Магнитная обработка молока

Магнитная обработка молока при (240ч-560)-103 А/м уменьшает отложение солей и образование молочного камня в 2-3 раза, что способствует снижению теплоэнергетических расходов, себестоимости молочных продуктов, улучшению их качества. Омагниченное молоко имеет ббльшие вязкость (на 16-18%), предельное напряжение сдвига молочного сгустка (на 23-28%), удельную электропроводность (на 14-16%); поверхностное натяжение молока уменьшается на 11-15%.

Таким образом, постоянное магнитное поле является биологически активным фактором внешней среды, способным влиять на жидкие системы и бактерии.

Вместе с тем, большинство исследователей утверждают, что высокую химическую и биологическую активность омагниченные жидкости приобретают только при определенной напряженности магнитного поля и скорости истечения.

Установлено, что обработка в магнитном поле напряженностью (15f92fl43,24)-10’ А/м в течение 0,12-2,0 секунд и скорости движения шприцовочного и заливочного рассолов 0,5-2,0 м/с позволяет увеличить скорость диффузии поваренной соли до двух раз. При этом происходит ускоренное снижение активной кислотности рассола, увеличение в нем числа молочнокислых бактерий, способствующих образованию лучшего вкуса и цвета окороков; соль и нитрит распределяются более равномерно [50].

Особую значимость применение АЖС в мясной промышленности получило благодаря научно-исследовательским работам ВНИИМП (В. М. Горбатов, Г. Е. Лимонов, Л. И. Стекольников) и МГУПБ (Ю. В. Космодемьянский, И. А. Рогов).

Под руководством В. М. Горбатова проведены исследования по использованию активированной воды для мокрой зачистки мясных туш, консервирования кишечного сырья и шкур, в производстве колбас [8]. Полученные результаты свидетельствуют о том, что обработка мясных полу- туш при их мокрой зачистке в убойном цехе активированной водой с pH 2 снижает общее количество микроорганизмов на 1 см2 поверхности на 1-2 порядка и при последующем хранении туш при температуре 0-5 °С в течение 10 суток сколь значимого роста микрофлоры не наблюдается.

Омагниченая вода

Омагниченную воду употребляют внутрь и применяют в виде ванн, которые с 70-х годов внедрены в санаторно-курортных здравницах для лечения людей. Ученые-медики подтверждают, что оздоравливающее воздействие связано с повышением проницаемости биологических мембран и бактерицидными свойствами омагниченной воды.

Установлено, что омагниченная вода благотворно действует на организм домашних животных и птицы, способствует их более интенсивному росту и развитию, повышает привес молодняка, надои коров, процент сохранности и яйценоскости птицы. Однако механизм действия омагниченной воды на организм человека, животных и птицы, физикохимические и ферментно-микробиологические процессы до настоящего времени окончательно не изучены [54].

Физико-химические свойства омагниченной воды отличаются от свойств обычной воды. Она не образует осадка, но разрушает отложения различных солей, может передавать свои приобретенные свойства обычной воде при смешивании. Однако омагниченная вода сохраняет свои свойства всего несколько часов.

После магнитной обработки штаммов молочнокислых бактерий усиливается их антибиотическая активность по отношению к кишечной палочке и маслянокислым бактериям, повышается фенолустойчивость (на 14-39%), солеустойчивость (на 27-71%), увеличивается рост (на 75-84%), повышается суточная кислотность (на 48-54%), сокращается время сквашивания кисломолочных продуктов (на 23-26%). Омагниченные штаммы накапливают больше свободных амино- и летучих жирных кислот, растворимых форм азотистых веществ (на 30-38%), карбонильных соединений (на 32-51%). При этом улучшается вкус, запах, консистенция, пищевая ценность кисломолочных продуктов и сыров.

Исследование влияния питательных сред

Исследование влияния питательных сред, полученных на основе электрохимической активации воды, на рост дрожжевых клеток при производстве хлебобулочных изделий, позволяет сделать вывод о том, что электрохимическая обработка ускоряет диссоциацию молекул солей в питательной среде, обеспечивает их большую проницаемость, как в клетку через мембрану, так и из клетки в среду. В таких средах с pH 4,8-5,2 обеспечивается активная жизнедеятельность культуры дрожжей. В целом это подтверждает научные гипотезы Л.З. Товберга (1990), Э.И. Креча (1990), В.И. Дорофеева (1997) о механизме действия электроактивированной воды на живые микроорганизмы.

Для гидролиза инулинсодержащего сырья (цикория, георгина, топинамбура) в качестве катализатора можно использовать ЭХА воду. При этом в гидролизате содержалось значительно меньше продуктов деструкции фруктозы, чем при кислотном гидролизе.

Кроме того, экспериментальные исследования показали эффективность использования ЭХА растворов в технологических процессах: для предварительной обработки целлюлозосодержащего сырья; с целью создания оптимального pH среды для развития микроорганизмов; для интенсификации роста микроорганизмов и отмывки субстрата от ферментов; для мойки и стерилизации лабораторной посуды, инструмента и оборудования.

Практическая реализация таких технологических процессов обеспечивает достижение поставленных целей без использования химических веществ и, что особенно важно, повышает экологическую безвредность производства.

Самым простым способом активации воды является, несомненно, омагничивание в постоянном магнитном поле. Широко и эффективно омагниченная вода используется нашло в медицине для лечения гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний, артрозов, мочекаменной болезни, парадонтозов, переломов, заболеваний нервной системы.

Процесс электроактивации

Известны работы по использованию электроактивирования (ЭХА) воды и молочных жидких систем, проводимые под руководством академика РАСХН Храмцова А. Г. [56, 57]. Разработана технология лакту- лозы с применением ЭХА воды. Для приготовления 1-5%-ного раствора молочного сахара используют католит с pH 10,5-11,5, играющий роль катализатора в процессе изомеризации лактозы, проводимой при 70-100 °С. Электроактивирование 20-30%-ных растворов молочного сахара-сырца рекомендуется применять с целью изомеризации лактозы в лактулозу. В этой технологии сохраняются все преимущества безреагентной технологии лактулозы и значительно снижаются энергетические затраты (до 8 раз).

Процесс электроактивации предложено использовать для направленного регулирования кислотности молочного сырья. Раскисленная таким способом творожная сыворотка успешно используется в технологии производства сырной массы [57].

Разработаны рецептуры, технология изготовления активированных ЭХА белково-жировых композиционных смесей (АБЖКС) и технология производства колбасных изделий с их применением. Включение в композицию активированной крови убойных животных позволяет снизить количество остаточного нитрита в 2-3 раза. Электрохимическая активация позволяет стабилизировать кровь без применения химических реагентов.

Медико-биологическая оценка активированных вод, мясных и макаронных изделий, которые изготовлены с использованием активированных жидкостей, проведенная на крысах (ВИСТАР), подтверждает безопасность и перспективность внедрения ЭХА жидких систем в пищевых отраслях.

Бактерицидность электроактивированных растворов

Для технологических целей при производстве пищевых продуктов более целесообразно и эффективно использовать активированные воды, растворы пищевых электролитов малых концентраций, активированные природные жидкие системы: кровь сельскохозяйственных животных и ее фракции, растворы пектина, молочного сахара, молочную сыворотку.

Электрофизические методы обработки таких продуктов являются основой развития отрасли науки электробиотехнологии, способной вывести традиционно сложившиеся схемы переработки сырья из эволюционного тупика. Электробиотехнология находится на стыке нескольких направлений физики, техники и пищевой технологии. Ее развитие осуществляется в различных направлениях перерабатывающих отраслей. Большинство проведенных исследований свойств активированной разными способами воды свидетельствуют о возможности и целесообразности использования в пищевой технологии омагниченных и электроак- тивированных пищевых жидких систем.

Количество содержащегося в активированной воде активного хлора, определяемое иодометрическим методом, при высокой ее антисептической активности, невелико и составляет тысячные доли процента. Белковые вещества мясного фарша, молока, связывая молекулы активного хлора, полностью его инактивируют через 2-3 минуты после введения.

Абсолютно безвреден для посола мяса электролизованный рассол, предложенный фирмой Pro-Bond (США) [55]. Электролизу подвергают 1,5%-ный раствор поваренной соли, на основе которого составляют опытный рассол. При использовании такого активированного рассола для производства бекона, окороков, пастромы, солонины получают продукт с повышенным выходом, улучшенными качественными показателями, пониженным содержанием хлора, ионов металлов, кальция и других контаминантов, отрицательно влияющих на посол мяса.

Процесс электролиза хлористого натрия при электроконтактной обработке соленых мясопродуктов (содержащих 3% NaCl) позволяет утверждать о безвредности такой обработки с точки зрения наличия активного хлора. Установлено, что величина концентрации для хлора в электрообработанных мясопродуктах, где имеют место процессы электролиза растворов поваренной соли, не превышают таковых в питьевой воде, допускаемых ГОСТом (3-5 мг/л).

Бактерицидные свойства анолита

Установлено, что наибольшей дезинфицирующей способностью обладает именно хлорноватистая кислота. Благодаря своей электронейтральности она легко проникает через оболочку в цитоплазму микробной клетки и вызывает ее гибель из-за коагуляции белка [54]. Ионы водорода и хлора кислой электроактивированной воды при контакте с микробной клеткой способны быстро проникать через клеточную мембрану в цитоплазму. Активные ионы Н+, выполняя функцию концентрированных кислот, коагулируют белки цитоплазмы клетки, в том числе и некоторые ферменты. Дополнительное губительное действие, согласно этой же гипотезе, оказывают ионы хлора и продукты нарушенного обмена.

Бактерицидность электроактивированных растворов хлоридов зависит в конечном итоге от наличия в них атомарного кислорода.

Активированная вода с pH 2-3, полученная в результате электрохимической активации (ЭХА), содержащая NaCl, СаС12, MgCl2, AICI3, C0CI2, ВаСЬ в количестве 0,05-0,5%, обладает интенсивным антисептическим действием. При контакте с такими активированными растворами вегетативных клеток микроорганизмов в концентрации 5-106 в 1 мл, в течение 5-10 мин происходит стопроцентное их отмирание, жидкость становится стерильной.

Особый научный и практический интерес представляют данные В. И. Дорофеева о высоком бактерицидном и вирулицидном действии электроактивированной воды и использовании ее для лечения ряда инфекционных и незаразных болезней животных [54]. Многочисленными экспериментами исследователь установил, что кислая и щелочная фракции ЭХА воды при длительном применении внутрь и парентерально не оказывают негативного действия на клиническое состояние сельскохозяйственных животных и белых мышей. Исследования на токсичность и пироген- ность показали их безвредность для животного организма В настоящее время имеются многочисленные достоверные сведения об эффективном применении кислой и щелочной ЭХА воды учеными различных областей здравоохранения для лечения людей, страдающих желудочно-кишечными, сердечно-сосудистыми, простудными, легочными заболеваниями, простатитом, аденомой предстательной железы и другими болезнями.

Под термином «активация»

Являясь самой необычной жидкостью, вода служит основой всех жидких систем, применяемых в пищевой промышленности.

Необычными являются аномальные изменения ее свойств под воздействием различных физических факторов.

Под термином «активация» понимают изменения свойств жидкостей под действием безреагентных способов - электрохимической униполярной активации в диафрагменном электролизере с полупроницаемой мембраной (ЭХА), омагничивания, термоактивации, ультразвука, замораживания с последующим оттаиванием и др.

Вода и водные растворы, прошедшие такую обработку, названы активированными.

В зависимости от специфических свойств щелочной фракции- католитаи кислотной - анолита, а также от характера воздействия на биологические объекты они получили названия «живой» и «мертвой» воды, биологически активных рассолов, активированных жидких систем (АЖС).

Бактерицидные свойства электроактивированных жидких систем одними из первых привлекли внимание специалистов многих отраслей пищевой промышленности. Научные исследования показывают высокую эффективность этих систем в области бактерицидной обработки сырья, при производстве мясных и молочных продуктов, макаронных и плодоовощных изделий.

Для бактерицидной обработки используют электрохимически обработанную воду либо водные растворы хлорида натрия.

Бактерицидные свойства анолита с pH 1,0-4,5 (оптимум 3,0) связывают с наличием «активного хлора», под которым понимают сумму свободного хлора С12, хлорноватистой кислоты НСЮ, гипохлорита натрия NaCIO, выделившегося в раствор в процессе электролиза, и атомарных кислорода и озона. Согласно последним представлениям, озон непосредственно влияет на цитоплазму и ядерный аппарат бактерий, инактивируя их [53]. Опыты применения активного хлора и озона для бактерицидной обработки сырья показывают, что эффективная инактивация микроорганизмов происходит при определенной концентрации их в водных растворах.