СПОСОБ И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИМИКРОБНОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА Российский патент 2010 года по МПК A23B4/48 A23B4/14 

ЗАЯВКИ, СВЯЗАННЫЕ С ДАННОЙ ЗАЯВКОЙ

Данная заявка заявляет приоритет временной заявки США с регистрационным номером 60/536,160, поданной 13 января 2004 года, раскрытие которой введено в данную заявку как ссылка в своей целостности.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Раскрытый в настоящей заявке объект относится к способам и композициям для антимикробной обработки пищевых продуктов. В частности, раскрытый в данной заявке объект относится к производным коптильной жидкости и способам обработки пищевых продуктов при использовании таких производных для ингибирования роста микроорганизмов без придания копченого вкуса пищевым продуктам.

Таблица сокращений

КОЕ - колониеобразующая единица ПКЖ - производное коптильной жидкости КГУ - Канзасский государственный университет КЖ - коптильная жидкость МЕВ - питательная среда на основе солодового экстракта МИК - минимальная ингибиторная концентрация МОХ - модифицированный оксфордский агар КДА - картофельный агар с декстрозой ПВ - пептонная вода ГКУ - готовый к употреблению ПФ - полуфабрикат ТСА - трипсиновый соевый агар ТСБ - трипсиновый соевый бульон

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Присутствие микроорганизмов в пищевых продуктах представляет собой значительную проблему здравоохранения. Например, имеются частые сообщения о вспышках заболеваний, связанных с продуктами питания, и смертях, ассоциированных с различными штаммами Escherichia соli. По сути, E.соli O157:1-17 признается патогеном, происходящим из продуктов питания, который, как было обнаружено, инфицирует продукты из говядины, в частности говяжий фарш, которые не подверглись достаточной тепловой обработке.

Другой такой ассоциированный с продуктами питания патоген представляет собой Listeria monocytogenes, которая может вызывать пневмонию, менингит и сепсис. Распространение Listeria monocytogenes в отрасли переработки мяса вызвало значительное беспокойство по поводу мясоперерабатывающих предприятий и, как предполагают, это в настоящее время представляет основную опасность для здоровья. Присутствие бактерии Listeria monocytogenes в обработанных мясных продуктах представляет опасность для общества по причине того, что бактерия может расти на пищевых продуктах и размножаться до инфекционной дозы при хранении в условиях охлаждения.

Принимая во внимание поддержание безопасности пищевых продуктов, были предприняты различные подходы для того, чтобы уничтожить патогены, которые могут присутствовать в пищевых продуктах или на них. Один традиционный подход представляет собой копчение пищевого продукта в коптильной камере. Однако этот процесс требует затрат времени, а также большого пространства и, таким образом, желательными являются более эффективные подходы.

В настоящее время обработка продуктов с помощью древесного дыма существенно заменяется использованием «коптильной жидкости», которая представляет собой раствор, включающий жидкие конденсаты, способные придавать оттенок или окраску копченого, а также копченый привкус мясу, которое подверглось обработке жидкой или паровой фазой этого раствора. В дополнение к этим свойствам коптильной жидкости также является известным, что препараты коптильной жидкости, которые используются при производстве мясных продуктов, обладают антимикробной активностью против бактерий, таких как Listeria monocytogenes.

К сожалению, несмотря на то, что применение коптильной жидкости является действительно весьма эффективным в процессе обработки мяса для уничтожения бактерий Listeria monocytogenes, недавно стало очевидным, что существует опасность, что повторная инокуляция или повторное инфицирование бактериями Listeria monocytogenes может происходить в некоторые моменты времени между тепловой обработкой и окончательной упаковкой в процессе обработки мяса. К сожалению, даже очень низкие уровни бактериальной контаминации по причине повторной инокуляции могут приводить к опасным высоким уровням бактерий к моменту, когда мясной продукт завершил свой процесс пребывания на стеллажах склада.

При попытке решить эту проблему в производстве по обработке мяса были предприняты исследования относительно применения коптильной жидкости для мясного продукта непосредственно перед упаковкой для того, чтобы предотвратить повторную инокуляцию и последующий рост бактерий Listeria monocytogenes на упакованном мясном продукте. См. патент США №5043174, Lindner. Таким образом, бактерия изначально уничтожается либо ее заражение минимизируется с помощью коптильной жидкости и тепловой обработки, которые происходят во время цикла обработки мяса и перед упаковкой, другая обработка коптильной жидкостью проводится по отношению к непосредственной поверхности обработанного пищевого продукта для борьбы с повторной инокуляцией мясного продукта бактериями или другими микроорганизмами.

Несмотря на то, что он является простым и эффективным, этот подход, однако, не всегда является приемлемым, поскольку мясные продукты, подвергшиеся обработке с помощью коптильной жидкости вслед за традиционным процессом упаковки мяса, испытывают неблагоприятное воздействие в отношении вкуса. Дополнительное применение коптильной жидкости приводит к нежелательному избыточному усилению копченого вкуса мясного продукта и, в общем случае, к коммерчески неудовлетворительному продукту. Более важным является то, что обработка пищевого продукта коптильной жидкостью будет особенно нежелательной в отношении продуктов, которые вообще не предназначены для того, чтобы иметь копченый вкус. Таким образом, были продолжены поиски раствора для решения проблемы роста опасных патогенов на пищевых продуктах, который не делает мясной продукт существенно несъедобным и, следовательно, непригодным для продажи.

Необходимым является производное коптильной жидкости, которое сохраняет антимикробную активность, но не придает копченого вкуса пищевому продукту. Для обеспечения этой потребности раскрытый в настоящем описании объект изобретения обеспечивает производные коптильной жидкости для ингибирования роста микроорганизмов без изменения вкуса пищевого продукта.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Раскрытый в настоящем описании объект обеспечивает способы для ингибирования роста микроорганизма в пищевом продукте. В некоторых примерах осуществления способ включает обработку пищевого продукта производным коптильной жидкости, которое не придает копченого вкуса пищевому продукту, в то время как ингибируется рост микроорганизма. В некоторых примерах осуществления микроорганизм является выбранным из группы, которая состоит из бактерий, дрожжей, грибов. В некоторых примерах осуществления бактерия является выбранной из группы, которая состоит из штаммов Streptococcus, Shigella, Hafnia, Enterobacter, Serratia, Staphylococcus, Pseudomonas, Citrobacter, Klebsiella, Escherichia соli, Listeria и Salmonella. В некоторых примерах осуществления дрожжи представляют собой штамм Saccharomyces. В некоторых примерах осуществления грибы представляют собой штамм Aspergillus.

В некоторых примерах осуществления раскрытого в настоящем описании объекта пищевой продукт является готовым к употреблению (ГКУ) пищевым продуктом. В некоторых примерах осуществления готовый к употреблению пищевой продукт включает птицу, свинину или говядину. В некоторых примерах осуществления ГКУ продукты представляют собой деликатесные мясные продукты (например, индейку, ростбиф, ветчину, курятину, салями, болонскую копченую колбасу и др.), или хот-доги.

В некоторых примерах осуществления раскрытого в настоящем описании объекта пищевой продукт является полуфабрикатом (ПФ) пищевого продукта. В некоторых примерах осуществления полуфабрикат пищевого продукта включает птицу, свинину, говядину или продукты из теста для выпечки. В некоторых примерах осуществления полуфабрикат пищевого продукта включает говяжий фарш, продукты из теста для выпечки, такие как хлеб и булки.

В некоторых примерах осуществления раскрытого в настоящем описании объекта производное коптильной жидкости включает: (а) титруемую кислотность в концентрации от 0 до приблизительно 6 мас.% на единицу объема (мас./об.); (b) по крайней мере, приблизительно 3 мас.% на единицу объема (мас./об.) карбонила; (с) фенол в концентрации, меньшей, чем приблизительно 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.); и (d) воду в концентрации, меньшей, чем приблизительно 97 мас.% на единицу объема (мас./об.). В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от приблизительно 8,0 до приблизительно 12,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), значение рН составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 6,0. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от приблизительно 3,0 до приблизительно 8,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), фенол в концентрации от приблизительно 0,01 до 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.), а значение рН составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 6,0. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости имеет значение рН, по крайней мере, приблизительно 3,0. В некоторых примерах осуществления рН находится в интервале от приблизительно 4,5 до 6,5. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает карбонил в количестве, по крайней мере, 10 мас.% на единицу объема (мас./об.).

В некоторых примерах осуществления одно производное коптильной жидкости получают путем переработки коптильной жидкости с помощью испарителя для отделения и конденсации входящих в ее состав элементов с низкой температурой кипения для получения производного коптильной жидкости. В некоторых примерах осуществления опилки подвергают делигнификации перед пиролизом для получения продуктов со слабым запахом. Такие различные продукты и производные могут быть смешаны вместе для получения диапазона уровней карбонила. Они могут подвергаться обработке углеродом для существенного снижения содержания фенолов. Они могут быть также обработаны с помощью нейтрализующих агентов для доведения значения рН/кислотности. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости распыляется на пищевой продукт. В некоторых примерах осуществления пищевой продукт погружается в емкость с производным коптильной жидкости. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает дополнительный смачивающий агент. В некоторых примерах осуществления дополнительный смачивающий агент включает полисорбат.

В некоторых примерах осуществления раскрытый в данной заявке объект изобретения дополнительно включает нагревание пищевого продукта, по крайней мере, до температуры приблизительно 165°F в течение, по крайней мере, приблизительно 1 минуты. В некоторых примерах осуществления этап нагревания осуществляют после этапа обработки.

Раскрытый здесь объект также обеспечивает антимикробные производные коптильной жидкости. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости: (i) включает карбонил в количестве, по крайней мере, 3 мас.% на единицу объема (мас./об.); (ii) не придает никакого копченого вкуса пищевому продукту, когда пищевой продукт обрабатывается с помощью производного коптильной жидкости; (iii) ингибирует рост на пищевом продукте микроорганизма, выбранного из группы, которая состоит из Streptococcus, Shigella, Hafnia, Enterobacter, Serratia, Staphylococcus, Pseudomonas, Citrobacter, Klebsiella, Escherichia соli, Listeria, Salmonella, Saccharomyces и Aspergillus, когда пищевой продукт обрабатывается с помощью производного коптильной жидкости. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости имеет значение рН приблизительно 3,0 или более. В некоторых примерах осуществления значение рН находится в интервале от приблизительно 4,5 до 6,5. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает карбонил в количестве, по крайней мере, 10 мас.% на единицу объема (мас./об.).

В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает: (а) титруемую кислотность в концентрации от 0 до приблизительно 6 мас.% на единицу объема (мас./об.); (b) по крайней мере, приблизительно 3 мас.% на единицу объема (мас./об.) карбонила; (с) фенол в концентрации, меньшей чем приблизительно 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.); (d) воду в концентрации, меньшей чем приблизительно 97 мас.% на единицу объема (мас./об.). В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от приблизительно 8,0 до приблизительно 12,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), а значение рН составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 6,0. В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от приблизительно 5,0 до приблизительно 8,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), фенольные соединения в концентрации от приблизительно 0,01 до 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.), а значение рН составляет от приблизительно 5,0 до приблизительно 6,0.

В некоторых примерах осуществления раскрытого здесь объекта пищевой продукт является готовым к употреблению пищевым продуктом.

В некоторых примерах осуществления готовый к употреблению пищевой продукт включает птицу, говядину и хлебобулочный продукт. В некоторых примерах осуществления ГКУ пищевые продукты включают деликатесные мясные продукты (например, индейку, ростбиф, ветчину, курятину, салями, болонскую копченую колбасу и др.) или хот-доги.

В некоторых примерах осуществления пищевой продукт является полуфабрикатом (ПФ) пищевого продукта. В некоторых примерах осуществления полуфабрикат пищевого продукта включает птицу, свинину или говядину. В некоторых примерах осуществления полуфабрикат пищевого продукта включает говяжий фарш. В некоторых примерах осуществления ПФ пищевого продукта включает продукты из теста для выпечки, такие, как хлеб и булки.

В некоторых примерах осуществления производное коптильной жидкости включает дополнительный смачивающий агент. В некоторых примерах осуществления дополнительный смачивающий агент включает полисорбат.

Цель раскрытого в настоящем описании объекта, которая указана выше, другие цели и преимущества раскрытого в настоящем описании объекта будут понятны для средних специалистов в данной области техники после изучения следующего описания и неограничивающих примеров.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 показывает кривые роста Escherichia coli 8677 в триптическом соевом бульоне (ТСБ) с добавками разведении Копотей 1 (0,75%), 2 (1,00%), 3 (1,00%) или 8 (2,00%). Разведения выбирали так, чтобы они были ниже минимальных ингибиторных концентраций (МИК) для каждого индивидуального производного коптильной жидкости (ПКЖ).

Фигура 2 показывает кривые роста Escherichia coli 8677 в триптическом соевом бульоне (ТСБ) с добавками концентраций Копоти 1 от 0,00% до 0,75%.

Фигура 3 показывает кривые роста Salmonella seftenberg в триптическом соевом бульоне (ТСБ) с добавками разведении Копотей 1 (0,50%), 2 (1,00%), 3 (1,00%) и 8 (2,00%).

Фигура 4 показывает кривые роста Salmonella seftenberg в триптическом соевом бульоне (ТСБ) с добавками концентраций Копоти 1 от 0,00% до 0,50%.

Фигура 5 показывает кривые роста Listeria innocua M1 в триптическом соевом бульоне (ТСБ) с добавками разведении Копотей 1 (0,50%), 2 (0,40%), 3 (0,50%) и 8 (2,00%).

Фигура 6 показывает кривые роста Listeria innocua M1 в триптическом соевом бульоне (ТСБ) с добавками концентраций Копоти 1 от 0,00% до 0,75%.

Фигура 7 показывает кривые роста Saccharomyces cerevisiae в среде на основе солодового экстракта (МЕВ) с добавками 0,50% разведении Копотей 1, 2, 3 и 8.

Фигура 8 показывает кривые роста Saccharomyces cerevisiae в среде на основе солодового экстракта (МЕВ) с добавками концентраций Копоти 1 от 0,00% до 0,75%.

Фигура 9 показывает среднее значение окружности спор Aspergillus niger, выращенных на картофельном агаре с декстрозой (КДА) в присутствии разведении Копотей 1 (0,75%), 2 (1,25%), 3 (1,25%) и 8 (5,00%) в дни 1, 3, 4 и 7.

Фигура 10 показывает влияние комбинированной обработки поверхности реструктурированной грудной части индейки с помощью производных коптильной жидкости (Копоть 2 или Копоть 3) и пастеризации при обработке насыщенным паром (0, 1, 2 и 3 минуты) на рост Listeria monocytogenes, которые подсчитывали на триптическом соевом агаре. Количество колоний представлено как log₁₀ КОЕ/см².

Фигура 11 показывает влияние комбинированной обработки поверхности реструктурированной грудной части индейки с помощью производных коптильной жидкости (Копоть 2 или Копоть 3) и пастеризации при обработке насыщенным паром (0, 1, 2 и 3 минуты) на рост Listeria monocytogenes, которые подсчитывали на модифицированном оксфордском агаре (МОХ). Количество колоний представлено как log₁₀ КОЕ/см².

Фигура 12 отражает снижение количества колоний (представлено как log₁₀ КОЕ/см²), полученное в результате комбинированной обработки поверхности реструктурированной грудной части индейки с помощью производных коптильной жидкости (Копоть 2 или Копоть 3) и пастеризации при обработке насыщенным паром (0, 1, 2 и 3 минуты) на рост Listeria monocytogenes, которые подсчитывали на триптическом соевом агаре.

Фигура 13 отражает снижение количества колоний (представлено как log₁₀ КОЕ/см²), полученное в результате комбинированной обработки поверхности реструктурированной грудной части индейки с помощью производных коптильной жидкости (Копоть 2 или Копоть 3) и пастеризации при обработке насыщенным паром (0, 1, 2 и 3 минуты) на рост Listeria monocytogenes, которые подсчитывали на модифицированном оксфордском агаре (МОХ).

Фигуры 14А-14Е отражают результаты обработки предназначенных для выпечки булочек к обеду с помощью Копоти 1. Имеющиеся в продаже предназначенные для выпечки булочки к обеду закупали за два дня до истечения даты, указанной на упаковке. За день до истечения срока реализации осуществляли легкое распыливание 30% раствора ПКЖ, упаковывали и оставляли при комнатной температуре. Уровень обнаружения составлял от 1,5 до 2,0% для гарантии полноты охвата. Осуществляли фотографирование, начиная с момента спустя 24 часа после истечения даты реализации.

Фигура 14А представляет фотографии предназначенных для выпечки булочек к обеду через 1 день после обработки с помощью ПКЖ (две верхние панели). Нижняя панель отражает необработанный негативный контроль. Фигура 14В представляет фотографии предназначенных для выпечки булочек к обеду через 2 дня после обработки с помощью ПКЖ (две верхние панели). Нижняя панель отражает необработанный негативный контроль. Фигура 14С представляет фотографии предназначенных для выпечки булочек к обеду через 3 дня после обработки с помощью ПКЖ (две верхние панели). Нижняя панель отражает необработанный негативный контроль. Фигура 14D представляет фотографии предназначенных для выпечки булочек к обеду через 4 дня после обработки с помощью ПКЖ (две верхние панели). Нижняя панель отражает необработанный негативный контроль. Фигура 14Е представляет фотографии полуфабрикатов булочек к обеду через 1 неделю после обработки с помощью ПКЖ. Все 12 булочек были из того же пакета, который покупался. 8 обработанных булочек (верхние две панели на каждой фигуре) все обрабатывали одинаковым образом с помощью одной и той же ПКЖ и упаковывали отдельно; 4 контрольные булочки (нижняя панель на Фигурах 14A-14D) оставались необработанными и помещались в закрытый пластиковый пакет.

Фигуры 15-18 отражают результаты для низкого уровня (10³-10⁴ КОЕ) инокуляции с помощью Listena monocytogenes. Фигура 15 отражает результаты обработки хот-догов, которые были инокулированы приблизительно 3500 КОЕ Listena monocytogenes, Копотью 8 и Копотью 3. Фигура 16 отражает результаты обработки ростбифа, который инокулировали приблизительно 1700 КОЕ Listena monocytogenes. Копотью 8 и Копотью 3. Фигура 17 отражает результаты обработки ветчины, которую инокулировали 1700 КОЕ Listena monocytogenes, Копотью 8 и Копотью 3. Фигура 18 отражает результаты обработки грудной части индейки, которую инокулировали приблизительно 7500 КОЕ Listena monocytogenes, Копотью 8 и Копотью 3.

Фигуры 19-23 отражают результаты высокого уровня (10⁵-10⁷ КОЕ) инокуляции с помощью Listena monocytogenes. Фигура 19 отражает результаты обработки хот-догов, которые были инокулированы с помощью приблизительно 1,6×10⁵ КОЕ Listena monocytogenes, Копотью 8 и Копотью 3. Фигура 20 отражает результаты обработки ростбифа, который инокулировали приблизительно 2,4×10⁶ КОЕ Listeria monocytogenes, Копотью 8 и Копотью 3. Фигура 21 отражает результаты обработки ветчины, которую инокулировали 3,8×10⁶ КОЕ Listeria monocytogenes, Копотью 8 и Копотью 3. Фигура 22 отражает результаты обработки грудной части индейки, которую инокулировали приблизительно 1,2×10⁶ КОЕ Listeria monocytogenes, Копотью 8 и Копотью 3. Фигура 23 отражает влияния обработки Копотью 2 и/или тепловой обработки (1 минута при 165°F) на рост Listeria monocytogenes в течение периода хранения для инокулированных хот-догов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Все ссылки, приведенные в данном описании, в том числе на патенты, публикации патентных заявок и непатентную литературу, включены в данную заявку как ссылки в той степени, в которой они дополняют, объясняют, обеспечивают обоснование для методологии, методик и/или композиций или обучают таковым, используемым в данной заявке. Включенными в качестве ссылок являются патенты США №№5637339; 6214395; 6261623; 6541053, Moeller и/или Moeller и др.

I. Определения

Все технические и научные термины, используемые в данной заявке, если не определено иное, предназначены для того, чтобы иметь то же значение, которое обычно понимается под этим термином средним специалистом в данной области. Ссылки на методики, которые используются в данной заявке, предназначены для ссылки на методики, которые обычно понимаются под ними в уровне техники, включая вариации этих методик или замены эквивалентных методик, которые будут очевидными для специалиста в данной области техники. Несмотря на то, что следующие термины, как предполагается, будут хорошо понятны среднему специалисту в данной области, приведенные ниже определения представлены для того, чтобы способствовать объяснению раскрытого в настоящем описании объекта.

В соответствии с давно существующим соглашением о патентных законах неопределенные и определенные артикли, которые используются в оригинальном тексте описания на английском языке, при использовании в этой заявке означают «один или более», в том числе в пунктах формулы.

Как используется здесь, если не указано иное, то слово «или» используется в смысле включения «и/или», а не в исключительном смысле «или/или».

Как используется здесь, фраза «коптильная жидкость» (КЖ) относится к раствору, который включает жидкие реагенты, способные придавать оттенок аромата копчености или окраски и вкус копчености пищевому продукту, который подвергают обработке жидкой или паровой фазой раствора. Применение коптильной жидкости обеспечивает множество преимуществ, в том числе возможности использовать непрерывную обработку при копчении мяса, а также более однородный копченый вкус и окраску, свойственную копченым мясным продуктам, которые обрабатываются с ее помощью. Применение коптильной жидкости вместо древесного копчения в настоящее время является традиционным при обработке мяса и может быть полностью оценено со ссылкой на типичные патенты США №№3873741; 4250199; 4298435 и 5043174.

Было обнаружено, что КЖ обладает антимикробной активностью. Например, патент США №5043174 описывает, что обработка с помощью KЖ (ZESTI-SMOKE (Код 10), которая является доступной от Мастертэйст, Кроссвилл, Теннесси, США) может предотвратить инокуляцию Listeria monocytogenes, которая происходит после обработки мяса. Однако используемая КЖ придает обработанному продукту значительный копченый вкус, который может быть нежелательным при ряде обстоятельств. Таким образом, является предпочтительным получать производные коптильной жидкости, которые сохраняют антимикробную активность, но не придают вкуса копчености пищевым продуктам на этапе обработки. Это представляет собой неожиданный и удивительный результат, достигаемый с помощью способов и композиций, раскрытых и описанных, а также заявленных в данной заявке.

Как используется здесь, фраза «антимикробная активность» относится в общем случае к активности коптильной жидкости или производного коптильной жидкости, которая приводит либо к уничтожению микроорганизма (включая, но не ограничиваясь, микробицидную и микробиолитическую активности) или к ингибированию роста микроорганизма (включая, но не ограничиваясь, микробиостатическую активность). В отношении ингибирования микробного роста термин «антимикробная активность» предназначен для того, чтобы охватывать как общее ингибирование (то есть микроорганизм не растет вообще или растет со скоростью, которую невозможно выявить, в присутствии ПКЖ) и частичное ингибирование, последнее характеризуется либо задержкой инициации роста микроорганизма, либо снижением скорости роста микроорганизма, или обоими.

Как используется в данной заявке, фраза «производное коптильной жидкости (ПКЖ)» относится к производному коптильной жидкости, которое имеет характеристики, которые являются приемлемыми для данного применения. ПКЖ типично представляют собой фракции коптильной жидкости, которые получают, например, путем переработки традиционной коптильной жидкости с помощью испарителя, который отделяет и конденсирует элементы коптильной жидкости с низкой точкой кипения с получением раствора производного коптильной жидкости. В соответствии с этим фразы «производное коптильной жидкости», «производное», «фракция коптильной жидкости» и «фракция» используются в данной заявке попеременно и относятся к компоненту коптильной жидкости, который был изолирован от самой коптильной жидкости либо с последующими операциями дополнительного получения и/или модификации, либо без них. В некоторых примерах осуществления ПКЖ характеризуется антимикробной активностью и не придает пищевому продукту копченого вкуса, когда пищевой продукт обрабатывается с помощью ПКЖ.

Как используется в данной заявке, фраза «готовый к употреблению (ГКУ)» относится к пищевым продуктам, которые готовят так, что они могут потребляться либо непосредственно, либо после повторного подогрева. Примеры ГКУ пищевых продуктов включают деликатесное мясо (например, индейку, ростбиф, ветчину, курятину, салями, болонские копченые колбаски) и хот-доги.

ГКУ продукты могут быть противопоставлены полуфабрикатам пищевых продуктов. Полуфабрикаты обычно включают сырые, не подвергнутые тепловой обработке продукты питания, такие как птица, свинина и говядина и частично приготовленные/выпеченные пищевые продукты, такие как продукты из теста для выпечки. Примеры полуфабрикатов пищевых продуктов представляют собой птицу, свинину и говядину (например, говяжий фарш) и продукты из теста для выпечки, такие как хлеб и булки. ПФ пищевых продуктов могут также включать морепродукты, овощи и другие минимально обработанные пищевые продукты.

II. Получение производных коптильной жидкости из коптильной жидкости

Как хорошо известно специалистам в данной области, композиции коптильной жидкости, полученные с помощью пиролиза древесных опилок твердых пород, содержат составляющие, полученные, главным образом, путем термального разложения целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. В частности, композиции коптильной жидкости содержат широкий набор более 400 химических соединений и, таким образом, композиции коптильной жидкости характеризуются содержанием в них определенных классов соединений, а именно кислот (% титруемой кислотности, который определяется при использовании способа, раскрытого в патенте США №6214395), фенольных соединений и карбонилов.

Кислоты представляют собой консерванты и агенты контроля рН. Коммерческие композиции коптильной жидкости типично имеют значение рН, ниже приблизительно 2,5, и более типично, ниже 2,3, а % титруемой кислотности по объему составляет от приблизительно 3% до приблизительно 18%. Фенольные соединения придают копченый вкус, а также аромат, композициям коптильной жидкости, которая типично имеет содержание фенольных соединений от приблизительно 10 до приблизительно 45, а более типично от приблизительно 14 до приблизительно 30 мг/мл. Карбонилы придают композициям коптильной жидкости способность формировать коричневую окраску. Содержание фенольных соединений и карбонилов может быть измерено так, как описано в патенте США №4431032, который описывает методики для удаления нежелательного смоляного компонента из композиций коптильной жидкости. Отмечается, что кислоты и карбонилы являются вторичными в формировании копченого вкуса композиций коптильной жидкости.

Мастертэйст, Кроссвилл, Теннесси, является производителем различных коптильных жидкостей. Примеры коптильных жидкостей включают ZESTI-SMOKE Код 10 и ZESTI-SMOKE Код V. Технические характеристики этих коптильных жидкостей являются следующими:

  Код 10 Код V Кислотность (% мас./об.) 10,5-11,0 6,8-7,8 Индекс окрашивания 69-80 отсутствует Уровень карбонилов (г/100 мл) 15-25 2,0-7,0 Уровень фенольных соединений 12-22 1,0-4,0 (мг/мл)     Удельный вес (25°С) 1,068-1,079 1,005-1,015 Плотность (фунтов в галлоне) 8,90-8,99 8,37-8,46 рН 2-3 2,0-2,4 Цвет Янтарный Янтарный

ZESTI-SMOKE Код V фракция, используемая в качестве исходного материала для объекта, раскрытого в данной заявке, может быть получена как производный или вторичный продукт ZESTI-SMOKE Код 10. Код 10 может подвергаться обработке с помощью испарителя (например, AVP испарителя) путем подачи Кода 10 в качестве перерабатываемого сырья, которое сначала нагревается для удаления кислоте низкой температурой кипения из верхней части испарителя, а потом конденсируется в Код V в качестве вторичного продукта. Этот процесс также обеспечивает получение концентрированной коптильной жидкости, которая имеет высокий процент содержания кислот, индекс окрашивания, уровни карбонила и фенольных соединений, удельный вес, плотность и более темный цвет, чем традиционная коптильная жидкость и которая продается под торговым наименованием SUPERSMOKE^TM фирмой Мастертейст, Кроссвилл, Теннесси, для разнообразных применений.

Производное Код V имеет низкое значение рН, слабый вкус, низкое окрашивание или отсутствие окрашивания продукта. В некоторых примерах осуществления Код V потом подвергают обработке с помощью агента для доведения значения рН, такого как бикарбонат натрия, гидроокись натрия или гидроокись калия для того, чтобы довести значение рН до, по крайней мере, приблизительно 5,0. Значение рН может быть повышено до приблизительно 7,0. В некоторых примерах осуществления значение рН колеблется от приблизительно 5,0 до приблизительно 6,0. Такой материал с доведенным значением рН может быть далее модифицирован с получением производного коптильной жидкости, как раскрыто в данной заявке.

В некоторых примерах осуществления производное Код V сначала обрабатывается углеродом в соответствии со способом, раскрытым в патенте США №5637339, Moeller. Это позволяет удалить фенольные соединения. Полученный продукт потом обрабатывают при использовании приемлемого агента для доведения значения рН. Необязательно, доведение значения рН может осуществляться перед обработкой углеродом. Такой обработанный углеродом материал с доведенным значением рН также может использоваться в качестве исходного материала для получения производного коптильной жидкости, как используется в данной заявке.

В некоторых примерах осуществления древесные опилки подвергают делигнификации перед пиролизом для получения продуктов со слабым вкусом. Такие различные продукты и производные могут быть смешаны вместе для получения диапазона уровней карбонила. Они могут быть обработаны углеродом для существенного снижения содержания фенольных соединений. Они также могут быть обработаны нейтрализующими агентами для доведения значения рН/кислотности.

В примерах, представленных ниже, использовались различные производные коптильной жидкости для анализа антимикробной активности ПКЖ в отношении бактерий, дрожжей, плесени.

ПРИМЕРЫ

Следующие примеры были включены для иллюстрации форм осуществления раскрытого в настоящем описании объекта. Определенные аспекты приведенных ниже примеров описаны в терминах методов и процедур, обнаруженных или предполагаемых изобретателями для хорошей работы на практике раскрытого в настоящем описании объекта. Эти примеры иллюстрируют обычную практику изобретателей. В свете настоящего раскрытия и общего уровня знаний в данной области техники специалисты в этой области смогут оценить, что приведенные ниже примеры предназначены только для иллюстрации и что могут использоваться многочисленные изменения, модификации и замены без отступления от объема раскрытого здесь объекта.

Пример 1

Получение производных коптильной жидкости

Копоти 1, 2 и 5 получали из первичных конденсатов коптильной жидкости, которые были существенно освобождены от содержащихся в них фенольных соединений с помощью различных комбинаций делигнификации и дефенолизации, как здесь описано. Копоть 3 представляла собой стандартный вариант первичного коптильного конденсата, который содержит полный комплект кислот, карбонилов и фенольных соединений. Его концентрацию доводили путем разбавлений для того, чтобы получить титруемую кислотность, подобную таковой для некоторых других КЖ/ПКЖ фракций для более легкого сравнения. Копоть 4 представляла собой экстракт нерастворимой смоляной фракции, которая осаждалась из типичного первичного конденсата дыма. Она преимущественно представляла собой фракцию с высоким содержанием фенолов, с низкими количествами титруемой кислотности и карбонильных соединений. Ее переводили в водорастворимое состояние путем прибавления Полисорбата 80. Получение Копотей 6, 7, 8 и 9 включало различные манипуляции с конденсатом, полученным в результате выпаривания первичного КЖ. С помощью этих манипуляций подгоняли продукты так, чтобы они имели варьирующиеся уровни титруемой кислотности, рН и фенольных соединений с небольшим влиянием или при отсутствии влияния на карбонильный состав.

В общей сложности получали 9 производных коптильной жидкости с характеристиками, подытоженными в Таблице 1.

Таблица 1 Копоть № Кислотность* рН Содержание фенольных соединений (мг/мл)** Содержание карбонила (мг/мл)*** 1 4,5-5,9 2-3,0 0-5 151-200,9 2 0-1,4 6,1-7,0 0-5 101-150,9 3 6,0-7,4 2-3,0 0-5 101-150,9 4 3,0-4,4 4,1-5,0 20,1-25,0 0-50,9 5 6,0-7,4 2-3,0 0-5 101-150,9 6 6,0-7,4 2-3,0 0-5 51-100,9 7 1,5-2,9 5,1-6,0 0-5 51-100,9 8 0-1,4 6,1-7,0 0-5 101-150,9 9 0-1,4 6,1-7,0 0-5 51-100,9 * Количественно оценивали как уксусную кислоту
** Количественно оценивали как 2,6-диметоксифенол
*** Количественно оценивали как 2-бутанон

Пример 2

Значения МИК в отношении грамотрицательных бактерий

Производные коптильной жидкости 1-9 из Примера 1 использовали в бульонном методе и в методе разведения агара против смеси грамотрицательных бактерий. Смесь включала Salmonella muenster, Salmonella seftenberg, Salmonella typhimurium и E.соli 8677. 1000 клеток каждого из бактериальных видов использовали для инокуляции различных разведении (разведения представлены как об./об.%) фракций копоти.

Для того чтобы определить минимальные ингибиторные концентрации для каждой из фракций, осуществляли приемлемые инокуляции в ТСБ, содержащем различные процентные соотношения производных коптильной жидкости в исследуемой пробирке. Исследуемые пробирки инкубировали при 37°С в течение 24 и 48 часов и подвергали подсчету относительно роста/отсутствия роста. Значения МИК измеряли в трех экземплярах и повторяли трижды для каждого производного. Значения МИК представлены в Таблице 2.

Таблица 2 Значения МИК в отношении смеси грамотрицательных микроорганизмов Номер Копоти Значение МИК 1 1,5% 2 >2,00% 3 2,00% 4 3,00% 5 2,00% 6 2,00% 7 5,00% 8 >2,00% 9 9,00%

Кривые роста строили ниже предварительно определенных уровней МИК для выбранных производных коптильной жидкости (ПКЖ) для нескольких бактериальных штаммов индивидуально. Каждая кривая роста, показанная на Фигурах 1-4, представляет среднее значение для трех реплик.

Пример 3

Значения МИК в отношении грамположительных бактерий

Производные коптильной жидкости 1-9 также подвергали анализу в отношении грамположительной бактерии (Listeha innocua M1) при использовании способов, описанных в Примере 2. Значения МИК представлены в Таблице 3.

Таблица 3
Значения МИК коптильных жидкостей в отношении Listeria innocua M1 1 1,50% 2 2,00% 3 >2,00% 4 2,00% 5 2,00% 6 2,00% 7 4,00% 8 2,00% 9 6,00%

Кривые роста строили ниже предварительно определенных уровней МИК для выбранных производных коптильной жидкости (ПКЖ) для Listeria innocua M1. Каждая кривая роста, показанная на Фигурах 5-6, представляет среднее значение для трех реплик.

Пример 4

Значения МИК в отношении дрожжей

Производные коптильной жидкости (ПКЖ) 1, 2, 3 и 8 также исследовали в отношении Saccharomyces cerevisiae при использовании способов, описанных в Примере 2, за исключением того, что использовали питательную среду на основе солодового экстракта (МЕВ) вместо ТСБ. Значения МИК составляли 1,5% для каждой ПКЖ.

Кривые роста строили для ПКЖ 1, 2, 3 и 8 при 0,50% и для ПКЖ 1 при 0,25%, 0,5% и 0,75% для Saccharomyces cerevisiae. Каждая кривая роста, показанная на Фигурах 7-8, представляет среднее значение для трех реплик.

Пример 5

Значения МИК в отношении характерных грибов

Производные коптильной жидкости 1, 2, 3 и 8 также исследовали в отношении Aspergillus niger при использовании способов, описанных в Примере 2, за исключением того, что вместо инокуляции разведения ПКЖ 1000 клетками равный объем спор A.niger прибавляли к картофельному агару с декстрозой (КДА). Значения МИК представлены в Таблице 4.

Таблица 4
Значения МИК коптильных жидкостей в отношении A. niger 1 1,50% 2 2,50% 3 2,50% 8 >5,00%

В качестве показателя для кривых роста окружность спор А.niger измеряли при 37°С для ПКЖ 1 при 0,75%, ПКЖ 2 при 1,25%, ПКЖ 3 при 1,25% и ПКЖ 8 при 5,0%, в дни 1, 3, 4 и 7 после обработки. Данные представлены на Фигуре 9.

Обсуждение Примеров 1-5

Как раскрыто выше и на Фигурах, компоненты копоти обладают антимикробными свойствами. Несмотря на то, что различные конденсаты копоти ведут себя до некоторой степени различно в отношении различных микроорганизмов, с некоторыми исключениями, представленные данные позволяют сделать предположение об общей корреляции между значениями кислотности и рН и значениями МИК. Примечательно то, что эти данные также дают возможность предположить, что карбонилы вносят свой вклад в антимикробную эффективность в отношении грамотрицательных бактерий, грамположительных бактерий, дрожжей и грибов. На значения МИК также оказывает влияние компенсация одной переменной за счет другой (например, карбонилы против фенольных соединений и наоборот).

Пример 6

Ингибирование плесени на продуктах из теста для выпечки

Предназначенные для выпечки булочки к обеду закупали за два дня до истечения даты, указанной на упаковке. За день до истечения срока годности их слегка обрызгивали 30% раствором Копоти 1, упаковывали и хранили при комнатной температуре. Уровень обнаружения составлял от 1,5% до 2,0% для гарантии полноты охвата. Булочки подвергали наблюдению в течение 24 часов после обработки (то есть, на дату истечения срока годности).

Результаты представлены на Фигурах 14А-14Е. Темные пятна показывают рост колоний плесени. Обработка приводила к увеличению на неделю срока хранения.

Пример 7

Оценка обработанных коптильной жидкостью готовых к употреблению (ГКУ) мясных продуктов с целью контроля Listeria innocua M1

ГКУ высокого качества (целые грудные части, полученные так, что они имеют не более чем 40% связующих веществ и добавленного бульона) и низкого качества (разрубленные грудные части индейки, которые могут содержать до 60% связующих веществ и бульона, добавленных перед формированием и приготовлением) индюшачьи рулеты и ростбиф в нарезку от коммерческого производителя использовали для анализа способности фракций копоти контролировать инфекцию L.innocua M1 в течение периода времени 4 недели. Индюшачьи продукты имели вес от 3,5 до 4,5 кг и готовились в горячей воде в усадочных пакетах, в которых готовится пища, до температуры внутри 71°C, после чего осуществляли охлаждение в воде до внутренней температуры 7°С. Каждый кусок ростбифа был приблизительно в 1 кг и находился в упаковочных пакетах из усадочной пленки, его использовали в качестве единичного элемента. Индюшачьи рулеты разрезали на 4 части, при этом каждая часть считалась единичным элементом.

Получали четыре различные производные коптильной жидкости (ПКЖ) от Мастертейст, Кроссвилл, Теннесси, США. Каждый мясной продукт погружали в 100% ПКЖ и оставляли в погруженном виде в течение, по крайней мере, 60 секунд. Мясо вынимали и оставляли его для высушивания на воздухе на сите при комнатной температуре в течение не менее 5 минут до того, как оно подвергалось инокуляции L. innocua M1 (получена от Д-ра Р.М.Foegeding, Университет Северной Каролины, Роли, Северная Каролина, США).

Для каждого куска мяса два участка поверхности площадью 25 см² (обозначали чернилами для пищевых продуктов при использовании стерильного трафарета) инокулировали с помощью 100 КОЕ L.innocua M1 в 50 мкл, которую получали из активно растущей (18 часов) культуры для получения общего инокулята 100 КОЕ/25 см². Каждый кусок затем помещали в CRYOVAC® защитный пакет (доступен от CRYOVAC® Фуд Пэкиджинг оф Дункан, Южная Каролина, США), герметично закрывали и помещали при 4°С.

Жизнеспособные L.innocua M1 оценивали через 0, 2 и 4 недели после хранения при 4°С. Отмеченный участок асептически вырезали и переносили в пакет для переваривания. Прибавляли 100 мл 0,1% стерильной пептонной воды (ПВ), и смесь переваривалась в течение 2 минут. Отбирали аликвоты и высаживали непосредственно или делали разведения и проводили пересчет. Подсчет жизнеспособных клеток L.innocua M1 осуществляли с помощью способов спирального культивирования на AUTOPLATE® 4000 (является доступным от Спайрэл Инк., Норвуд, Массачусетс, США) при использовании DIFCO™ ТСА (доступно от Дифко Лэборэториз оф Детройт, Мичиган, США) с добавкой 250 мг/л стрептомицина и 50 мг/мл рифампицина. Было три серии для каждого ГКУ продукта (индейки высокого и низкого качества и нарезки ростбифа) с 15 анализами, проведенными в каждой серии. Три образца для каждой серии служили в качестве позитивных контролей (без обработки ПКЖ), по одному для каждого момента взятия образца. Данные представлены как средние значения КОЕ, полученные от двух обозначенных участков на каждом продукте, и двух образцов чистых, в Таблицах 5-7.

Таблица 5
Жизнеспособные клетки на индюшачьем рулете низкого качества Обработка Чистый (КОЕ/мл) Log₁₀ (KOE/25 см²) время=0 недель   Контроль - 2,06±0,13 ПКЖ1 - 2,06±0,16 ПКЖ1 - 2,02±0,12 ПКЖ 2 - 2,18±0,15 ПКЖ 8 - 2,19±0,08 время =2 недели   Контроль 7,90±0,65* 3,60±0,32* ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ 2 н/о н/о ПКЖ 8 н/о 1,65±0,18* время=4 недели   Контроль 7,80±0,66* 4,71±0,48* ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ 2 н/о н/о ПКЖ 8 н/о* н/о *Показывает позитивную идентификацию Listeria innocua M1 после обогащения в соответствии с разделом 36,512 процедуры обогащения Министерства сельского хозяйства США для изоляции L.monocytogenes. Все другие исследованные образцы были негативными после обогащения (анализы не проводили в момент времени=0 недель). Н/о: не определяется (менее чем 10 КОЕ/мл).

Таблица 6
Жизнеспособные клетки на индюшачьем рулете высокого качества Обработка Чистый (КОЕ/мл) Log₁₀ (KOE/25 см²) время =0 недель   Контроль - 2,13±0,18 ПКЖ1 - 2,24±0,15 ПКЖ1 - 2,13±0,17 ПКЖ2 - 2,08±0,12 ПКЖ8 - 2,22±0,15 время =2 недели   Контроль 5,54±0,45* 3,81±0,31* ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ2 н/о н/о ПКЖ8 н/о н/о* время =4 недели   Контроль 6,26±0,45* 4,57±0,45* ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ2 н/о н/о ПКЖ8 н/о н/о* * Показывает позитивную идентификацию Listeria innocua M1 после обогащения в соответствии с разделом 36,512 процедуры обогащения Министерства сельского хозяйства США для изоляции L.monocytogenes. Все другие исследованные образцы были негативными после обогащения. - не определяли (нет инокуляции в день 0). Н/о: не определяется (менее чем 10 КОЕ/мл).

Таблица 7
Жизнеспособные клетки на верхней стороне ростбифа Обработка Чистый (КОЕ/мл) Log10 (KOE/25 см²) время =0 недель   Контроль - 2,07±0,11 ПКЖ1 - 2,06±0,11 ПКЖ1 - 2,08±0,11 ПКЖ2 - 2,12±0,16 ПКЖ8 - 2,10±0,12 время =2 недели   Контроль 6,99±0,48* 4,33±0,44* ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ2 н/о н/о ПКЖ8 н/о н/о* время =2 недели   Контроль 7,96±0.68* 4,49±0,45* ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ1 н/о н/о ПКЖ2 н/о н/о ПКЖ8 н/о н/о* * Показывает позитивную идентификацию Listeria innocua M1 после обогащения в соответствии с разделом 36,512 процедуры обогащения Министерства сельского хозяйства США для изоляции L.monocytogenes. Все другие исследованные образцы были негативными Н/о: не определяется (менее чем 10 КОЕ/мл).

Пример 8

Антимикробные эффекты ПКЖ после инокуляции низкого уровня деликатесного мяса Listeria monocvtogenes

Бактериальный композит, который содержит равные количества трех штаммов Listeria monocytogenes (SLR10, 1/2а; SLR31, 1/2b и SLR1234, 4b Scott А; доступны от Силликер Инк. оф Саус Холэнд, Иллинойс, США) использовали для анализа антимикробной активности ПКЖ Копоти 8 и Копоти 2 на пищевых продуктах. Приблизительно 1000-10,000 КОЕ наносили на образцы ветчины, ростбифа, хот-догов и индейки. Инокулят наносили на поверхность пищевых продуктов с помощью стерильной петли и оставляли для высыхания в течение 15 минут. Индивидуальные куски каждого типа деликатесного мясного продукта погружали в Копоть 8 или Копоть 2 на 15 секунд и оставляли для стекания избыточной жидкости на 1 минуту. Потом продукты упаковывали в теплоизолированную упаковку и хранили при 4°С. Индивидуальные образцы анализировали в дни 0, 1, 2, 5, 10, 30, 60, 90 и/или на 120 день. Исследовали как мясо само по себе, так и любой экссудат. Данные, представленные на Фигурах 15-18, представляют собой среднее значение трех реплик в каждый момент времени.

Как показано на Фигуре 15, как Копоть 8, так и Копоть 2 ингибирует рост Listeria на хот-догах, при этом образцы, обработанные Копотью 2, не продемонстрировали способной к выявлению Listeria в течение периода времени от 2-го дня до 90-го дня включительно. Титр Listeria на хот-догах, обработанных Копотью 8, снижался до 30 дня.

Как показано на Фигуре 16, как Копоть 8, так и Копоть 2, приводила к ингибированию роста Listeria на ростбифе вплоть до 10-го дня включительно.

Копоть 8 и Копоть 2 также ингибировали рост Listeria на ветчине. Как показано на Фигуре 17, для ветчины, обработанной Копотью 8, титр бактерий в общем случае снижался до 10-го дня. Обработка Копотью 2 приводила к неопределяемым уровням Listeria вплоть до 10-го дня включительно.

Фигура 18 показывает результаты обработки индейки Копотью 8 и Копотью 2. Здесь снова обработка каждого продукта приводила к неопределяемым уровням бактерий до 10-го дня.

Вкратце, обработка этих ГКУ продуктов с помощью ПКЖ фракций Копоти 8 и Копоти 2 приводила к повышенному, по крайней мере, на 10 дней сроку хранения.

Пример 9

Антимикробные эффекты ПКЖ после инокуляции высокого уровня деликатесного мяса Listeria monocvtocienes

Эксперименты, описанные в Примере 8, повторяли, но на этот раз начальная инокуляция составляла от 10⁵ до 10⁷ КОЕ для каждого пищевого продукта. Исследуемые продукты инокулировали с помощью Listeria monocytogenes. Смесь Listeria готовили путем соединений равных частей пяти признанных USDA штаммов Listeria, которые перед этим выращивали в течение от 12 до 18 часов. Для инокуляции исследуемых продуктов, 0,1 мл смеси Listeria наносили на продукты с помощью микропипетки. Данные, представленные на Фигурах 19-22, представляют собой среднее значение трех реплик в каждый момент времени.

Фигура 19 показывает результаты инокуляции хот-догов приблизительно 10⁵ КОЕ Listeria. Обработка Копотью 8 приводила к снижению бактериального титра приблизительно на 1 log к приблизительно 10-му дню, что поддерживалось в течение приблизительно дополнительных 6 недель. Копоть 2, с другой стороны, приводила к неопределяемым уровням бактерий ко 2-му дню, и этот уровень оставался ниже определяемого значения в течение 60 дней.

Фигура 20 показывает результаты обработки ростбифа, который инокулировали приблизительно 10⁶ КОЕ Listena, с помощью Копоти 8 и Копоти 2. Обработка Копотью 8 приводила к ингибированию роста в течение 60 дней. Обработка Копотью 2 приводила к снижению титра бактерий более чем на 1 log к дню 1 и к снижению более, чем на 2 log к дню 22, что поддерживалось в течение 60 дней.

Фигура 21 показывает результаты обработки ветчины, которую инокулировали приблизительно 5×10⁶ КОЕ Listena с помощью Копоти 8 и Копоти 2. Обработка Копотью 8 приводила к ингибированию роста в течение 5 дней. Обработка Копотью 2 приводила к снижению титра бактерий более чем на 1 log ко дню 1, что поддерживалось в течение 45 дней.

Фигура 22 показывает результаты обработки индейки, которую инокулировали приблизительно 10⁶ КОЕ Listena, с помощью Копоти 8 и Копоти 2. Обработка Копотью 8 приводила к снижению титра бактерий приблизительно на 1 log ко дню 2. Обработка Копотью 2 приводила к снижению титра бактерий более чем на 2 log ко дню 1, что поддерживалось в течение 10 дней.

Пример 10

Подробности антимикробной активности 100% коптильной жидкости и конденсатов пиролиза

Хот-доги, которые закупали из коммерческого источника, были обработаны 100% коптильной жидкостью (Копоть 2; Мастертэйст) и/или подвергались пастеризации паром (1 минута при 165Т). Хот-доги погружали в Копоть 2 на 2 минуты и оставляли для стекания избыточной жидкости на 60 секунд. Второй набор контрольных хот-догов оставляли без обработки. Потом их инокулировали смесью, которая состояла из четырех штаммов Listena monocytogenes. Образцы герметично упаковывали в приемлемую пластиковую пленку. Часть хот-догов из каждого набора (обработанные и необработанные) подвергали операции пастеризации теплом (1 минута при 165°F). Опыты осуществляли в трех экземплярах, и образцы держали при температуре 50°F (не соответствующая стандарту температура хранения). Результаты, представленные на Фигуре 23, показывают, что обработка только теплом приводит к снижению заражения Listena monocytogenes на 2,8 log, которое быстро восстанавливается до высоких уровней. Это является интересным, но не неожиданным, поскольку температура хранения 50°F является избыточно нестандартной. Однако было наиболее примечательным, что, несмотря на высокую температуру хранения, обработка только Копотью 2 была способна обеспечить снижение заражения L. monocytogenes приблизительно на 2 log, которое поддерживалось в течение 6-недельного периода.

Комбинированная обработка при использовании как коптильной жидкости, так и тепла производила изначальный эффект, подобный такому, который наблюдали при использовании только тепла. Однако обработка коптильной жидкостью предотвращала быстрое восстановление бактерии, которое наблюдали при обработке только теплом. Кроме того, бактериальный титр продолжал снижаться в течение приблизительно 3 недель, достигая заключительного снижения, которое составляло приблизительно 7 log, титр оставался на этом уровне в течение периода исследования.

Материалы и методы для Примера 11

Получение инокулята. Смесь четырех штаммов Listeha monocytogenes (109, 108М, серотип 4 с, серотип 3) использовали для поверхностной инокуляции реструктурированной грудной части индейки без кожи. Инокулят был получен из скошенной питательной среды после двух последовательных переносов в колбы ТСБ (доступны от Дифко Лэборэториз Инк.) пробирками по 5 мл и последовательно в центрифужные колбы на 100 мл. Культуры стационарной фазы (20 часов) центрифугировали при 10000 g в центрифуге Beckman J2-21 М/Е при использовании ротора JA-14 (является доступным от Бэкман Кэултэ Инк. оф Фуллертон, Калифорния, США) при 4°С в течение 10 минут, промывали стерильной 0,1% пептонной водой (ПВ), и четыре штамма (приблизительно 10⁹ КОЕ/мл) соединяли в равных объемах (50 мл каждого) и использовали для аэрозольной инокуляции. Уровни инокулята определяли путем непосредственного высаживания на модифицированный оксфордский агар (МОХ, является доступным от Оксоид Лтд. оф Бэйсингсток, Хэмпшир, Англия) при использовании спирального устройства Уитли для высаживания (является доступным от Дон Уитли Сайентифик ЛТД оф Шипли, Йоркшир, Англия) и инкубировали при 37°С в течение 24 часов. После инкубации подсчитывали типичные черные колонии и регистрировали как log₁₀ КОЕ/мл для уровня инокулята.

Инокуляция продукта и обработка. Оболочку продукта асептически удаляли, а продукты помещали на лоток и проводили аэрозольную инокуляцию с помощью смеси четырех штаммов в биогерметичной камере. Продукт выдерживали в течение 15 минут для того, чтобы позволить присоединиться L.monocytogenes. Обработки, требующие применения ПКЖ, проводили распыливанием ПКЖ (по 50 мл на грудную часть индейки) при использовании садового опрыскивателя. Инокулированный обработанный продукт потом герметично упаковывали и пастеризовали в лаборатории для асептической обработки при Канзасском государственном университете (Манхаттан, Канзас, США) в пастеризаторе Таунсенда для последующей обработки (является доступным от Таунсэнд оф Де-Мойн, Айова, США) при 96°С в течение либо 1, либо 2, либо 3 минут. Пастеризованные продукты потом охлаждали в бане с ледяной водой в течение 15 минут и отбирали образцы при использовании устройства для взятия пробы с вырезанием поверхности.

Взятие образца на остаточные L.monocytogenes. После пастеризации и охлаждения асептически отбирали образцы от инокулированного продукта, вынимая продукт из упаковки и вырезая образцы с верхней и нижней поверхностей (2 на одну сторону). Вырезанные образцы поверхности затем смешивали с 50 мл 0,1% ПВ в пакете для переваривания и подвергали гомогенизации (Текмар Ко. оф Цинциннати, Огайо, США) в течение 2 минут. Гомогенизированные образцы серийно разводили в 0,1% ПВ и высаживали на МОХ и ТСА. Чашки инкубировали при 37°С в течение 245 часов. Подсчет осуществляли путем подсчета типичных черных колоний на МОХ и ТСА (используется для восстановление поврежденных тепловой обработкой клеток). Результаты подсчета выражали как log₁₀ КОЕ/см².

Пример 11

Комбинация обработки ПКЖ/тепловой обработки ГКУ мясных продуктов

Для оценки разрушения поверхности, инокулированной Listeria monocytogenes, обработкой только ПКЖ или в комбинации с насыщенным паром, использовали экспериментальную модель три-на-четыре. Использовали три обработки ПКЖ (контроль, Копоть 1 и Копоть 2) и четыре тепловые обработки (0, 1, 2 и 3 минуты), как описано в разделе, приведенном выше и озаглавленном «Материалы и методы для Примера 11».

Аэрозольная инокуляция реструктурированных продуктов из грудной части индейки приводила к получению поверхностных популяций L.monocytogenes 4,17 log₁₀ КОЕ/см² (Фигуры 10 и 11). Обработка насыщенным паром в течение 1,2 или 3 минут в пастеризаторе Таунсенда для последующей обработки поверхности приводила к снижению заражения на 1,08, 2,01 и 2,92 log₁₀ КОЕ/см² соответственно. Аэрозольная обработка инокулированного продукта из грудной части индейки с помощью ПКЖ приводила к снижению заражения на 0,94 и 0,41 log₁₀ КОЕ/см² для Копоти 1 и Копоти 2 соответственно по сравнению с контролем. Аэрозольная обработка инокулированного продукта из грудной части индейки с помощью Копоти 1 и последующая обработка насыщенным паром приводила к большему снижению поверхностных популяций L.monocytogenes на 2,17, 2,37 и 3,57 log₁₀ КОЕ/см² (обработка паром 1, 2 и 3 минуты соответственно). Подобные снижения (2,30, 3,11 и 3,54 log₁₀ КОЕ/см²) наблюдали при обработке Копотью 2 плюс обработка паром.

Обсуждение Примера 11

В то время как аэрозольная обработка поверхности обработанного продукта из грудной части индейки приводит к снижению заражения L.monocytogenes, комбинация обработки копотью поверхности и обработки поверхности теплом обеспечивала большее снижение, чем отдельная обработка (Фигуры 12 и 13). Наряду с тем, что комбинационные обработки обеспечивали большее снижение, среднее значение снижения было большим для продукта, обработанного ПКЖ и подвергнутого пастеризации в течение 1 минуты.

При этом понятно, что различные детали раскрытого в настоящем описании объекта могут изменяться без отступления от объема раскрытого в настоящем описании объекта. Кроме того, приведенное выше описание предназначено только для целей иллюстрации, а не для ограничения.

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности. Способ предусматривает обработку пищевого продукта композицией для антимикробной обработки, являющейся производным коптильной жидкости, содержащей карбонил в концентрации от 3,0 до 12,0 мас.% на единицу объема, фенольные соединения в концентрации, меньшей чем 0,5 мас.% на единицу объема и воду в концентрации меньше чем 97 мас.% на единицу объема, причем производное коптильной жидкости имеет значение рН в интервале от 3,0 до 7,0. Изобретения обеспечивают обработку пищевого продукта производным коптильной жидкости для ингибирования роста микроорганизмов без придания продукту копченого вкуса. 2 н. и 33 з.п. ф-лы, 23 ил., 7 табл.

1. Способ антимикробной обработки пищевого продукта, включающий обработку пищевого продукта производным коптильной жидкости, не придающим пищевому продукту копченого вкуса, причем производное коптильной жидкости имеет значение рН в интервале от 3,0 до 7,0 и содержит карбонил в концентрации от 3,0 до 12,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), фенольные соединения в концентрации, меньшей, чем 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.), и воду в концентрации меньше, чем 97 мас.% на единицу объема (мас./об.), посредством которой ингибируется рост микроорганизма.

2. Способ по п.1, в котором обрабатывают пищевой продукт для ингибирования роста микроорганизмов, выбранных из группы, состоящей из бактерий, дрожжей и грибов.

3. Способ по п.2, в котором обрабатывают пищевой продукт для ингибирования роста бактерий, представляющих собой штамм Streptococcus, Shigella, Hafnia, Enterobacter, Serratia, Staphylococcus, Pseudomonas, Citrobacter, Klebsiella, Escherichia coli, Listeria или Salmonella.

4. Способ по п.2, в котором обрабатывают пищевой продукт для ингибирования роста дрожжей, представляющих собой штамм Saccharomyces.

5. Способ по п.2, в котором обрабатывают пищевой продукт для ингибирования роста грибов, представляющих собой штамм Aspergillus.

6. Способ по п.1, в котором обрабатывают пищевой продукт, готовый к употреблению.

7. Способ по п.6, в котором обрабатывают готовый к употреблению пищевой продукт, включающий птицу, свинину, говядину, морепродукты или выпеченный из теста продукт.

8. Способ по п.1, в котором обрабатывают пищевой продукт, представляющий собой полуфабрикат.

9. Способ по п.8, в котором обрабатывают полуфабрикат, включающий птицу, свинину, говядину, морепродукты, свежие овощи или продукт из теста для выпечки.

10. Способ по п.1, в котором значение рН находится в интервале от 4,5 до 6,5.

11. Способ по п.1, в котором производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от 8,0 до 12,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), а значение рН составляет от 5,0 до 6,0.

12. Способ по п.1, в котором производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации, по меньшей мере, 10 мас.% на единицу объема (мас./об.).

13. Способ по п.10, в котором производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от 3,0 до 8,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), фенольные соединения в концентрации от 0,01 до 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.), а значение рН составляет от 5,0 до 6,0.

14. Способ по п.10, в котором производное коптильной жидкости получают путем переработки коптильной жидкости с помощью испарителя для отделения и конденсации входящих в ее состав элементов с низкой температурой кипения для получения производного коптильной жидкости.

15. Способ по п.1, в котором производное коптильной жидкости распыляют на пищевой продукт.

16. Способ по п.1, в котором пищевой продукт погружают в емкость, содержащую производное коптильной жидкости.

17. Способ по п.1, который дополнительно включает прогревание пищевого продукта при температуре, по меньшей мере, 73,9°С в течение, по меньшей мере, 1 минуты.

18. Способ по п.17, в котором операцию прогревания осуществляют после операции обработки.

19. Способ по п.1, в котором производное коптильной жидкости также включает дополнительный смачивающий агент.

20. Способ по п.19, в котором дополнительный смачивающий агент включает полисорбат.

21. Композиция для антимикробной обработки, являющаяся производным коптильной жидкости, которое включает:
(i) карбонил в концентрации от 3 до 12 мас.% на единицу объема (мас./об.),
(ii) фенольные соединения в концентрации, меньшей, чем 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.),
(iii) воду в концентрации меньше, чем 97,0 мас.% на единицу объема (мас./об.),
при этом производное коптильной жидкости
имеет значение рН от 3 до 7,
не придает пищевому продукту копченого вкуса, когда пищевой продукт обрабатывают с помощью производного коптильной жидкости.

22. Композиция по п.21, где микроорганизм выбирают из группы, состоящей из бактерий, дрожжей и грибов.

23. Композиция по п.22, где бактерия представляет собой штамм Streptococcus, Shigella, Hafnia, Enterobacter, Serratia, Staphylococcus, Pseudomonas, Citrobacter, Klebsiella, Escherichia coli, Listeria или Salmonella.

24. Композиция по п.22, где дрожжи представляют собой штамм Saccharomyces.

25. Композиция по п.22, где грибы представляют собой штамм Aspergillus.

26. Композиция по п.21, в которой значение рН находится в интервале от 4,5 до 6,5.

27. Композиция по п.21, в которой производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации, по меньшей мере, 10 мас.% на единицу объема (мас./об.).

28. Композиция по п.21, в которой производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от 8,0 до 12,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), а значение рН составляет от 5,0 до 6,0.

29. Композиция по п.21, в которой производное коптильной жидкости включает карбонил в концентрации от 5,0 до 8,0 мас.% на единицу объема (мас./об.), фенольные соединения в концентрации от 0,1 до 0,5 мас.% на единицу объема (мас./об.), а значение рН составляет от 5,0 до 6,0.

30. Композиция по п.21, в которой пищевой продукт представляет собой пищевой продукт, готовый к употреблению.

31. Композиция по п.30, в которой пищевой продукт, готовый к употреблению, включает птицу, свинину, говядину, морепродукты или выпеченный из теста продукт.

32. Композиция по п.21, в которой пищевой продукт представляет собой полуфабрикат.

33. Композиция по п.32, в которой полуфабрикат включает птицу, свинину, говядину, морепродукты, свежие овощи или продукт из теста для выпечки.

34. Композиция по п.21, в которой производное коптильной жидкости включает дополнительный смачивающий агент.

35. Композиция по п.34, в которой дополнительный смачивающий агент включает полисорбат.