. - С.27-28.

9. Богданов В.М. Микробиология молока и молочных продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1969. - 367 с.

10. Бойко Л.Д., Сверчков А.Н. Использование искусственной аэроионизации для обеззараживания воздуха // В кн.: Аэроионизация в гигиене труда. -Л., 1966. С.161-164.

11. Борьба с плесенью на крупных хлебозаводах. РЖ Химия, 1978, № 6. -С.15.

12. Бражников A.M., Малова Н.Д. Кондиционирование воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности. М.: Пищевая пром-ть, 1979.-264 с.

13. Буканова А.А. О санитарной обработке камер созревания сыра, оснащенных кондиционерами. Холодильная техника, № 3, 1977. - С.47-48.

14. Буканова А.А. Санитарное состояние камер созревания сыра, оснащенных кондиционерами. Холодильная техника, № 4, 1977. - С.39- 40.

15. Варехов А.Г. и др. К вопросу о составе взвешенной дисперсной фазы воздуха помещений и его очистке аэроионизацией. В кн.: Озонирование сред электрическими методами. Сборник трудов ЛИСИ, № 75, - Л., 1973. - С.31-45.

16. Вассерман А.Л. Семинар-выставка «Применение ультрафиолетового излучения в санитарии и различных отраслях народного хозяйства. Светотехника. 1999, №6. С.44.

17. Верещагин И.П. и др. Основы электрогазодинамики дисперсных систем. -М.: Энергия, 1974.

18. Влияние активности воды на микроорганизмы в пищевых продуктах. -РЖ Химия, 1981, № 3. С. 3-4.

19. Влодавцев В.В. Основы аэробиологии. -М.: Медицина, 1972. 152 с.

20. Войцеховский О.А. Влияние аэроионизации на микрофлору воздуха закрытых помещений // В кн.: Аэроионизация в гигиене труда. Л.: 1966.

21. Волков Г.К. Аэроионизация в животноводстве и ветеринарии. М.: Колос, 1969.-96 с.

22. Временная инструкция по применению суспензии сорбиновой кислоты в насыщенном растворе хлористого натрия для обработки поверхности сыров при созревании // Утв. Госагропромом СССР, 23.09.87.

23. Генц И.П. Статическое электричество при переработке химических волокон. М.: Легкая индустрия, 1966.

24. ГОСТ 3626-73 Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества.

25. ГОСТ 3627-81 Молоко и молочные продукты. Методы определения хлористого натрия.

26. ГОСТ 5867-90 Молоко и молочные продукты. Методы определения жира.

27. ГОСТ 6376-74 Анемометры ручные со счетным механизмом. Технические условия.

28. ГОСТ 7616-85 Сыры сычужные твердые. Технические условия.

29. ГОСТ 8711-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним.

30. ГОСТ 23327-98 Молоко и молочные продукты. Метод измерения массовой доли общего азота по Кьельдалю и определение массовой доли белка.

31. Диланян З.Х. Полимерные покрытия для рассольного и советского сыра.- Молочная пром-ть, 1962, № 12. С.24-26.

32. Жеребцов Н.А., Шеламова С.А., Олейникова А.Я. Предупреждение микробиологической порчи помадных конфет // Хранение и переработки сельхозсырья,-1993 .-№3 .-С. 10-12.

33. Живописцев Е.Н., Рахматов А.Д. Хранение винограда в ионизированной среде. В кн.: Повышение качества электрификации с.-х. производства и его электроснабжение. - М., 1981. - С. 56-59.

34. Иванов В., Петров Ю. Метод ионизации в промышленном птицеводстве.- Земля родная, 1979, № 1. С.28.

35. Изаков Ф.Я., Файн В.Б. Исследование электрического осаждения аэрозоля в помещении при аэроионизации. Электричество, № 1, 1976.

36. Инихов Г.С., Врио К.П. Методы анализа молока и молочных продуктов. -М.: Пищепромиздат, 1971. 422 с.

37. Инструкция по микробиологическому контролю на предприятия молочной промышленности. М.: 1978. - 83 с.

38. Инструкция по проведению аэрозольной дезинфекции камер созревания и хранения сыра // Утв. Минмясомолпромом СССР 23.03.81. М.: ВНИК-ТИхолодпром, 1981.

39. Ионы получают работу. Техника и наука, 1979, № 8, - С. 22.

40. Ионы против микробиологического зла. Техника и наука, 1979, № 2. -С. 7-9.

41. Исследование случаев развития плесеней семейства мукоровых в производстве мягких сыров. РЖ Химия, 1981, № 17.

42. Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в чистых помещениях. Холодильная техника, № 1, 1975. - С. 54-58.

43. Карпухин Г.И. Бактериологическое исследование и обеззараживание воздуха. М.: Медгиз. 1962 . - 256 с.

44. Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях. М: Мир, 1981. - 520 с.

45. Киселев И.Д. Очистка воздуха от высокодисперсной пыли методом искусственной ионизации. М.: Машиностроение, 1966. - 72 с.

46. Климовский И.И., Сергеева Г.Г., Белов А.А. Количественное определение кислот жирного ряда в сыре. Молочная промышленность, 1971, № 8, С. 10-12.

47. Конычев А.А., Бобров Н.И. Гидроионизатор воздуха ударно-пенного типа. Гигиена и санитария, 1975, № 5. - С. 108-109.

48. Кравченко Л.В. Микотоксины в пищевых продуктах. М.: Вопросы питания, 1978, №2. -С. 3-12.

49. Кук. Г.А. Пастеризация молока. М.: Пищепромиздат, 1951. - 240 с.

50. Лагаускас А.Ю. Микроскопические грибы как агенты биоповреждений // Химические средства защиты биокоррозии. Уфа, 1980. - С. 9-14.

51. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.

52. Лесничий В.В. и др. Очистка воздуха на пивоваренных предприятиях. П.П. № 8, 1994. С. 21. (О механич. очистке)

53. Люньков Л.А., Стахов А.А., Колесников Г.И. Медицинские кондиционеры. Холодильная техника, 1979, № 9. - С. 27-29.

54. Ляйстнер Л., Редель В. Устойчивость продуктов с промежуточной влажностью к микроорганизмам // В кн.: Пищевые продукты с промежуточной влажностью. М.: Пищевая пром-ть. - С. 79-90.

55. Майоров А.А. Математическое моделирование биологических процессов производства сыров: Монография / Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползуно-ва. Изд-во Алт. ГТУ, 1999, - 210 с.

56. Максимцов В.М. и др. Оценка обсемененности воздуха камер созревания сыра плесенями и дрожжами. Рук. деп. в ЦНИИТЭИ, № 432, 3.06.86.

57. Максимцов В.М. и др. Процесс инактивации взвешенных в воздухе сырохранилищ плесеней под действием искусственной аэроионизации // Сб. научных трудов: «Достижения науки и практики сыроделия». Углич, 1988.

58. Максимцов В.М., Майоров А.А., Горбунов А.И. Ионизация воздуха сырохранилищ. Тезисы докл. к НТК. - Барнаул, 1981.

59. Максимцов В.М., щетинин М.П. Новые подходы к оценке бактериальной обсемененности воздуха сырохранилищ // Проблемы качества в XXI веке.Материалы международной научно-практич. конференции. Барнаул, 2001.-С. 81-82.

60. Максимцов В.М., Щетинин М.П. Результаты оценки уровней технологических операций при созревании костромского сыра // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов. Вып. 1. Сб. научных работ. Кемерово, 2001. - С.80.

61. Максимцов В.М., Щетинин М.П. Сравнительная оценка методов определения бактериальной обсемененности воздуха сырохранилищ // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов. Сборник научных работ. Вып.2.-Кемерово.2001.-С.24.

62. Наремский Н.К. и др. Применение электронно-ионной обработки воздуха в камерах созревания твердых сыров. Электронная обработка материалов, 1977, №4.-С. 76-77.

63. Неберт В.К., Алексеев В.Н., Сахаров С.Д. Основные факторы повышения качества сыров. Молочная промышленность, 1979, № 7. - С. 19-23.

64. Николаев A.M. Технология сыра. М.: Агропромиздат, 1985. - 328 с.

65. Никулицкий Н.В. и др. Аэроионизация при выращивании цыплят. Птицеводство, 1962, № 8. - С. 34-36.71 .Оборудование для производства сыра и переработки сыворотки. Справочник // Под ред. Шилера Г.Г. М., ВО Агропромиздат, 1990. - С. 73-81.

66. Определение липидов молока и молочных продуктов: Информ. листок // Уманский М.С. Барнаул, Алтайский ЦНТИ, 1973. - 4 с. (№ 535-75).

67. Опыт применения аэроионизации для освобождения воздуха помещений от бактерий. Электронная обработка материалов, № 4, 1971.

68. Остроумов JI.A. Созревание сыра в пленке. Молочная промышленность, 1968, № 1.-С. 26-27.

69. Остроумов Л.А., Майоров А.А. К вопросу формирования рисунка в советском сыре. Комплексная промышленная переработка молока // В сб.: Тезисы докладов к краевой научно-технической конференции. Ставрополь, 1977.

70. Пальвелев И.В., Валыцикова Л.А. Опыт применения коронного аэроионизатора в целях осаждения пыли и микроорганизмов из воздуха производственных помещений // В кн.: Аэроионизация в гигиене труда. Л.: 1966.-С. 159-161.

71. Петрянов И.В. Волокнистые фильтрующие материалы. ФП. М.: Знание, 1968.

72. Пищевые продукты с промежуточной влажностью // Под ред. Девиса Р., Берга Г., Паркера К. М.: Пищевая пром-ть, 1980. - 208 с.

73. Производство сыра: технология и качество // Пер. с французского. Под ред. Г.Г. Шилера. М.: Во «Агропромиздат», 1989. - 496 с.

74. Раманаускас Р. Разработка способа ухода за твердыми сырами во время созревания с применением сорбиновой кислоты. Труды Литовского филиала ВНИИМС, 1971, т. VI.-С. 73-90.

75. Рогов Г.Н., Снегова А.И., Ярмонов А.Н. Материалы КРИОВАК в сыроделии // Сыроделие. 1998. - № 1. - С. 24-26. -Библиогр.: 10 назв.

76. Роджерс Э. Физика для любознательных, т 3 // перевод с английского под ред. Киселева В.Ф. М.: Мир, 1973. - С. 546.

77. Сборник технологических инструкций по производству твердых сычужных сыров // Утв. Минмясомолпромом СССР 19.10.73 г. М.: ЦНИИТЭИ, 1974. - С. 48-53.

78. Свинцов В.Я. Влияние электрического поля на физические характеристики биосырья. Хранение и переработки сельхозсырья. № 6, 1995г., С. 1415.

79. Сибельдина Э.А., Зуев В.В. Применение озонирования // Молочная промышленность. 1998. - № 5. - С.35.

80. Скоробогатова A.M. Конференция по проблеме «Аэроионизация в гигиене труда». Гигиена и санитария, 1964, № 8. - С. 102-104.

81. Соломин В.П. Исследование влияния внешних факторов на сохранность твердых сыров при их созревании и хранении // Автореф. Дисс. канд. тех. наук. Ереван, 1975. - 33 с.

82. Стерилизация воздуха на сыродельном заводе с помощью ионизации // ЭИ Молочная промышленность, 1988. Вып 21.

83. Таммет К.Ф., Сальм Я.Н. Ионизирование воздуха больших помещений посредством проволочных антенн, питаемых аппаратом для франклини-зации // В сб.: «Аэроионизация в гигиене труда». Л.: 1966.

84. Технологическая инструкция по микробиологическому контролю производства на гормолзаводах, маслодельных и сыродельных заводах // Утв. Минмясомолпромом СССР 11.11.68. 60 с.

85. Технологическое кондиционирование воздуха в мясной и молочной промышленности // Под ред. А.А. Гоголина. Сборник трудов ВНИХИ, М.: 1973.

86. Традиционная технология созревания сыров с использованием противо-плесневого состава «аллюсыр» / А.Г. Снежко, Л.С. Кузнецова.

87. Уманский М.С. Селективный липолиз в биотехнологии сыра. Барнаул, 2000. - 245 с.

88. Универсальный измеритель плотности заряда и напряженности ионизированной воздушной среды (ИПИВС) // Паспорт и инструкция по эксплуатации. Каунас, Литовский филиал ВНИИМС, 1968. - 24 с.

89. Установка для стерилизации озоном // Food ППП: Производство продуктов питания. 1993. - № 1. - С.34.

90. Файтельберг-Бланк В.Р. и др. Улучшение сохранности картофеля и лука при помощи ионизированного воздуха. Вестник с.-х. науки, 1979, № 4. -С. 110-112.

91. Хаметов Б.П. Разработка и экспериментальное исследование устройства для генерации электрического поля и аэроионов в камерах инкубаторов // Автореф. канд. дисс. М., 1969.

92. Чернявский Е.А. Физико-химическая концепция атмосферной ионизации и баллоэлектрического эффекта при гидроаэроионизации // В кн.: Аэроионизация и гидроаэроионизация в медицине. Ташкент, 1962.

93. Чижевский А.А. Аэроноцификация в народном хозяйстве. М.: Гос-планиздат, 1960. - 758 с.ОЗ.Чопоров В.Е., Раваев В.Е., Гаврилова Т. И. Ионизация воздуха в сыродельном производстве. Молочная промышленность, 1979, №4. - С. 15-18.

94. Шилер Г.Г. Температурные условия развития поверхностного микробиоценоза сыров. В кн.: Биологические и физико-химические исследования в маслоделии и сыроделии. Сборник научных трудов. - Углич, 1986, - С. 8-12.

95. Штейнбок Н.И. Современные возможности создания альфа- и бета-лучевых аэроионизаторов. Материалы конференции. - Ташкент., 1962.

96. Шумилин К.В. Новые озон- ультрафиолетовые установки для обеспечения высокой микробиологической чистоты. Пищевая промышленность, № 10, 1999.-С. 44-46.

97. Шумилин К.В. Опыт применения озон- ультрафиолетовых установок для обеспечения высокой микробиологической чистоты. Пищевая промышленность, № 5, 2000. - С. 58-59.

98. Allsroft R. In Micotoxins in foodstuffs. Cambridge, Massachusets, M.I.T. Press, 1965, p. 153-162.

99. Forgem., Guiraund J.P. et Galzy P., 1977. La Lait, 57,24-36.

100. Recordom J., hardy J. et Weber F., 1980. Bull. Ecole Nat. Sup. Agr, Ind. Alim., 22, 9-21.

101. Pat.5227184 USA, 1CI A 23 А С 21/00 Method for sanitizing food products / Hurst William D;American Water Puritication, ins.-N 892612;

102. Petroll J. Die Teilchenabscheidung im Plattenelektroabscheider // Staub -Reihalt. Luft. 1986, - Bd 46, № 11. - s. 469-471.117

103. Reine Luft am arbeitsplatz mit elektrostatischen abcheidern. Wirksam und Wirtschaftlich // Ind. Anz. - 1987.-Bd 109,№33-S. 18,23.

104. Roberto Ligugnana. The microbiological environmental control in food industry: proposal for Sampling routine and interpretation of results // Inst. Symp. CIIA METE: Food Ind. And Environ. Budapest. Sept. 9-11, 1982. p. 444-452.