Способ получения антисептического льда
Владельцы патента RU 2442937:
Воронин Михаил Ильич (RU)
Белянина Елена Владимировна (RU)
Бабакин Борис Сергеевич (RU)
Белянин Владимир Викторович (RU)
Воронина Мария Михайловна (RU)
Способ получения антисептического льда заключается в том, что воду, температура которой составляет 0-4°С, насыщают озоном до концентрации 5-10 мг/л. Полученную озоно-водную смесь подкисляют до рН 6,5-5,5 и замораживают в течение 240-300 секунд до температуры от -0,5 до -7°С. Получаемый лед обеспечивает повышение эффективности обработки продуктов растительного и животного происхождения, увеличивает срок их хранения и может быть использован в разных отраслях промышленности, включая медицину, косметологию и фармакологию. 3 табл., 3 пр.
Изобретение может быть использованно в АПК, пищевой промышленности, медицине, фармакологии и косметологии, торговле при предпродажной обработке продуктов.
Известны способы получения льда, обладающего антисептическим действием за счет использования при его изготовлении различных видов антибиотиков или химических препаратов, в частности хлорной извести (Бобков В.А. Производство и применение льда. Изд. П.Промышленность. 1977 г., стр.103; Хузина И.Ж. Рыбное хозяйство. 1964 г., №12, стр.39-43).
Недостатком указанных способов является наличие в полученном льду компонентов, обладающих кумулятивным действием и способных накапливаться в организме человека, приводя к функциональным нарушениям обмена веществ и баланса микрофлоры, а также образовывать побочные биопродукты, являющиеся канцерогеном.
Известен способ приготовления бактерицидного льда (патент РФ №2145405, F25C 1/00), в котором указанный лед получают путем замораживания электрохимически активированной воды при температуре от -5 до -40°С. При этом продукты хранятся при температуре от 0 до -2°С, количество микроорганизмов на них снижается.
Этот способ является наиболее близким к предлагаемому способу.
Недостатком данного способа является наличие во льду активного хлора, который, как известно, приводит к образованию диоксинов и фуранов, а ингибирующие действия его согласно данным Управления по охране окружающей среды США, вариабельно (ж. Холодильный бизнес №2, 2010, с.22-23). Отмечено, что хлорсодержащие препараты проявляют низкую активность в отношении грибов, плесени и их спор, а их утилизация создает дополнительную антропогенную нагрузку на окружающую среду. Это и сказанное выше делает указанный способ неприменимым для обработки целого ряда продуктов, в частности растительного происхождения, и не отвечает условиям их экологической безопасности.
Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи расширения ассортимента обрабатываемых пищевых продуктов как животного, так и растительного происхождения путем использования экологически чистого и безопасного льда, приготовленного на базе подкисленных озоно-водных растворов.
Известно, что озоно-водные смеси обладают выраженным бактерицидным эффектом при концентрации растворенного в них озона более 2 мг/л. При содержании озона более 3-5 мг/л инактивируется от 80 до 100% микроорганизмов. Стоит отметить, что в отличие от хлора озон уничтожает как вирусы и бактерии, так и плесени, грибы и их споры. Эффективность озона в водных растворах в отношении вирусов в 600 раз превосходит действие хлора. При этом ни в продуктах, ни в среде не образуются и не накапливаются экологически опасные ингредиенты. Разложение озона в водных средах зависит от многих факторов и прежде всего для чистой воды от ее температуры и рН, и в кислых средах он более устойчив, чем в нейтральных или щелочных. С другой стороны, чем ниже температура воды, тем больше озона растворяется в ней. При замораживании воды кристаллы льда вытесняют газ в межкристаллическую область, поэтому для сохранения необходимой концентрации озона во льду полученную озоно-водную смесь необходимо заморозить таким образом, чтобы озон в максимальном количестве сохранился в структуре льда.
Реализация способа получения антисептического льда осуществляется следующим образом. Питьевая водопроводная вода при помощи генератора озона и смесителя насыщается до концентрации озона в 5-15 мг/л. Полученная смесь в зависимости от состава и концентрации природных солей подкислялась до рН 6,5-5,5 и замораживалась при помощи льдогенератора или на поверхности пластин, охлаждаемых сухим льдом до температуры от -0,5 до -7°С. Время замораживания 240-300 с.
Сокращение времени замораживания увеличивает энергозатраты без существенного увеличения концентрации остаточного озона во льду, а если процесс замораживания больше 300 с, то резко снижается концентрация остаточного озона. Экспериментально установлено, что при рН от 6,5 до 5,5 распад озона замедляется более чем в 1,5 раза по сравнению с распадом его при значении рН 7. Дальнейшее повышение кислотности смеси не приводит к существенному увеличению времени разложения озона. Температура получаемого антисептического льда от -0,5 до -7°С, соответствует наиболее востребованным температурам использования льда в разных отраслях промышленности, включая медицину, косметику и фармакологию.
Способ поясняется следующими примерами. Во все случаях контролем служил лед соответствующей температуры, не содержащий озон.
Пример 1.
Все процессы жизнедеятельности зеленых овощей после уборки протекают интенсивно. Качественные потери продукта вызываются увяданием, а также микробиологической порчей. Сроки хранения их при температуре 0°С обычно не превышают 7-10 дней. Для обработки были выбраны листья салата, кресс-салат, петрушка и сельдерей. Указанные продукты, уложенные в один ряд, были переложены антисептическим льдом, полученным из воды с температурой 4-0°С, насыщенной озоном до концентрации 5-15 мг/л, с последующим подкислением озоно-водной смеси до рН 6,5 и замораживанием в течение 240-300 секунд до температуры -0,5°С. Далее продукты хранились при температуре около 0°С. По сравнению с контролем (7 дней) срок хранения продуктов при использовании льда, полученного из озоно-водной смеси с концентрацией озона 5 мг/л, увеличился вдвое - до 12-15 дней. Овощи выглядели, как свежеубранные. Количество микроорганизмов определяли путем подсчета колоний, выросших на стандартных средах. В контрольном посеве их было на два порядка выше, чем в опытном. При замораживании озоно-водной смеси с концентрацией озона 10 мг/л срок хранения составил более 35 дней, но у 10% продуктов на поверхности листьев наблюдались светлые пятна, что, возможно, связано с окислительным действием озона, в связи с чем использовать более высокие концентрации озона нецелесообразно.
Пример 2.
В трех лотках с мойвой рыба перемешивается с антисептическим льдом, полученным из питьевой воды с температурой 4-0°С, насыщенной озоном до концентрации 5-10-15 мг/л, с последующим подкислением озоно-водной смеси до рН 5,5 и замораживанием в течение 240-300 секунд до температуры -7°С. Аналогично поступают и с салакой. В качестве контроля служат два лотка: один с мойвой, другой с салакой, перемешанные с обычным льдом. Температура льда при хранении варьировала от -1 до -3°С (см. таблицы 1.1 и 1.2).
Как видно из представленных результатов, использование антисептического льда резко снижает обсемененность продукта в течение всего срока хранения на три-четыре порядка, при этом сам срок хранения увеличивается почти в три раза. В опытных образцах с концентрацией озона 10-15 мг/л запах вплоть до окончания эксперимента отсутствовал. Как видно из таблиц 1.1 и 1.2, различие между эффективностью действия антисептического льда, полученного из озоно-водной смеси с концентрацией озона 10 и 15 мг/л, после 15 дня хранения незначительны, а затраты на приготовление льда с большей концентрацией почти на 25% выше.
| Таблица 1.1 | |||||||
| Мойва | Срок хранения, дни | Примечания | |||||
| 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | ||
| 5 мг/л | 2×102 | 2×102 | 3×103 | 104 | 5×104 | 7×106 | Между 12 и 15 днем появляется запах |
| 10 мг/л | 2×102 | 50 | 5×102 | 2×103 | 7×103 | 2×104 | - |
| 15 мг/л | 2×102 | 40 | 3×102 | 2×103 | 4×103 | 8×103 | - |
| Контроль | 2×102 | 5×104 | 3×105 | 8×107 | - | - | Сильный запах после 10-12 дня |
| Таблица 1.2 | |||||||
| Салака | Срок хранения, дни | Примечания | |||||
| 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | ||
| 5 мг/л | 1,5×102 | 4×102 | 5×103 | 8×103 | 7×104 | 107 | Между 12 и 15 днем появляется запах. Не подлежит реализации |
| 10 мг/л | 1,5×102 | 102 | 8×102 | 1,5×103 | 4×103 | 5×104 | - |
| 15 мг/л | 1,5×102 | 102 | 6×102 | 103 | 2,5×103 | 3×104 | - |
| Контроль | 1,5×102 | 4×103 | 5×106 | 3×108 | - | - | Сильный запах |
Пример 3.
Охлажденную говядину перемешивают с антисептическим льдом, приготовленным в соответствии с описанным в примере 2, но при подкислении озоно-водной смеси до рН 6 и замораживании до -4 С. Температура хранения охлажденной говядины варьировала от -1,5 до 0°С. Сравнение опытных и контрольных образцов проводилось по показателям общей обсемененности и цвета продукта (см. таблицу 2).
| Таблица 2 | ||||||
| Мясо | Срок хранения, дни | Примечания | ||||
| 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | ||
| 5 мг/л | 102 | 5×102 | 1,5×103 | 3×104 | - | После 15 дней изменился цвет. |
| Запах отсутствует | ||||||
| 10 мг/л | 102 | 80 | 5×102 | 103 | 2,51×105 | После 15 дней изменился цвет. |
| Запах отсутствует | ||||||
| 15 мг/л | 102 | 50 | 2×102 | 6×102 | 8×104 | Запах отсутствует |
| Контроль | 102 | 1,5×104 | 4×106 | 3×108 | - | Изменение цвета после 7 дня |
Представленные результаты показывают, что антисептический лед обеспечивает увеличение сроков хранения продуктов растительного и животного происхождения, при этом не нарушая экологической безопасности самих продуктов и окружающей среды.
Способ получения антисептического льда, отличающийся тем, что антисептический лед получают путем насыщения воды, температура которой 0-4°С, озоном до концентрации 5-10 мг/л, полученную озоно-водную смесь подкисляют до рН 6,5-5,5 и замораживают в течение 240-300 с до температуры от -0,5 до -7°С.
