Моделювання терміну зберігання

Як вже зазначалося вище, один з найбільш важливих факторів при визначенні терміну зберігання продукту - це можливість зростання мікроорганізмів,

і тому нові охолоджені продукти для оцінки можливості зростання патогенів або викликають псування мікроорганізмів необхідно відчувати, визначаючи таким чином період часу, протягом якого продукт буде вважатися придатним для використання за призначенням. Традиційно єдиним об'єктивним способом для цього були дорогі лабораторні дослідження в ході дослідного виробництва продукту (див. Розділ 10.4). Цей спосіб, як і раніше є найкращим для заключних випробувань продукту, але на початкових стадіях розробки він дуже трудомісткий і дорогий. При величезній кількості надходять у продаж нових продуктів потрібні інші способи оцінки термінів зберігання. Метод, який одержує все більше поширення у виробництві охолоджених продуктів - це застосування прогностичних моделей, які можуть стати незамінними інструментами на всіх етапах розробки і виробництва харчових продуктів.

Види існуючих моделей для прогнозування зростання мікроорганізмів описані в главі 7, і нижче ми розглянемо їх більш конкретно стосовно визначення термінів зберігання.

Створення концепції (розробка продукту)

Для первинного виявлення основних проблем розглянемо крайній випадок: передбачається створення продукту з нейтральним pH і терміном зберігання 20 добу, але моделі зростання патогенів показують, що L. monocytogenes, В. cereus і Salmonella можуть вирости протягом 2 добу, і, отже, на самій ранній стадії очевидна неможливість створення продукту.

Розробка рецептури продукту

Після визначення виду продукту, який, ймовірно, буде безпечним і стабільним протягом бажаного терміну зберігання, моделі можуть допомогти в створенні рецептури кінцевого продукту. Можливі три різні комбінації кількості солі і pH, що дають однаковий термін зберігання при заданій температурі, наприклад:

рнСіль (% мас.)
6,40,8
6,20,7
6,00,4

З точки зору переваг споживачів одна з них може мати кращий смак. Вплив цих трьох рецептур на мікроорганізми на даній стадії можна оцінити без лабораторних випробувань.

Завдання технічних умов

За мікробіологічними характеристиками охолоджених продуктів для виробника опубліковано дуже мало матеріалів, проте є дві дуже корисні публікації про характеристики готових продуктів ([16] і [21]), які можуть допомогти визначити проблему. У цих двох документах використані різні підходи. Наприклад, в [21] наведено зміст тих чи інших мікроорганізмів, прийнятне в кінці терміну зберігання, тобто при споживанні. Якщо виробник охолоджених продуктів хоче використовувати ці характеристики для забезпечення прийнятного рівня вмісту мікроорганізмів в кінці терміну зберігання, то для визначення рівня вмісту мікроорганізмів на початку зберігання продукту можуть використовуватися прогностичні моделі. Якщо, наприклад, рекомендований рівень ТУС або ЕМегоЬасЬепасеае в кінці терміну зберігання складає 106 дещо / г (дещо - колонієутворюючих одиниць), то прогностична модель може бути використана так, як показано в наведених нижче прикладах.

Приклад 1

Enterobacteriaceae pH 5,5; сіль 5,25% мас. (Вод. Пар), 15 ° С

Початкове зміст в 1 гБажаний термін придатності, дібПрогнозоване зміст через 5 добуЧас до досягнення вмісту 106 дещо / г (на добу)
1051,39 х 10413,5
10052,39 х 1059
10352,75 х 1066
10451,5 х 1073

Як видно з цих даних, для досягнення терміну зберігання в 5 добу, якщо в кінці терміну зберігання потрібна наявність не більше 106 дещо / г, то вихідний рівень ЕМегоЬаіепасеае не повинен перевищувати 103 дещо / г.

В [16] наведено максимальний вміст мікроорганізмів, що допускається після виробництва даного харчового продукту. Прогностичні моделі в цьому випадку можуть використовуватися для демонстрації ймовірного збільшення їх змісту при різних режимах холодильного зберігання.

Приклад 2

ЕпЬегоЬас1епасеае pH 5,5; сіль 2% мас.

Температура, ° С,Вихідний рівень (характеристики при випуску)Час до досягнення содержанія106 дещо / г (на добу) (кінцеві характеристики)
310033
510017
81007
101004

Як видно з наведених даних, якщо після випуску продукту зміст мікроорганізму становить 100 дещо / г, то температура зберігання має великий вплив на ймовірний термін зберігання (наприклад, при 3 ° С він складе 33 добу, а при 8 ° С - лише 7 добу) .

Більшість прогностичних моделей дають інформацію, яка може бути використана для визначення терміну зберігання продукту. Одержані дані містять такі параметри (всі або деякі):

  • лаг-фаза (час затримки), тобто час до початку росту мікроорганізмів;
  • час генерації, тобто час, потрібний кожній клітині для поділу;
  • крива зростання, яка показує лаг-фазу, фазу експоненціального зростання і фазу стаціонарного зростання;
  • час, необхідний для досягнення цільового кількості клітин, або навпаки, цільове кількість клітин в залежності від часу;
  • кількість клітин через заданий час.

Більшість моделей, які прогнозують кількість мікроорганізмів, засновані на зростанні одного різновиду або роду організмів або (в деяких випадках) - на групу споріднених організмів (наприклад, молочнокислих бактерій або ЕпЬегоЬасЬепасеае). У випадках, коли проблеми можуть викликатися декількома мікроорганізмами, прогнози повинні бути отримані за допомогою відповідних моделей, і інтерпретувати їх повинен кваліфікований персонал.

Приклад 3

Цей приклад демонструє, як різні моделі псування можуть бути використані для оцінки ймовірного терміну зберігання охолоджених м'ясних продуктів.

Мікроорганізми, що викликають проблеми:

молочнокислі бактерії;

ЕпtегоЬасtеriасеае.

Закінчення терміну придатності при:

Молочнокислі бактерії - на рівні 106/ Г;

ЕпtегоЬасtеriасеае - на рівні 106/ Г.

♦ ТУ продукту:

рН = 5,5;

аφ = 0,983;

% Солі = 3.

Мікроорганізм, дещо / гВихідний рівень (дещо / г)Час до визначення 106дещо / г (на добу)Термін зберігання добу
молочнокислі бактерії10099
ЕпtегоЬасtеriасеае10077

Як видно з таблиці, ЕпЬегоЬаіепасеае будуть обмежувати термін зберігання, оскільки вони досягають рівня 106 дещо / г протягом 7 добу, а молочнокислі бактерії - за 9 добу.

Визначення терміну зберігання продукту

Для оцінки терміну зберігання нового або вже відомого продукту зазвичай проводять мікробіологічні аналізи готового продукту на типові мікроорганізми, що викликають псування, і на патогени при зберіганні протягом певного часу при заданих температурах. Оскільки така робота може вимагати використання сторонніх організацій, вона може коштувати досить дорого, в зв'язку з чим важливо проводити випробування терміну зберігання на правильно обраної стадії розробки продукту. Корисний трьохстадійний підхід до визначення терміну зберігання описаний в роботі [7]:

  • Стадія I Дослідне виробництво.
  • Стадія II Підготовка до масового виробництва.
  • Стадія III Масове виробництво.

Оцінка терміну зберігання на стадії дослідного виробництва

Досить імовірно, що на цій стадії продукт існує лише у вигляді нової ідеї або маркетингової концепції і для оцінки ймовірності його успіху з точки зору смаку / аромату, кольору, текстури і поживних властивостей він повинен випускатися в невеликому масштабі. Ймовірно, що багато даних про продукт на цій стадії ще не відомі, і тому оцінити термін зберігання продукту можна лише попередньо (рис. 10.1).

Спочатку продукт може бути описаний теоретично шляхом перерахування ймовірних інгредієнтів, характеристик технологічного процесу і упаковки, а також вимог до режиму зберігання. Щоб виділити ймовірні зміни якості, можливості мікробіологічної псування і будь-які потенційні проблеми безпеки, цей перелік характеристик може бути використаний для оцінки властивостей продукту, важливих для оцінки терміну зберігання. Інгредієнти, в яких можуть бути присутніми мікроорганізми, що викликають псування продукту і харчові отруєння, бажано контролювати на всіх стадіях виготовлення продукту. Зміни кількості мікроорганізмів в результаті кожної конкретної операції можуть бути зареєстровані і використані10.1.1

Мал. 10.1. Визначення терміну зберігання при дослідному виробництві продукту (по [7])

при оцінці пов'язаних з продуктом ризиків, а також можуть підказати або допомогти оцінити найбільш суттєві зміни, які слід контролювати при випробуваннях термінів зберігання. Наприклад, теплова обробка може зменшити кількість мікроорганізмів, а період витримування або введення певного інгредієнта може збільшити їх кількість. Навіть в період дослідного виробництва важливо враховувати пов'язані з даним продуктом ризики по методу НАССР (див., Наприклад, [17]).

За допомогою зібраних документальних даних за інгредієнтами, технологічним процесом і упаковці слід оцінити можливість забруднення продукту мікроорганізмами, що викликають харчові отруєння, і їх зростання при зберіганні. Якщо є ймовірність того, що продукт містить інфекційні патогени (наприклад, Listeria або Salmonella) або токсичні мікроорганізми (наприклад, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus або Clostridia), то слід оцінити їх потенційну шкоду. Початкові вказівки на ймовірне зростання патогенів або мікроорганізмів, що викликають псування, можуть бути отримані за допомогою прогностичних моделей (див. Розділ 10.3).

Оцінки терміну зберігання, отримані на продуктах, вироблених на стадії дослідного виробництва, в деякій мірі обмежені, так як при подальшій розробці охолодженого продукту він сам і технологія його отримання ще неодноразово зміняться. Більш того, малоймовірно, що досвідчені умови збігаються з умовами реального виробництва.

Якість сировини, а також стандарти обробки та гігієни які мають бути обраними, ніж при повномасштабному виробництві, і розмір партій буде значно менше, що приведе до меншої мінливості готового продукту. З урахуванням цих обмежень, дані, що характеризують термін зберігання щонайменше протягом наміченого або більш короткого часу (якщо зміни в продукті стають неприйнятними для споживача), можуть бути отримані шляхом спостережень за продуктом, який зроблений в масштабі дослідного виробництва, розділений на реальні порції , упакований і зберігається при 8 ° С (якщо немає даних про інші умови зберігання).

Матеріал, отриманий в лабораторії або при дослідному виробництві, не може бути піддано широким органолептичними або мікробіологічними дослідженнями, але кожна зміна якості повинно бути виявлено і описано. Перед тим як продукт можна буде пробувати, необхідно показати, що він безпечний в мікробіологічному плані. Основна мета досліджень полягає у виявленні та описі прийнятності продукту і ступеня його органолептичних змін в ході зберігання. Необхідні такі дослідження, які дають можливість окреслити характеристики продукту, що роблять його неприйнятним для споживача. У багатьох випадках швидше за все відбудеться певна зміна якості, тобто з'явиться критичний параметр якості, що обмежує термін зберігання. Поєднання інформації, зібраної раніше і отриманої в результаті реальних випробувань продукту, має дати загальне уявлення про те, чи витримає продукт намічений термін зберігання.

На цій стадії випробувань розробники зазвичай вже істотно просунулися в розробці продукту. Якщо продукт не досягає бажаного рівня якості, вони повинні бути здатні вирішити, чи можна, змінивши технологічний процес, упаковку або рецептуру, досягти бажаної якості, а також необхідні повторні випробування на стадії дослідного виробництва або ці зміни повинні бути зроблені на етапі підготовки виробництва. Якщо зміни якості продукту неприйнятні для споживача, то вся концепція продукту або його обробки потребує перегляду. В цьому випадку прогностичні моделі можуть допомогти вирішити, чи вплинуть зміни в складі продукту на термін його зберігання, який визначається зростанням мікроорганізмів.

Оцінка терміну зберігання при підготовці виробництва

Цілі підготовки виробництва - це забезпечення збільшення обсягів виробництва, забезпечення і підтвердження характеристик продукту, технологічного процесу і рецептури, а також забезпечення конкурентоспроможності виробленого продукту (відповідність вимогам маркетингу, включаючи намічений термін зберігання). Випуск продукції при підготовці серійного виробництва проводиться на дослідній установці або, що краще, шляхом випуску партій на виробничому обладнанні. Коли розробка продукту завершена, його характеристики повинні бути задокументовані відповідно до вимог будь-діючої системи контролю якості, наприклад, НАССР. Характеристики продукту (технічні умови) охоплюють сировину, склад (рецептуру) продукту, принципи складання продукту, його обробку, упаковку і санітарно-гігієнічні умови виробництва. Відхилення від цих характеристик (ТУ) можуть впливати на термін зберігання продукту, і тому він застосовується лише до того продукту, який випускається в тих чи інших заданих умовах. Будь-які зміни будь-якого аспекту виробництва повинні фіксуватися. На етапі підготовки виробництва перевірка терміну зберігання повинна бути найбільш ретельної, причому для організації його випробувань повинні бути визначені умови зберігання, система відбору проб і виконувані аналізи.

Умови зберігання повинні бути реальними або ретельно підібраними - так, щоб відповідати реальним умовам, в яких продукт буде знаходитися при зберіганні. Основна умова зберігання охолоджених харчових продуктів - це тимчасово-температурний режим. Як час, так і температура повинні бути задані так, щоб з урахуванням заданих періодів часу охоплювати весь діапазон температур, в якому буде знаходитися продукт при транспортуванні - в рамках системи збуту, в холодильних камерах або прилавках-вітринах в системі роздрібної торгівлі, а також в домашніх умовах у споживачів, включаючи транспортування з роздрібної торгової точки додому і зберігання в домашніх холодильниках.

Послідовність дії температур і відповідні інтервали часу вимагають ретельного аналізу. Продукт, придбаний на початку свого терміну зберігання, може провести більшу частину свого терміну придатності в домашньому холодильнику при температурах, які зазвичай вище допустимих нормативними актами для роздрібних торгових точок [22]. Точно так же вплив умов при транспортуванні продукту з роздрібної торгової точки додому може бути різним у залежності від того, в який момент терміну зберігання вона відбувається.

У зв'язку з вищесказаним визначити всі можливі комбінації часу і температур, що впливають на продукт, досить складно, і слід вирішити, які варіанти найбільш характерними для нормальних умов. В роботі [7] було зроблено припущення, що в якості основи може бути прийнятий режим зберігання продукту при температурі не нижче 8 ° С з витримкою при 22 ° С протягом 4 ч в найбільш ранній з можливих моментів продажу. У міру накопичення досвіду роботи з продуктом і даних про його поведінку стандартні умови випробування терміну зберігання можуть бути згодом переглянуті.

Важливо пам'ятати, що термін зберігання продукту буде вірний тільки для даної партії товару та випробуваних температур. Якщо продукт досягає зазначеного терміну зберігання при випробуваннях при 8 ° С, то безсумнівно, що при більш низьких температурах (наприклад, при 5 ° С) він витримає більш тривалий термін зберігання. І навпаки, якщо випробування терміну зберігання виконані при 5 ° С, а продукт зберігається при вищій температурі, то ймовірно, що термін зберігання буде менше, ніж очікувалося.

І. нарешті, перед визначенням часу і температур зберігання необхідно визначити, чи відповідають вони потребам покупців. Багато підприємств роздрібної торгівлі охолодженими продуктами розробили спеціальні вимоги до випробувань терміну зберігання на основі знання своїх систем продажу і зберігання. Перед початком досліджень терміну зберігання рекомендується переконатися в тому, що намічені випробування будуть відповідати і цим вимогам.

Час відбору проб

Після вибору тимчасових і температурних параметрів даний режим повинен бути застосований до достатньої кількості продукту, щоб зробити можливою оцінку декількох одиниць продукту кілька разів. Частота відбору проб і їх обсяг істотно залежать від наявного досвіду роботи з даними або подібним продуктом, а також від його стабільності. Небажано використовувати менше трьох паралельних для кожного періоду часу проб (переважно - п'ять), так як це розширить можливості статистичного аналізу даних. Кількість проб і частота їх відбору залежить від наміченого терміну зберігання продукту.

Рекомендується проводити відбір проб на початку терміну зберігання ( «день 0»), в момент закінчення терміну зберігання, і, щонайменше, три рази між цими моментами часу. Для продуктів з невеликим терміном зберігання (2-5 добу) це може виразитися в щоденному відборі проб, а при більш тривалому терміні зберігання продукту відбір проб може виконуватися рідше. Для контролю «запасу» безпеки і / або якості після закінчення терміну зберігання рекомендується брати додаткові проби. Основні параметри для контролю при перевірці терміну зберігання повинні бути визначені на основі спостережень, виконаних на етапах дослідного виробництва, а також на основі оцінок за методикою НАССР. Для визначення ступеня зміни продукту з часом необхідні органолептичні оцінки (див. Главу 12), а також мікробіологічні та хімічні аналізи (див. Глави 8 і 9).

При нормальному виробництві більшості основних параметрів властива деяка мінливість. Важливо, щоб відповідні межі цих основних параметрів були передбачені при випробуваннях терміну зберігання так, щоб тривалість терміну зберігання була застосовна до всіх можливих граничним випадкам виробництва продукту. Щоб такий продукт був в наявності, може виявитися необхідним при підготовці виробництва спеціально виготовити для випробувань терміну зберігання партію товару, характерну для граничного випадку. У деяких випадках неможливо гарантувати присутність мікроорганізму, потенційно важливого для перевірки терміну зберігання продукту, або може виявитися високою ймовірність того, що рівень вмісту даного мікроорганізму істотно змінюється. У таких випадках найкращим рішенням може стати навмисне введення мікроорганізму в продукт для так званого «провокаційного» (контрольного) тестування. При використанні такого підходу для інтерпретації результатів випробувань необхідно чітко розуміти його обмеження (див. Розділ 10.5). Випробування терміну зберігання перед серійним виробництвом в ідеалі слід повторити для кількох партій товару, що допоможе виявити відмінності партій, що випускаються в різні дні, і визначити рівень достовірності отриманих даних і отработанности технології. Дані, отримані в перших випробуваннях, можуть дозволити надалі виконувати відбір проб рідше.

Інформація, зібрана під час випробувань терміну зберігання, інтерпретується відповідно до рис. 10.2. По-перше, найбільш важливою характеристикою завжди повинна бути безпека продукту, і тому перший межа, який повинен бути встановлений, - це максимальний безпечний термін зберігання продукту. Основними причинами того, що харчові продукти стають небезпечними, є зростання патогенних мікроорганізмів або збільшення вмісту токсинів, що виробляються мікроорганізмами (в разіВизначення термінів зберігання при випуску партій продукту в період підготовки виробництва

Мал. 10.2. Визначення термінів зберігання при випуску партій продукту в період підготовки виробництва (по [7])

їх присутності). Процедури контролю та моніторингу, що використовуються в методиці НАССР, повинні мінімізувати ймовірність присутності патогенних мікроорганізмів.

По-друге, випробування терміну зберігання повинні дозволити визначити максимальний термін зберігання при збереженні належної якості. Встановлення критеріїв та визначення мінімального допустимого рівня - це питання стратегії конкретної фірми-виробника. Багато фірм для вибору і підтвердження стандартного терміну зберігання на основі належної якості використовують комплексний критерій на базі «образу товару», ціни, частки ринку і рівня претензій споживачів. Зміни зовнішнього вигляду, текстури і смаку / аромату відбуваються в результаті хімічних або біохімічних реакцій, змін фізичної структури і зростання певних мікроорганізмів. Ці зміни можуть бути оцінені через підрахунок кількості мікроорганізмів, значення специфічних факторів, пов'язаних з якістю (наприклад, перекисного числа для окислених жирів) або за допомогою органолептичної оцінки. Коли продукт перестає відповідати стандартам або заданим вимогами маркетингу, зміни якості досягають деякого певного рівня. Інтервал часу до цього моменту і визначає термін придатності при зберіганні (за якістю продукту).

Після визначення термінів зберігання з безпеки та якості продукту їх слід порівняти з зазначеним (запланованим) терміном зберігання, який обидва ці терміну в ідеалі повинні перевершувати. Термін зберігання повинен бути встановлений як межа з безпеки або якості - в залежності від того, який з них коротше, проте завжди краще обмежувати термін зберігання за якістю, а не з безпеки, так як найчастіше зміни якості можна визначити за запахом, смаком або зовнішньому увазі, а досягнення меж безпеки але за цими характеристиками визначити неможливо. Щоб оцінити безпеку продукту, слід розглянути результати «провокаційних» випробувань. Оскільки збільшення обсягів виробництва від досвідченого до повномасштабного може привести до деяких змін, рекомендується зменшити максимальний термін зберігання для забезпечення додаткового «запасу» з безпеки. Якщо термін безпечного зберігання менше запланованого, необхідно або змінити продукт, або оцінити перспективні маркетингу продукту з меншим терміном зберігання.

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *