Хранение мяса в условиях акустической заморозки и оценка его биотоксичности

Актуальность

Продовольственные товары, в том числе мясо, должны в течение заданного срока сохранять свою пищевую ценность. Современные морозильные установки способны увеличить срок хранения мяса, но после заморозки вследствие процессов автолиза у него снижаются потребительские характеристики: вкус и запах.

Решением проблемы может являться хранение мяса в условиях акустической заморозки (AEF-ACOUSTIC EXTRA FREEZING).

Технология актуальна также в связи с увеличением объёма производства всех мясных продуктов за последние годы.

Цель

Разработать методику биологической оценки биотоксичности мяса холодильного хранения. Изучить влияние вида холодильного хранения на биотоксичность мяса.

Задачи

1. Разработать режим акустической заморозки для хранения мяса без потери качества.
2. Разработать методику оценки биотоксичности мяса холодильного хранения.
3. Провести сравнительный эксперимент холодильного хранения свинины в условиях шоковой и акустической заморозки.
4. Оценить биотоксичность свинины после хранения в условиях шоковой и акустической заморозки.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Свинина свежая, хранящаяся в течение 6 месяцев после акустической и шоковой заморозки
• Установка акустической заморозки
• Установка шоковой заморозки
• Шпорцевые лягушки Xenopus laevis
• Лабораторные рыбы Danio rerio
• Оборудование для проведения гистологических исследований

Описание

Разработали методику оценки биотоксичности мяса и оценили на биотоксичность образцы свежего мяса и мяса, хранившегося в условиях шоковой и акустической заморозки.

Сравнили мясо после шоковой и акустической заморозки со свежим с использованием методов микроскопирования – гистологии и микроядерного теста.

Изучили влияние питания плотоядных лягушек Xenopus laevis свежим мясом и мясом после акустической заморозки, оценили состояние крови лягушек с помощью микроядерного теста.

Изучили влияние питания аквариумных всеядных рыб Danio rerio свежим мясом и мясом после акустической заморозки, оценили состояние крови рыб с помощью микроядерного теста.

Методы исследования. Сравнительное холодильное хранение мяса в условиях традиционной  шоковой и инновационной акустической заморозки; гистологические исследования; метод фрактального анализа белков; метод оценки влияния биотоксичности мяса на молодь шпорцевых лягушек Xenopus laevis и лабораторных рыб Danio rerio;  микроядерный тест, оценка аномалии ядер эритроцитов и изменение структуры ДНК в ядрах  эритроцитов.

Проведены исследования по устновлению степени токсичности мяса свинины, подвергнутого холодильному хранению в условиях шоковой и акустической заморозки. Гистологические исследования свежего свиного мяса и мяса после акустичской и шоковой заморозки показали,   что шоковая заморозка приводит к нарушению структуры поперечно-полосаых мышц  за счёт образования крупных кристаллов льда во время заморозки. При акустической заморозке образуются микрокристаллы льда, которые не оказывают отрицательного влияния на структуру белков мяса при замораживании.

Предложен метод фрактального анализа белков свежего мяса и мяса после акустической заморозки, который  показал, что кристаллизация льда в мышечной ткани приводит к образованию разных типов фракталов. Фрактальный анализ может быть использован для оценки влияния  физических факторов на биологическую идентичность белков животного происхождения.

Проведённые токсикологические исследования на молоди шпорцевых лягушек Xenopus laevis, показали, что значительных отклонений в цитологических показателях красной крови у ляшушек, питающихся естественным кормом (червями), свежим мясом и мясом после акустической заморозки, нет. После шоковой заморозки мясо лягушками поедается плохо, что указывает на значительную потерю его качесства по сравнению со свежим мясом и мясом акустической заморозки.

Сравнительные исследования по влиянию кормления свежим мясом и мясом после акустической заморозки, проведённые на крови  лабораторных рыб Danio rerio, показали, что свежее мясо и мясо после акустической заморозки не вызывает вредных воздействий на кровь рыб.

Результаты работы/выводы

Биологическими методами доказано, что мясо, хранившееся в условиях акустической заморозки, в отличие от шоковой заморозки,   не обладает биотоксичностью и по качеству соответствует свежему мясу.  Шоковая заморозка приводит к нарушению структуры поперечно-полосатых мышц  за счёт образовния крупных кристаллов льда.   При акустической заморозке образуются мелкие кристаллы льда, которые не приводят к деструкции третичной молекулярной структуры белка.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Лаборатория биотоксичности факультета  биотехнологий и рыбного хозяйства БИРХ ФГБОУ ВО МГУТУ им. К.Г. Разумовского

Награды/достижения

МГК «Большие вызовы» – призёр