СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ РЫБЫ Российский патент 2025 года по МПК A23B4/06 A23B2/92 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для обеззараживания рыбы.

Известен способ обеззараживания рыбы карповых пород от личинок (метацеркарий) Opistorchis felineus путем глубокого замораживания (до температуры в теле рыбы -40°С) на период не менее 7 часов [1]. Недостатком этого метода является длительность процесса, высокая стоимость поддержания низких температур в больших объемах, невозможность обеззараживания рыбы в мобильных условиях. Кроме того, область применения известного способа ограничена, так как не на всех породах карповых рыб достигается 100% эффект обеззараживания.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому является способ обеззараживания рыбы от личинок (метацеркарий) Opistorchis felineus путем горячей термообработки (варки в течение не менее 20 минут с момента закипания воды, при условии, что рыба должна быть поделена на порции не более 100 г [2]).

Недостатком известного способа является нарушение структуры тканей рыбы, необходимость деления рыбы на порции, изменение органолептических свойств продукта. Кроме того, область применения известного способа ограничена, так как не на всех породах карповых рыб достигается 100% эффект обеззараживания. Новая техническая задача - повышение эффективности обеззараживания рыбы от личинок (метацеркарий) Opistorchis felineus, сопровождающееся изготовлением нового вида рыбной продукции из материала (рыба мелкая цельная, рыбный фарш, слайсы рыбные), готового к употреблению.

Для решения поставленной задачи в способе обеззараживания рыбы карповых пород от личинок Opistorchis felineus материал выкладывали слоем толщиной не более 10 мм на противень из нержавеющей стали и помещали в морозильный шкаф для замораживания в морозильном шкафу марки «DEXP SF100M» при температуре -20°С в течение 20 часов. В последующем проводили дегидратацию в вакуумной сублимационной сушилке марки «СБ-2» («СХ Техника», Казань), противень с замороженным образцом помещали на обогреваемую полку для продукта, расположенную в колбе вакуумной сублимационной сушилки. Высушивание проводили при следующих условиях: время сушки - 20 часов; остаточное давление в колбе вакуумной сублимационной сушилки - 100 Па; температуре конденсатора (-40°С); температура полки, на которой размещается противень с образцом +40°С. Остаточное давление после высушивания - 100 Па. Сублимационная сушка - это процесс низкотемпературного обезвоживания, который включает замораживание пищевого продукта, понижение давления воздуха, а затем удаление воды путем сублимации. Вакуумная сублимационная сушка широко используется для стабилизации высококачественных пищевых продуктов, биологических материалов и фармацевтических препаратов, таких как белки, вакцины, бактерии и клетки млекопитающих. При этом сохраняется высокое качество сушеного продукта (биологические, питательные и органолептические свойства). Таким образом, вкус, запах и содержание различных питательных веществ не меняются. Сырье для пищевых продуктов содержит много воды, от 80% до 95%. Удаление воды сублимацией приводит к созданию высокопористой структуры лиофилизированных продуктов, и сразу же происходит регидратация лиофилизатов. Вода в продуктах может быть свободной водой или водой, связанной с матрицей под действием различных сил. Свободная вода замерзает, но связанная вода не замерзает совсем. В процессе вакуумной сублимационной сушки удаляется всю замерзшая свободная вода и некоторое количество связанной воды.

Первый этап процесса вакуумной сублимационной сушки - замораживание сырья ведет к кристаллизации воды в рыбном материале. При превышении криоскопической температуры вода начинает кристаллизоваться, и клеточный сок криоконцентрируется, что приводит к переносу компонентов сухого вещества. Таким образом, замораживание следует проводить, чтобы избежать градиентов концентрации в замороженной ткани. Скорость замораживания очень важна для вакуумной сублимационной сушки. Принимая во внимание процесс лиофилизации, подходящая скорость замораживания зависит от типа материала и его толщины, оптимальной толщиной рыбного материала является 10 мм. Чтобы обеспечить кратчайшее время первичной сушки размеры кристаллов льда должны быть достаточно большими, в то же время для увеличения периода вторичной сушки эти размеры должны быть меньше, чтобы обеспечить большую удельную поверхность для высушенной матрицы.

Первичная сушка - это период сублимационной сушки, в течение которого происходит процесс сублимации льда. При выборе условий процесса лиофилизации для рыбного материала учитывались параметры процесса: давление в камере сублимационной сушилки и интенсивность подвода тепла. В процессе сублимации сублимационный пар постоянно удаляется из зоны сублимации, и для поддержания перепада давления пара, приводящего к удалению водяного пара из камеры, тепла, необходимого для сублимации подводится к рыбному материалу через поверхность теплообмена полки сушилки. Оптимальными условиями определены остаточное давление в колбе сублимационной сушилки - 100 Па; температуре конденсатора (-40°С); температура полки, на которой размещается противень с образцом +40°С, остаточное давление после высушивания - 100 Па. Несоблюдение условий приводит к не досушиванию материала, его размягчению, оттаиванию и порче материала. Процесс десорбционной сушки, происходит при пониженном давлении с одновременным нагреванием рыбного материала, что способствует сохранению структуры материала и влияет на сроки его хранения в дальнейшем.

Все факторы (замораживание, вакуумная сублимационная сушка) в совокупности способны повреждать метацеркарий, что приводит к их гибели.

Важно учесть, что функциональность и питательность белков рыбного материала сохраняются благодаря низкой температуре на протяжении всего процесса сушки [3]. В работе [4] представлены результаты по влиянию вакуумной сублимационной сушки на качество рыбного пастообразного фарша (сурими). Выявлено, что рыбный пастообразный фарш показал меньшую скорость разрушения, чем традиционный замороженный сурими при хранении. В работе [5] обозначено, что миофибриллярные белки рыбы слегка разворачивались после вакуумной сублимационной сушки, что приводило к усилению реакций сшивания, катализируемых трансглутаминазой. При сублимации качества продуктов не меняются, витамины не разрушаются, но вес и объем уменьшаются в 5-10 раз. Одна порция сублиматов весит 30-50 г. За счет сублимированных продуктов можно снизить вес раскладки до удобных 400-500 г, не уменьшая при этом суточную калорийность. Способ осуществляется следующим образом.

Материал (рыбу мелкую цельную, рыбный фарш, слайсы рыбные) выкладываем слоем толщиной не более 10 мм на противень из нержавеющей стали и помещаем в морозильный шкаф для замораживания в морозильном шкафу при температуре -20°С в течение 20 часов, противень с замороженным образцом помещаем на обогреваемую полку для продукта, расположенную в колбе вакуумной сублимационной сушилки, температура полки +40°С, далее проводим дегидратацию в сублимационной сушилке при следующих условиях: время - 20 часов, остаточное давление в колбе вакуумной сублимационной сушилки - 100 Па, температуре конденсатора (-40°С), остаточное давление после высушивания - 100 Па. Остаточное содержание влаги составляло 1,7±0,1%.

ПРИМЕР

Партия рыбы карповых пород общей массой 10 кг улова май 2024 г. Место вылова: р. Обь, район г. Ханты-Мансийск, Ханты-Мансийский автономный округ-Югра. Состав партии - язь. Для опыта in vitro отобраны отдельные экземпляры рыбы массой в пределах от 200 до 600 г. Методом переваривания [1] из рыб выделяются личинки (метацеркарии) Opistorchis felineus в количестве 400 экземпляров.

Выделенные метацеркарии разделяются на 20 партий по 20 штук в каждой и помещаются в пробирки, заполненные физиологическим раствором (0,9% раствор NaCl в дистиллированной воде). Известно, [2], что в физиологическом растворе метацеркарии достаточно длительное время сохраняют жизнеспособность.

Воздействие вакуумной сублимационной сушки на исходный материал и полученные описанным образом образцы осуществлялось следующим образом. Измельченная масса 2-х порций для выявления метацеркариев Opisthorchis felineus подвергнута перевариванию в искусственном желудочном соке в течение 3 часов в термостате при температуре 37°С. На 100 грамм измельченной мышечной массы использован 1 литр искусственного желудочного сока, содержащего раствор в дистиллированной воде 7 грамм пепсина (пепсин пищевой говяжий, ТУ 10.13.15-569-00419779-2011, ООО "Шако", Россия), 9 г NaCl, 10 мл 35-38% HCl (ГОСТ 3118-77) (Г.А. Глазков, 1979). После завершения процесса полученную взвесь промывали свежеприготовленным физиологическим раствором, отделяли остатки мышечной ткани от надосадочной жидкости. Осадок переносили в чашки Петри с последующей микроскопией с использованием микроскопа МБС-10 при увеличении Х4. В каждой исследованной порции выявлены жизнеспособные, проявляющие подвижность метацеркарий Opisthorchis felineus [14].

В результате сублимации получен образец в виде твердой хрупкой пористой массы светло-бежевого цвета, обладающий выраженным рыбным запахом. Полученную массу промывали свежеприготовленным физиологическим раствором, отделяли остатки сублимированной мышечной ткани от надосадочной жидкости. Осадок переносили в чашки Петри с последующей микроскопией с использованием микроскопа МБС-10 при увеличении Х4. В каждой исследованной порции не выявлены жизнеспособные, проявляющие подвижность метацеркарий Opisthorchis felineus. Результаты эксперимента in vitro сведены в таблицу 1.

Как видно из таблицы 1, воздействие на метацеркарий вакуумной сублимационной сушки эффективно обеззараживают рыбу от личинок Opistorchis felineus при контроле влажности образца. Опыт in vivo проводился следующим образом [6-17]. Животные разделены на три группы по 10 особей в каждой.

1 группа контрольная: интактные животные (ИЖ).

2 группа экспериментальная: модель экспериментального острого описторхоза (ОИ).

3 группа экспериментальная: использование в качестве корма измельченной мышечной массы рыбы после вакуумной сублимационной сушки (МСС).

Животные содержались при температуре 20-23°С при естественном освещении в индивидуально вентилируемых клетках GR900 Sealsafe PLUS с постоянным доступом к питьевой воде в помещении для временного содержания животных.

В качестве корма животных 1-й (ИЖ) и 2-й (ОИ) групп использован сбалансированный рацион Little One Hamsters.

Животным 2-й (ОИ) группы для создания модели экспериментального острого описторхоза перорально вводились метацеркарии Opisthorchis felineus, выделенные из измельченной мышечной массы рыбы, в количестве 50 экземпляров. Введение метацеркариев считаем 1-ми сутками эксперимента.

Кормление животных 3-й (МСС) группы обеспечивалось сублимированной мышечной тканью рыбы в течение 7 суток, начиная с 3-х суток эксперимента, то есть по завершении вакуумной сублимационной сушки.

По завершении эксперимента (30-33 сутки) животные всех 3-х групп подвергнуты эвтаназии с использованием CO2 системы для проведения эвтаназии лабораторных животных ЭВТАНАЙЗЕР-2М, AWTech (Россия).

Проведено вскрытие животных, выполнен забор печени. Кусочки органа величиной 1 см³ фиксированы в 10%-м нейтральном формалине с дальнейшей проводкой по спиртам повышающей концентрации и уплотнением материала через заливку в парафин на фосфатном буфере («Биовитрум», Санкт-Петербург).

Парафиновые срезы толщиной 3 микрометра изготавливали на роторном микротоме Micron НМ 340Е (Thermo scientific), окрашивали гематоксилином Караци и эозином (Семченко В.В., 2006).

Гистологические препараты печени подвергнуты световой микроскопии с использованием микроскопа Axio Imager Z1 (Zeiss) для верификации глистной инвазии. Сформированы цифровые файлы микроскопического изображения печени, животных всех 3-х групп.

В 1-й (ИЖ) группе животных печень при вскрытии имела темно бордовый цвет, без внешних изменений. При микроскопии структура печени не изменена, определяются печеночные балки, синусоидные капилляры не расширены, в структуре триады присутствуют артерия, вена, желчный проток, центральные артерии не изменены (фиг. 1).

Во 2-й (ОИ) группе животных при заборе материала в печени при микроскопии (фиг. 2) выявлено нарушение стромально-паренхиматозных взаимоотношений, выраженный междолевой фиброз, нарушение структуры печеночных долек, расширение синусоидных капилляров, дистрофическое изменение гепатоцитов, в желчных протоках выявлены мариты Opisthorchis felineus (фиг. 3), слущивание холангиоцитарного эпителия (фиг. 4) выстилки протоков.

В 3-й (МСС) группе у всех животных, получавших в качестве корма сублимированную мышечную ткань язя (влажность образца не более 30%), печень макроскопически имела неизмененный вид. Микроскопически картина не изменена (фиг. 5), по всем параметрам микроскопическая картина совпадала с картиной печени животных 1-й (ИЖ) группы.

На основе информации, полученной в опыте in vitro, для опыта in vivo установлено, что после воздействия методом вакуумной сублимационной сушки на материал после замораживания в морозильном шкафу при температуре -20°С в течение 20 часов и сублимации в колбе вакуумной сублимационной сушилки при следующих условиях: время - 20 часов, температура полки +40°С, остаточное давление в колбе вакуумной сублимационной сушилки - 100 Па, температура конденсатора (-40°С), остаточное давление после высушивания - 100 Па, влажность полученного образца не превышает 30%, все выделенные из рыбы метацеркарии нежизнеспособны, тела метацеркарий разрушены.

ВЫВОД: Воздействие методом вакуумной сублимационной сушки на материал после замораживания в морозильном шкафу при температуре -20°С в течение 20 часов и сублимации в колбе вакуумной сублимационной сушилки при следующих условиях: время - 20 часов, температура полки +40°С, остаточное давление в колбе вакуумной сублимационной сушилки - 100 Па, влажности полученного образца - не выше 30%, температуре конденсатора – (-40°С), остаточное давление после высушивания - 100 Па на метацеркарий Opistorchis felineus, содержащиеся в рыбном материале, приводит к 100%-й гибели личинок.

ЛИТЕРАТУРА

1. СанПиН 3.2.569-96 "Профилактика паразитарных болезней на территории Российской Федерации", утвержденных постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 31 октября 1996 г. №43.

2. СанПиН 3.2.1333-03 "Профилактика паразитарных болезней на территории Российской Федерации", утвержденных постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 30.05.2003 №105.

3. Dehnad D., Jafari S. М., Afrasiabi М., Influence of drying on functional properties of food biopolymers: from traditional to novel dehydration techniques. Trends in Food Science & Technology, vol. 57. 2016. pp. 116-131.

4. Reynolds J., Park J.W., Choi Y.J., Physicochemical properties of pacific whiting surimi as affected by various freezing and storage conditions. Journal of Food Science, vol. 67. no. 6. 2002. pp. 2072-2078.

5. Guo X., Shi L., Xiong S. et al., Gelling properties of vacuumfreeze dried surimi powder as influenced by heating method and microbial transglutaminase. LWT. vol. 99. 2019. pp. 105-111.

6. Бабкин A.M. Opisthorchis felineus у рыб семейства Cyprinidae в бассейне Средней Оби. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск, 2023. 27 с.

7. Блузма А.О. Ветеринарно-санитарная экспертиза и оценка рыбы, выращенной в форелеводческих хозяйствах ленинградской области. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук, Санкт-Петербург, 2018.

8. Бычков В.Г., Хадиева Е.Д., Зуевский В.П., Лазарев С.Д., Барышников А.П., Симонов А.В., Лукманов И.Р., Урузбаев P.M., Золотухина Е.В., Шидин В.А. Закономерности канцерогенеза на фоне суперинвазионного описторхоза. Тюменский медицинский журнал. Том 17, №3, 2015 СИ - 13.

9. Бычков В.Г., Крылов Г.Г., Плотников А О. Описторхоз в бассейне рек Обь-Иртыш: этиология и патогенез. Мед. Паразитол. 2007, (4):3-5.

10. Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации, приказ от 23 августа 2010 г. N 708н «Об утверждении правил лабораторной практики».

11. Пельгунов А.Н. Разработка новых методов обеззараживания рыб и рыбной продукции от метацеркарий Opisthorchis felineus Rivolta 1884 // Российский паразитологический журнал. Москва. 2015. Вып. 3. С. 80-85.

12. Промоторова Е.Ю. Экология карповых рыб бассейна нижнего Иртыша: Монография. Минобрнауки России, ТГУ. Тамбов: Консалтинговая компания Юком, 2019. 80 с.

13. Рыжкова СМ., Кручинина В.М.. Тенденции потребления рыбы и продуктов ее переработки в России. Вестник ВГУИТ, 2020, Т. 82, №. 2, с. 181-189.

14. Русинек О.Т., Кондратистов Ю.Л., Рудов Р.В. Физиологобиохимические основы дифференциальной диагностики метацеркарий Opisthorchis felineus и Rhipidocotyle campanula. Российский паразитологический журнал. №1, 2012, с. 85-91.

15. Симакова А.В., Бабкина И.Б., Бабкин A.M. Роль в промысле карповых рыб -носителей метацеркарий Opisthorchis felineus в бассейне Средней Оби. Биологическое разнообразие: изучение, сохранение, восстановление, рациональное использование. Материалы II Международной научно-практической конференции. 2020. Керчь, Симферополь, с. 445-449.

16. Соловьева А.Г. Осложнений беременности т родов у больных описторхозом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук. Москва, 2007, 39 с.

17. Соловьева А.В., Курлович Н.А., Соловьев В.Г. Состояние тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза у беременных жительниц Обь-Иртышского бассейна с хроническим описторхозом. Медицинская паразитология и паразитарные болезни, год издания: 2012. - n 2. - С. 32-35.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу обеззараживания рыбы. Материал - рыбу мелкую цельную, рыбный фарш, слайсы рыбные выкладывают слоем толщиной не более 10 мм на противень из нержавеющей стали и помещают в морозильный шкаф для замораживания при температуре -20°С в течение 20 часов. Противень с замороженным материалом помещают на обогреваемую полку, расположенную в колбе вакуумной сублимационной сушилки, температура полки +40°С. Далее проводят дегидратацию в вакуумной сублимационной сушилке при следующих условиях: время - 20 часов, остаточное давление в колбе вакуумной сублимационной сушилки - 100 Па, влажность полученного образца не более 30%, температура конденсатора - (-40°С), остаточное давление после высушивания - 100 Па. Изобретение обеспечивает обеззараживание рыб карповых пород от личинок Opistorchis felineus. 5 ил., 1 табл.

Способ обеззараживания рыбы карповых пород от личинок Opistorchis felineus, характеризующийся тем, что материал - рыбу мелкую цельную, рыбный фарш, слайсы рыбные выкладывают слоем толщиной не более 10 мм на противень из нержавеющей стали и помещают в морозильный шкаф для замораживания в морозильном шкафу при температуре -20°С в течение 20 часов, противень с замороженным материалом помещают на обогреваемую полку для продукта, расположенную в колбе вакуумной сублимационной сушилки, температура полки +40°С, далее проводят дегидратацию в вакуумной сублимационной сушилке при следующих условиях: время - 20 часов, остаточное давление в колбе вакуумной сублимационной сушилки - 100 Па, влажность полученного образца не более 30%, температура конденсатора -40°С, остаточное давление после высушивания - 100 Па.