В МГУПБ проводили исследования по выявлению эффективности бактерицидного эффекта при электроантисептировании диспергированного сырья, в частности мясо-костной муки, при отрицательных температурах. Объектом исследования служила мясо-костная мука, в белках которой содержались все незаменимые аминокислоты, минеральные соли, микроэлементы, витамины группы В и имеющая следующий состав (%): белок - 51, жир - 11,8, влага - 4,4, зола - 28,4.
Необходимость проведения исследований вызвана тем, что в производственных условиях, например на комбикормовых заводах, в большинстве случаев мясо-костная мука хранится длительное время (6 мес. и более) в помещениях, где температурный режим не регулируется и колеблется в зависимости от времени года. В процессе хранения мясо-костной муки накапливается условно-патогенная микрофлора, в частности Е. coli, поэтому, в случае скармливания скоту мука может стать источником заражения животных.
Воздушную среду в холодильной камере при 271...263 К обрабатывали в электрическом поле, средняя скорость воздушного потока составляла 0,60...0,75 м/с. Средняя напряженность Еср электрического поля, создаваемого между электродами, поддерживалась в пределах (4,5...5,5) 105 В/м. Определяли воздействие электроантисептируемой среды на мясо-костную муку, размещенную на различных материалах: на стекле (в чашках Петри), бумаге и диэлектрической сетке с ячейками размером 100 х 100 мкм. Кроме того, изменяя напряженность поля в пределах (2,2...5,5) 105 В/м [1], изучали влияние режимов на электроантисептирование среды.
Результаты воздействия электроантисептируемой среды на мясо-костную муку показывают, что микроорганизмы погибали при всех способах размещения сырья. Так, в течение 5..15 мин воздействия электроантисептируемой среды число микроорганизмов Е. coli в муке снижалось до 54 ... 77 %, а при 50 мин ее обработки эффективность обеззараживания достигала 100 % (рис. 1, а,б).
Рис.1. Влияние продолжительности воздействий
электроантисептируемой среды на содержание и мясо-костной муке:
а - микроорганизмов (общее число); б - кишечной палочки Е. coli;
1 - сырье расположено в чашках Петри; 2 - на бумаге; 3 - на диэлектрической сетке;
° - расчетные точки; • - экспериментальные точки
Наиболее эффективно бактерицидный эффект электроантисептирования среды на мясо-костную муку проявлялся при размещении сырья на диэлектрической сетке. Так, число микроорганизмов, содержащихся в кормовой муке, снижалось с 1650 (исходное содержание) до 721 тыс/г при ее обработке в течение 5 мин и до 426 тыс/г - в течение 30 мин. После 50 мин воздействия электроантисептируемой среды эффективность обеззараживания сырья составляла 170 тыс/г, т. е. достигала 90%.
При размещении мясо-костной муки на бумаге эффективность обработки несколько ниже. В частности, после 50 мин воздействия электроантисептируемой среды сохраняется около 200 тыс/г микроорганизмов, что составляет около 88 % общего числа микроорганизмов, содержащихся в сырье. В том случае, когда мясо-костную муку помещали в чашки Петри, эффективность ее обработки была наименьшей: после 5 мин обработки погибало 51% микроорганизмов, после 30 мин - 69 % и после 50 мин - 83 %, т. е. на 5...12 % меньше, чем при размещении сырья на бумаге и диэлектрической сетке. Это объясняется небольшой поверхностью контактирования сырья со средой.
Количество микроорганизмов E.coli в кормовой муке уменьшалось более интенсивно при размещении ее на диэлектрической сетке (см. рис. 2, б). Так, через 40 мин обработки в среднем погибало до 89 % общего количества бактерий. При размещении сырья на бумаге - в среднем 87 % и в чашках Петри - около 85 %.
Рис.2. Влияние параметров электроантисептируемой среды
на выживаемость в мясо-костной муке:
а - общего числа микроорганизмов; б - кишечной палочки Е. coli
Обработка экспериментальных данных на ЭВМ позволила получить следующую зависимость:
М = АτВ + С,
где М - число микроорганизмов в мясо-костной муке, тыс/г, τ - время электроантисептирования муки, мин; А, В, С - постоянные коэффициенты, полученные при электроантисептировании мясо-костной муки при напряженности поля между электродами (4,5...5,5) 105 В/м и температуре 271...263 К..
При анализе на общее число микроорганизмов коэффициенты имеют следующие значения: А = -570,22...-650,68; В = 0,195...0,219; С = 1650; на микроорганизмы Е. coli: А = -224,22…-650,68; В =0,204…0,225; С = 609.
При изучении влияния параметров электроантисептирования на качество мясо-костной муки установлено, что повышение напряженности электрического поля (2,2...5,5)105 В/м и ее обработка в течение 5...50 мин приводят к возрастанию бактерицидного эффекта.
Эффективность электроантисептирования оценивалась на выживаемость микроорганизмов M/M0, характеризуемую отношением числа микроорганизмов, выживших после электроантисептирования, к их исходному числу, Так, при обработке мясо-костной муки в течение 5 мин общее число погибших микроорганизмов повышается с 36 до 54 %, 15 мин - с 44 до 63, 30 мин - с 55 до 71 и 50 мин - с 85 до 88 % (при возрастании средней напряженности поля в интервале (2,2...5,5) 105 В/м) (рис. 2).
Оценка влияния параметров электроантисептирования на выживаемость Е. coli показала, что обработка сырья в течение 5 мин увеличивает бактерицидный эффект с 35 до 53 %, 15 мин - с 51 до 66, 40 мин - с 79 до 83 % (см. рис.2). При средней напряженности поля 2,2 · 105 В/м и времени обработки сырья 50 мин погибает до 92 % микроорганизмов, увеличение же напряженности поля от 3,3 ·105 до 5,5 · 105 В/м приводит к полному уничтожению микроорганизмов.
В связи с недостаточной изученностью процесса электроантисептирования отсутствует единое мнение о механизме влияния его на микрофлору продуктов. Можно предположить, что бактерицидный эффект обусловлен действием электрического поля и электрического ветра, который приводит газ в турбулентное движение и служит носителем потока частиц (аэронов), осаждающихся на сырье. Этот эффект связан, видимо, с изменением природы газа, вызванным химическими реакциями в коронном разряде. Кроме того, низкие температуры ослабляют защитные функции микроорганизмов и ускоряют процесс их уничтожения.
Результаты исследований показали, что эффективность воздействия электроантисептируемой среды на снижение числа микроорганизмов в кормовой мясо-костной муке зависит от времени обработки, вида материала, на котором она размещается, а также от параметров электроантисептируемой среды.
Список использованной литературы:
1. Лыков А.В. Теория теплопроводности. - М.: Высшая школа. 1967. - 599 с.
