Maxell

GRZYBY PLEŚNIOWE W PRODUKCJI KIEŁBAS SUROWYCH Istotą produkcji wędlin surowych, w tym przede wszystkim kiełbas jest technologiczne sterowanie procesami technologicznymi, mikrobiologicznymi oraz fizycznymi, które zachodzą w surowcu mięso-tłuszczowym. Jakość tych wyrobów uzależniona jest od: • fizycznych, chemicznych i mikrobiologicznych właściwości surowca użytego do produkcji, • zastosowanych dodatków, • technologicznego sterowania procesem produkcji i zabiegami poprodukcyjnymi. W zależności od zakresu i rodzaju oddziaływania poszczególnych czynników a przede wszystkim ze względu na konsystencję wyrobu gotowego, kiełbasy surowe można podzielić na: • twarde (krajalne), które na etapie wytwarzania są poddawane dojrzewaniu, • miękkie (smarowne). Kiełbasy surowe dojrzewające charakteryzują się dużą trwałością, która jest wypadkową szeregu zmian zachodzących w farszu wędlinowym, prowadzących do: • wzrostu zawartości chlorku sodu, • nasycenia składnikami dymu wędzarniczego w przypadku stosowania zabiegu wędzenia, • odwodnienia, powodującego obniżenia aktywności wody w wyrobie, • wytworzenia się kwaśnych produktów fermentacji, • cenoanabiotycznej wymiany mikroflory przypadkowej na pożądaną technologicznie. W procesie wytworzenia kiełbas dojrzewających a szczególnie długo dojrzewających w kształtowaniu jakości i trwałości istotną rolę, poza mikroflorą zakwaszającą, odgrywa mikroflora denitryfikująca, aromatyzująca i stabilizująca. OSZRONIENIE BIOLOGICZNE JAKO REZULTAT PLEŚNIENIA W sprzyjających warunkach na powierzchni kiełbas surowych rozwijać się może wiele gatunków grzybów strzępkowych, do których należą pleśnie. Pojawianie się charakterystycznych nalotów, które są grzybnią tych pleśni może następować już w krótkim czasie po nadzianiu masy wędlinowej w osłonki, jak i również później, a mianowicie w czasie poprodukcyjnego dojrzewania kiełbas surowych. Najczęściej naloty pleśniowe występują i są widoczne wtedy w miejscach przewiązania batonów, odkręcenia kiełbas lub klipsowania. Grzyby pleśniowe jako zdecydowane tlenowce wegetują w zasadzie na zewnętrznych powłokach kiełbas tworząc odchylenia jakościowe określane jako oszronienia biologiczne (pleśnienie) i tylko w wyjątkowych okolicznościach strzępki (nitki) grzybni drążą w głąb wyrobów. Grzybnia rozwija się wtedy również bezpośrednio pod osłonką. Powstałe na zainfekowanych wędlinach grzybnie wytwarzają najczęściej zarodniki, co intensyfikuje rozwój kolonii o różnym zabarwieniu, uwarunkowanym rodzajem gatunkowym rozwijającej się pleśni. W sprzyjających warunkach środowiskowych na powierzchni kiełbas surowych rozwijać się może w sposób niekontrolowany i niezamierzony wiele różnych gatunków pleśni określanych jako grzyby niedoskonałe, w tym głównie należących do rodziny Trichocomaceae, pędzlaków z rodzaju Penicillium. Często na batonach pojawiają się szkodliwe, również anamorficzne (rozmnażanie bezpłciowe) jak rodzaj Penicillium, wytwarzające jednokomórkowe zarodniki zwane amerokonidiami, pleśnie z rodzaju Scopulariopsis, które należą do rodziny Microascaceae. Niekiedy na powierzchni kiełbas obserwuje się także rozwój pleśni zbożowej (Cladosporium herbarum), tj. szczepu reprezentującego rodzinę Cladosporiaceae i tworzącego charakterystyczne czarne plamy na batonach kiełbas. Sporadycznie wyroby mogą być również zainfekowane pleśniami z rodziny workowców Mycosphaerellaceae. W związku z rozwojem różnorodnych gatunkowo pleśni można obserwować na zainfekowanych kiełbasach wiele odcieni barw powstających nalotów (tzw. okwiat), tj. począwszy od białych i kremowych, poprzez szare, zielone, niebieskie aż po brązowe i czarne. Zasadnicze zagrożenie będące wynikiem samoistnego, spontanicznego zaszczepienia kiełbas pleśniami tkwi jednak przede wszystkim w dużej aktywności proteolitycznej i lipolitycznej tych grzybów oraz zdolności niektórych z nich do tworzenia mykotoksyn. Wraz z rozwojem grzybni nasila się niekorzystny dla jakości kiełbas specyficzny, duszący, nieprzyjemny a zarazem dość silny zapach. Jest to spowodowane powstawaniem wolnych metyloketonów i innych związków karbonylowych, które tworzą się na skutek jełczenia oksydacyjnego tłuszczu zachodzącego pod wpływem działania lipooksydazy pleśniowej. Aktywność w tym zakresie wykazują głównie szczepy z rodzaju Penicillium. Pleśnie jako heterotroficzne (organizmy cudzożywne) drobnoustroje rozkładające białka alkalizują środowisko, co wpływa na pogorszenie trwałości zainfekowanych kiełbas. Jest to efektem działania katepsyn pleśniowych, które katalizują proteolizę białek, kończącą się dezaminacją aminokwasów i prowadzącą do wydzielania się wolnego amoniaku. Zmiany te dotyczą głównie warstw zewnętrznych batonów kiełbas. Szkodliwe mykotoksyny mogą wytwarzać rozwijające się na kiełbasach niektóre pleśnie z rodzaju Penicillium, jak i wybitnie patogenne pleśnie Cladosporium herbarum. Te ostatnie rosną w szerokim zakresie temperaturowym i dodatkowo stanowią zagrożenie alergiczne. Zdolność do tworzenia mykotoksyn a nawet możliwości wywoływania infekcji u człowieka mają również pleśnie z rodzaju Scopulariopsis, które wytwarzają strzępki przezroczyste lub ciemne pigmentowe. Kolonie tych patogenów w zależności od gatunku mogą mieć barwę białą, płową, brązową a nawet czarną i tworzą grzybnię aksamitno-puszystą. Zagrożeniem dla trwałości kiełbas surowych są również bardzo szeroko rozpowszechnione w przyrodzie pleśnie z rodzaju Rhizopus (rodzina Rhizopodaceae) i Mucor (rodzina pleśniakowatych, Mucoraceae), które tworzą na batonach kiełbas luźne grzybnie. Biała, przechodząca w szarość i barwę żółtobrązową, grzybnia pleśni z rodzaju Rhizopus wrasta często pod osłonę za pomocą pigmentowych chwytników. Rodzaj Mucor tworzy natomiast białożółtą zarodnię o wełniastej, watowatej i kosmatej strukturze. Te gatunki grzybów pleśniowych wytwarzają charakterystyczne ciemne zarodniki, od których ciemnieją z upływem czasu powstałe zarodnie. Wytwarzanie mykotoksyn przez grzyby pleśniowe zależy od składu podłoża, wilgotności względnej i temperatury środowiska oraz rodzaju mikroflory towarzyszącej. Najbardziej sprzyjającą temperaturą do wytwarzania przez pleśnie mykotoksyn jest zakres 20-25OC. Z technologicznego punktu widzenia istotny jest jednak fakt, że optymalna temperatura rozwoju pleśni nie zawsze jest optymalną dla produkcji przez te drobnoustroje toksyn. Dużym zagrożeniem dla wyrobów jest ewentualny rozwój pleśni w warunkach, w których stają się one dominujące nad innymi drobnoustrojami. Zjawisko to pojawia się najczęściej w czasie przetrzymywania kiełbas w temperaturze 5-10OC i przy wilgotności względnej powietrza w granicach 70-75%. Dynamikę wzrostu pleśni wzmaga słaba cyrkulacja powietrza a nie szkodzi ich rozwojowi niska aktywność wody występująca w kiełbasach na etapie końcowym dojrzewania (suszenie). Oszronieniu biologicznemu spowodowanemu przez rozwój pleśni sprzyjają również zbyt duże wahania temperatury, jej częsta zmienność oraz przekroczenie punktu rosy. Warunki w jakich technologicznie przebiega produkcja a szczególnie proces dojrzewania kiełbas surowych powodują zawsze duże ryzyko zainfekowaniu ich zarodnikami różnych grzybów pleśniowych. Negatywne skutki rozwoju pleśni na wyrobach mięsnych wyraźnie sugerują więc konieczność eliminowania rozwijających się w sposób niekontrolowany grzybów pleśniowych z batonów kiełbas surowych dojrzewających. Powstające grzybnie można usuwać z powierzchni kiełbas mechanicznie, względnie dodatkowo zmywając je poprzez użycie roztworów kwasów organicznych (np. 3-5% roztwór kwasu octowego). PLEŚNIE JAKO KULTURY STARTOWE Wegetację i intensywny rozwój pleśni na powierzchni batonów kiełbas surowych przy pewnych założeniach technologicznych wywołuje się również celowo, co jest zjawiskiem w pełni wówczas pożądanym. Wytworzoną wtedy grzybnię należy zawsze zasuszyć ale pod warunkiem, że spełnia ona zakładane oczekiwania technologiczne, a mianowicie: • pokrywa jednocześnie całą powierzchnię batonów, • ściśle przylega do powierzchni kiełbas, • posiada białe lub białe z odcieniem szarości zabarwienie, • wykazuje czystość mikrobiologiczną. Celowo wytworzony przy takich uwarunkowaniach porost pleśni na powierzchni batonów kiełbas surowych w pełni odpowiada założeniom technologicznym stawianym wyrobom gotowym i nie zagraża konsumentowi zdrowotnie a powstał wskutek zaszczepienia kiełbas czystymi kulturami pleśniowymi, określanymi jako startowe. Kultury te nanoszone bezpośrednio na powierzchnię kiełbas dojrzewających tworzą swoistą mikroflorę pleśniową, nadającą wyrobom specyficzne ale zarazem pożądane właściwości organoleptyczne. Grzybnie tak wytworzone są wolne od mykotoksyn a użycie szlachetnych szczepów pleśni do powstawania tych grzybni gwarantuje, że nie dojdzie do wytworzenia żadnych toksyn w późniejszym okresie. Poza zdolnością do kształtowania korzystnych cech sensorycznych i technologicznych wyrobu, pleśnie stosowane jako kultury startowe powinny być konkurencyjne wobec pleśni obcych (pleśnie dzikie) i charakteryzować się dużą szybkością wzrostu oraz tworzeniem pożądanego aromatu. Dynamika namnażania się zaszczepionych na powierzchni kiełbas szczepów pleśniowych, wprowadzonych jako kultury startowe jest wynikiem ich wegetatywnego rozmnażania się, określanego jako bezpłciowe (pleśnie anamorficzne). Pleśnie takie rozmnażają się wskutek wytwarzania konidii (egzospory) lub produkowanie zarodników w zarodniach (endospory). Do grupy drobnoustrojów pleśniowych rozmnażających się bezpłciowo należą pędzlaki z rodzaju Penicillium, które wytwarzają zarodniki konidialne (egzospory). Wytworzona warstwa grzybni pleśniowej powstającej wskutek rozwoju pleśniowych kultur startowych nadaje kiełbasom atrakcyjny wygląd, utrudnia rozwój niepożądanej mikroflory bakteryjnej i drożdżowej oraz wpływa na specyficzny bukiet smakowo-zapachowy wyrobów. Pleśnie te wykorzystując tlen do swojego rozwoju eliminują jego dostęp do powierzchniowych warstw kiełbas, co ogranicza jego destrukcyjne działanie na stabilność barwy wyrobów. Kiełbasy charakteryzują się wtedy bardzo atrakcyjnym wybarwieniem pożądanym w tej grupie technologicznej wyrobów mięsnych. Z powyższych względów praktyczne zastosowanie, jako kultury startowe, znajdują tylko niektóre szczepy pleśni z rodzaju Penicillium, które dobrze i skutecznie kolonizują powierzchnię batonów kiełbas. Kultury te zapobiegają również rozwojowi konkurencyjnych patogennych i toksynogennych pleśni. Dla ich szybkiego rozwoju i tworzenia się porostu niezbędne jest zapewnienie odpowiednich warunków klimatycznych w czasie dojrzewania kiełbas, tj. wilgotności względnej, temperatury i szybkości przepływu powietrza. Generalnie pleśnie z rodzaju Penicillium rozwijają się wskutek tlenowego metabolizmu w zakresie temperatur od -10 do 55OC (optimum ok. 35OC), przy wartości pH masy wędlinowej wynoszącej 1÷10 (optimum 3÷5,5) i minimalnej zawartości wody na poziomie 11-14%. Młode grzybnie tworzone przez pleśnie Penicillium są białe ale mogą przybierać z czasem również kolor zarodników charakterystyczny dla danego szczepu (żółty, zielony, niebieski). Złe warunki środowiskowe (nadmierna wentylacja, zbyt sucho) powodują, że grzyby pleśniowe z rodzaju Penicillium tworzą duże miejscowe plamy na batonach, ale bez charakterystycznego równomiernego pokrycia ich grzybnią. W efekcie może to prowadzić do ograniczonego zabezpieczenia kiełbas przed rozwojem dzikich i niepożądanych pleśni. Efektywność technologiczna wynikająca z działania pleśniowych kultur startowych jest rezultatem odpowiednio dobranych warunków przebiegu dojrzewania wyrobów oraz dynamiki tworzenia się charakterystycznego aromatu. W procesie dojrzewania kolonizujące batony kiełbas, pleśnie, eliminują niekorzystne powstawanie tzw. obwódki podsychania w warstwach podosłonkowych kiełbas, sprzyjają równomiernemu wybarwieniu, poprawiają konsystencję (związanie, spójność) kiełbas. W efekcie skracają czas procesu suszenia, co prowadzi do szybszego uzyskania zakładanej wydajności produkcyjnej. Tworzenie się charakterystycznego aromatu kiełbas jako rezultatu rozwoju pleśni jest wynikiem ich proteolitycznego i lipolitycznego działania, które prowadzi do powstawania charakterystycznych związków aromatycznych, w tym również amoniaku. Jednocześnie bezpośrednie działanie tych drobnoustrojów daje efekt wzmocnienia typowo cha- rakterystycznego zapachu kiełbas dojrzewających. Gatunkami pleśni spełniającymi kryteria stawiane kulturom startowym są głównie szczepy: Penicillium nalgiovense, Penicillium candidium oraz wyodrębnione, wyselekcjonowane a zarazem spokrewnione z nimi szczepy Penicillium salamii, Penicillium olsonii i Penicillium milanese. Atutem pleśni Penicillium nalgiovense jest to, że szybko rosną i skutecznie tłumią rozwój niekorzystnej mikroflory. Dają gęsty porost w formie ochronnego nalotu mocnej grzybni oraz charakterystyczny grzybowy aromat. Pleśń ta wytwarza dichlorodiaportynę, diaportynol i kwas diaportynowy. Natomiast szczepy Pencillium candidium wprowadzają do kiełbas dojrzewających dodatkowo świeży aromat sera o charakterystyce typu camembert i wykazują przy tym dobry wzrost w niestabilnych warunkach (np. zbyt suche środowisko). Nowy, wyodrębniony z rodzaju Penicillium gatunek Penicillium salami, charakteryzuje się szybką skutecznością kolonizowania kiełbas już na etapie początkowej fazy dojrzewania i przebarwia kiełbasy na kolor zielony. Stwarza to zupełnie nową charakterystykę oraz atrakcyjność kiełbas surowych dojrzewających. UWARUNKOWANIA PRODUKCYJNE KIEŁBAS Z POWŁOKĄ PLEŚNIOWĄ Na skuteczność i efektywność kolonizowania batonów kiełbas wpływa w dużym stopniu rodzaj zastosowanej osłonki. W praktyce można stosować do produkcji tylko osłonki przepuszczalne, tj. osłonki celulozowe, kolagenowe i naturalne. Osłonki celulozowe nie są idealne dla wzrostu pleśni i należy je zawsze przed użyciem dobrze namoczyć. Zbyt wolny wzrost zaszczepionych na tych osłonkach pleśni szlachetnych może sprzyjać równocześnie niekorzystnemu rozwojowi pleśni dzikich, które prowadzą często do uszkodzenia osłonek, wskutek rozpuszczanie materiału osłonkowego. Znacznie lepszym rozwiązaniem jest stosowanie do produkcji kiełbas pleśniowych osłonek kolagenowych a zdecydowanie najlepiej osłonek naturalnych, na których szybko następuje wytworzenie się pożądanej gęstej grzybni. Osłonki celulozowe w porównaniu z naturalnymi opóźniają powstawanie mocnego porostu pleśni o 6-8 dni, co jest istotne dla efektu całego procesu dojrzewania kiełbas. Niezależnie od rodzaju osłonki proces dojrzewania kiełbas pleśniowych powinien zawsze przebiegać przez pierwsze 2 doby przy wilgotności względnej otaczającego powietrza powyżej 80% i w temperaturze 24-30OC oraz przy szybkości przepływu powietrza w czasie całej fazy suszenia wynoszącej 0,1-0,2 m/s (maksymalnie 0,6 m/s). Nadmierna prędkość przepływu powietrza prowadzi do powstawania niekorzystnej suchej warstwy podosłonkowej a z kolei zbyt wolny przepływ powietrza wydłuża czas i efektywność samego suszenia. W procesie produkcji kiełbas surowych pleśniowych mogą pojawiać się pewne mankamenty prowadzące do występowania odchyleń jakościowych. Do najczęściej spotykanych należą: • lepka powierzchnia batonów, będąca wynikiem zanieczyszczenia bakteryjnego, wadliwego schematu prowadzenia procesu dojrzewania, źle dobraną osłonką i zbyt małą wentylacją, • zazielenienia i nierównomierne pokrycie batonów białą grzybnią, co może być efektem rozwoju dzikich pleśni (np. z rodzaju Mucor), które zdominowały szczepy szlachetne, • niekorzystny amoniakowy zapach, będący efektem nadmiernej roli w zestawie startowych kultur pleśniowych szczepu Penicillium candidum oraz powstawania amoniaku wskutek obumierania pleśnie, • zbyt duży porost pleśni, któremu sprzyja wysoka wilgotność względna powietrza, długi czas procesu dojrzewania oraz zastosowana naturalna osłonka, dla której nie skorygowano parametrów procesu dojrzewania. Przykładowy układ recepturowy Kiełbasy surowe z porostem pleśni charakteryzują się najczęściej zawartością tłuszczu w wyrobie gotowym wynoszącą od 35% do maksymalnie 45%, odpowiednim stopniem rozdrobnienia i stosunkowo mało intensywnym przyprawieniem. Są one poddawane suszeniu prowadzonemu równocześnie z dojrzewaniem ale bez stosowania zabiegu wędzenia. Farsz do produkcji kiełbas surowych pleśniowych tworzy najczęściej mięso wieprzowe i/lub wołowe oraz tłuszcz twardy wieprzowy (słonina). Jako przyprawy stosuje się głównie czosnek i pieprz oraz niekiedy gałkę muszkatołową i kardamon. Do dodatków będących niezbędnym składnikiem recepturowym należy zaliczyć mieszankę peklującą, glukozę, askorbinian sodu i przydatny w tej grupie wyrobów azotan potasu. Używa się również niekiedy dodatek czerwonego wina. W produkcji kiełbas pleśniowych praktykuje się niski stopień zasolenia wyrobu, tj. nawet poniżej 2% liczony w stosunku do użytego surowca. Dla stabilizacji farszu i w celu stymulowania poprawnego przebiegu procesu dojrzewania przydatny jest dodatek bakteryjnych kultur startowych w postaci szczepów Staphylococcus xylosus lub Staphylococcus carnosus oraz Pediococcus pentosaceus. Te szczepy z rodzaju Staphylococcus, należące do względnych beztlenowców, rozwijają się w zakresie wartości pH = 4,8-8,0 oraz wytwarzają katalazę i redukują azotany, co jest istotne w przypadku ich dodania do farszu zawierającego azotany. Minimalna temperatura wzrostu dla tych drobnoustrojów wynosi 10OC a optimum rozwoju kształtuje się na poziomie 30OC. Bakterie te wykazują ponadto pożądane w tej grupie kiełbas właściwości lipolityczne i proteolityczne. Kwaszące szczepy Pediococcus pentosaceus wzrastają już od temperatury 15OC, ale największą intensywność rozwoju osiągają w temperaturze powyżej 30OC. Należą do względnych tlenowców i fermentując glukozę wytwarzają kwas mlekowy. Cechy, właściwości a przede wszystkim warunki rozwoju tych drobnoustrojów bakteryjnych stosowanych jako kultury startowe dobrze korelują z warunkami koniecznymi dla rozwoju wprowadzanych na powierzchnię nadzianych batonów kiełbas, szlachetnych kultur pleśniowych w postaci Penicillium nalgiovense i/lub Penicillium candidum. Zaszczepianie napełnionych farszem kiełbasianym osłonek odbywa się poprzez zanurzania batonów w roztworze zawierającym rozprowadzone w nim kultury pleśniowe. Następnie batony zawiesza się na wózkach i po 24 godzinnym osadzeniu w komorach klimatyzacyjnych poddaje się je procesowi fermentacji. Przebiega on najskuteczniej przez 2 doby w temperaturze 28-30OC i przy wilgotności względnej otaczającego powietrza ok. 90%. Po zakończonej fermentacji, następujący po niej proces dojrzewania (suszenie) należy prowadzić przez 5-6 tygodni w temperaturze 12-14OC i wilgotności względnej wynoszącej 60-65% do uzyskania zakładanej wydajności produkcyjnej. Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik Literatura: 1. Chróst A. (2016): Grzyby pleśniowe a środowisko człowieka. ,,Medycyna Doświadczalna i Mikrologia” nr 68 2. Jankiewicz L., Słowiński M. (2004): Technologia produkcji wędlin. Kiełbasy surowe. P.W.F. Warszawa 3. Perrone G., Houbraken J., Samson. P. A., Frisvad J. C., Susca A., Gunde-Cimerman N. (2015): Penicillium salamii. ,,International Journal of Food Technology” nr 16 4. Pezacki W. (1968): Technologiczne odchylenia jakości wyrobów mięsnych. P.W.R i L. Warszawa 5. Wajdzik J. (2013): Aspekty jakości wędlin surowych dojrzewających. ,,Gospodarka Mięsna” nr 7 6. Visagie C. M., Houbraken J, Frisvad J. C., Hong S- B, Klaassen C. H. W., Perrone G., Seifert K. A., Varga J., Yaguchi T., Samson R. A. (2014): Identification and nomenclature of the genus Penicillium. ,,Studies in Mycology.” nr 78

Peklowanie mięsa, korzyści i konieczność stosowania Peklowanie mięsa jest beztlenowym chemicznym zabiegiem utrwalania mięsa, polegającym na działaniu środków peklujących (soli peklujących) w postaci azotanów (azotany V) i azotynów (azotany III). Za całościowy efekt tego procesu odpowiedzialny jest bezpośrednio azotyn, a azotan będący jego prekursorem jest tylko substratem przemiany zachodzącej z udziałem drobnoustrojów denitryfikujących, a prowadzącej do powstania azotynu. Z tego względu peklowanie samym azotynem przyjęto określać terminem metody peklowania bezbakteryjnego. W praktyce produkcyjnej działanie soli peklujących dokonuje się z równoczesnym udziałem chlorku sodu, a proces peklowania może być wspomagany także dodatkiem różnych innych substancji chemicznych. Dla optymalnego jego przebiegu niezbędne jest stworzenie odpowiednich warunków, w tym głównie optymalnej temperatury środowiska i braku obecności w niej tlenu oraz właściwej wartości pH peklowanego mięsa. Funkcjonalnymi skutkami procesu peklowania są pożądane i w pełni akceptowalne przez konsumentów następujące funkcje, wynikające z zastosowania tego procesu technologicznego: funkcja barwotwórcza sprowadzająca się do powstawania wybarwienia peklowniczego, którego efektem jest wytworzenie stabilnej barwy,funkcja smako- i zapachotwórcza prowadząca do wytworzenia aromatu i smaku peklowniczego,funkcja hamująca rozwój niektórych niepożądanych drobnoustrojów, w tym głównie do działania antybotulinowego,funkcja przeciwutleniająca powodująca spowalnianie procesów oksydacyjnych. Barwotwórczy efekt peklowania W procesie peklowania azotyn uczestniczy w przemianach (proces nitrozylowania) prowadzących do powstawania charakterystycznych barwników peklowanego mięsa, jakimi są: nitrozylomioglobina (Mb·NO) i nitrozylohemoglobina (Mb·NO). Te nitrozylowe formy barwników hemowych są produktami powstającymi z udziałem azotynu przekształconego przez nietrwały kwas azotawy do tlenku azotu, który tworzy kompleks z żelazem hemu barwników hemowych. W zachodzącym w mięsie procesie nitrozylowania (tlenowanie tlenkiem azotu) barwników hemowych bierze udział tylko 5-15% dostępnego azotynu. Dla uzyskania barwotwórczego efektu peklowania niezbędna jest obecność w mięsie azotynu na poziomie wynoszącym 30-50 mg w 1 kg tkanki mięśniowej. Powstające w procesie peklowania nitrozylobarwniki kształtują czerwoną barwę mięsa peklowanego, co jest bardzo pożądane w technologii wytwarzania większości przetworów mięsnych. Jednocześnie barwa peklownicza jest wyróżnikiem rzutującym w istotnym stopniu na atrakcyjność konsumencką wyrobów mięsnych. Trwałość tej barwy ma więc wyjątkowo duże znaczenie dla jakości produkowanych bardzo wielu wyrobów mięsnych. Dodatkowym atutem peklowania jest również fakt, że nitrozylobarwniki w czasie obróbki termicznej ulegają przemianom prowadzącym do ustabilizowania powstałej barwy peklowniczej, co staje się efektem powstania nitrozylomiochromogenu (Ch· Mb· NO) i nitrozylohemochromogenu (Ch· Hb· NO). Tworzące się kompleksy barwne pod wpływem światła i tlenu mogą jednak ulegać degradacji prowadzącej do pogorszenia barwy wyrobów wytwarzanych z mięsa peklowanego. Intensywność nitrozylowania mioglobiny i hemoglobiny, a tym samym tworzenie się wysyconej barwy mięsa peklowanego, jest pochodną wpływu wielu czynników, m.in. takich jak: wartość pH mięsa, reaktywność i redukcyjność środowiska, temperatura oraz ilość dostępnych natywnych barwników hemowych i ich dostępność dla tlenku azotu, a także od stopnia zaawansowania poprawności lub wadliwości glikolitycznych przemian poubojowych. Niezbędnym czynnikiem determinującym powstawanie barwy peklowniczej jest podaż dominującego barwnika mięsa, jakim jest mioglobina. Hemoglobina, będąca typowym barwnikiem krwi i znajdującym się w mięsie jako efekt niedostatecznego wykrwawienia (pozostałość krwi w naczyniach włosowatych) stanowi maksymalnie tylko 16% ogólnej zawartości barwników hemowych w tkance. W praktyce przyjmuje się więc, że to mioglobina decyduje o charakterystyce barwy mięsa peklowanego. reakcja tlenowania tlenkiem azotu (nitrozylowania) mioglobiny, jako dominującego barwnika obecnego w mięsie, przebiega najszybciej w środowisku o kwasowości czynnej, wyrażonej stężeniem jonów wodorowych, mieszczącej się w przedziale 5,2≤ pH ≤ 6,0. Przekroczenie tych granicznych wartości pH może powodować już nieprawidłową jakość wybarwienia peklowniczego i pogorszenie intensywności tworzonej się barwy. Staje się to rezultatem zakłóconego mechanizmu peklowania. W praktyce przyjmuje się, że najbardziej pożądaną barwę peklowniczą uzyskuje się przy wartości pH peklowanego mięsa mieszczącej się w zakresie od 5,15 do 6,63 jednostek. Zaobserwowano jednocześnie, że w odczynie powyżej poziomu wartości 7,16 reakcja tlenowania tlenkiem azotu przebiega na tyle wolno, że mięso przebarwia się wysoce nieprawidłowo. Z kolei zbyt duża kwasowość czynna peklowanego mięsa (pH <5,0) powoduje natomiast dekompozycję natywnej mioglobiny, co prowadzi do ograniczenia powstania skutecznego wybarwienia peklowniczego. Prawidłowe wykształcenie się barwy peklowniczej przebiega najłatwiej i bez zakłóceń tego mechanizmu wówczas, gdy w mięsie znajduje się wyłącznie natywna forma mioglobiny (Mb). Ze względu na fakt, że taki stan jest naturalnie nieosiągalny, należy więc tak kształtować warunki środowiskowe mięsa, aby wstrzymać utlenianie mioglobiny, a zarazem ułatwiać redukcję powstałej metmioglobiny (MMb) lub odtlenowanie oksymioglobiny do wyjściowej formy tego barwnika, jakim jest mioglobina. Zarówno metmioglobina, jak i oksymioglobina obecne w mięsie mogą sprzyjać powstawaniu zbrązowienia peklowanego mięsa dokonującego w pierwszym etapie zachodzących w tym procesie przemian barwnikowych. Peklowanie mięsa jest najbardziej skuteczne wtedy, kiedy rozpoczyna się w możliwie krótkim czasie od uboju zwierząt rzeźnych. Im krótszy czas między tymi fazami przerobu mięsa, tym skuteczniej można uzyskać intensywną barwę peklowanego mięsa. Procesy autolityczne i egzogenne zachodzące przy zmienności wartości pH, jełczenie oksydacyjne, prowadzące do powstawania nadtlenków oraz jełczenie hydrolityczne, poprzez tworzenie się nienasyconych kwasów tłuszczowych w dużym stopniu zakłócają mechanizm powstawania nitrozylobarwników. Ponadto obecne w mięsie nienasycone kwasy tłuszczowe i nadtlenki, utleniając barwniki peklowanego mięsa, powodują powstawanie niekorzystnej szarozielonej barwy. Postępujące zmiany poubojowe zachodzące w mięsie prowadzą również do dysocjacji mioglobiny, co stwarza istotne przesłanki biochemiczne do nieodpowiedniego przebiegu reakcji barwnych zachodzących w trakcie peklowania. Wybarwienie peklownicze warunkowane jest w dużym stopniu obecnością w środowisku związków redukujących oraz substancji obniżających wartość pH. Istotną rolę odgrywa w tym procesie również własna redukcyjność środowiska. Jednocześnie dla wytworzenia barwy peklowniczej niezbędna jest zawsze optymalna ilość azotynu lub/i azotanu. W przypadku niedoboru tych substancji barwa peklownicza tworzy się mało intensywna i jest nietrwała. Z drugiej strony nadmiar azotynów może powodować powstawanie w większej ilości metmioglobiny, co prowadzi do pojawiania się niekorzystnej brązowej barwy. Uzyskanie pożądanych technologicznie efektów tlenowania mioglobiny tlenkiem azotu utrudnia także naturalna skłonność tego barwnika hemowego do utlenienia. Z technologicznego punktu widzenia tlenowanie mioglobiny tlenkiem azotu powinno więc zawsze wyprzedzać niekorzystne jej utlenianie, prowadzące do powstawania brunatnej metmioglobiny. Barwa taka staje się skrajnie nieakceptowalna, gdy około 60% natywnych barwników obecnych w mięsie ulegnie przemianie do metmioglobiny i methemoglobiny. Procesowi powstawania tych barwników heminowych sprzyja obecność w mięsie oksymioglobiny, na którą działa azotyn. Obecne w peklowanym mięsie pochodne mioglobiny w postaci oksymioglobiny (Mb·O2) i metmioglobiny (MMb) w sprzyjających warunkach (długi czas, dostęp światła i tlenu) mogą ulegać niekorzystnym procesom prowadzącym do tworzenia się sulfmioglobiny oraz cholemioglobiny. Pojawieniu się w mięsie tych substancji towarzyszą niekorzystne zmiany w zakresie jakości barwy. Mięso uzyskuje wtedy szarozieloną barwę, idącą nawet w odcień czerni. Najbardziej podatnymi gatunkowo na takie zmiany są mięsa bogate w barwniki hemowe (wołowina, dziczyzna), w których w czasie peklowania procesy utleniania mogą wyprzedzać przemiany nitrozylowania (tlenowanie tlenkiem azotu). Korzystną technologicznie cechą mięsa jest zawsze jego potencjał redukcyjny, który może sukcesywnie przekształcać powstałą metmioglobinę w pożądany barwnik surowego mięsa peklowanego, jakim jest w końcowym stadium przemian nitrozylomioglobina. redukcji metmioglobiny do mioglobiny, która ulega późniejszemu tlenowaniu przez tlenek azotu, sprzyja dodatek kwasów askorbinowych i/lub ich soli sodowych. Podobne właściwości wykazuje kwas cytrynowy. Substancje te, a w szczególności kwasy askorbinowe i ich sole sodowe przyczyniają się do podwyższenia wartości parametru a* mięsa peklowanego z ich udziałem i wyrobów z niego wyprodukowanych. Stosując kwasy askorbinowe i ich sole sodowe należy mieć zawsze na uwadze jednak fakt, że ich nadmiar może negatywnie wpływać na efekty barwotwórcze procesu peklowania. Ponadto substancje te są zdecydowanie mniej przydatne w procesie peklowania azotanowego. Dodatkami wpływającymi skutecznie na wytworzenie się stabilnej barwy peklowniczej, co determinuje duże stężenie Mb·NO, są niektóre węglowodany, głównie stosowane w postaci cukrów redukujących (glukoza) i dwucukrów (sacharoza). różne cukry z różną dynamiką ulegają oksydoredukcyjnym przemianom fermentacyjnym, co prowadzi do nagromadzenia się kwasów organicznych. W efekcie stwarza to warunki do szybszego przebiegu mechanizmu peklowania. Węglowodany w procesie peklowania stają się również pożywką dla bakterii denitryfikujących, a glukoza, reagując z tlenem, dodatkowo sprzyja pożądanemu tlenowaniu mioglobiny tlenkiem azotu, prowadzącemu do powstawania nitrozylomioglobiny. efektywność wybarwienia peklowniczego, zachodząca przy pomocy cukrów, zależy jednak zawsze w dużym stopniu od pojemności buforowej mięsa. Smako- i zapachotwórczy efekt peklowania Rola środków peklujących w tworzeniu się aromatu i smaku mięsa peklowanego jest bardzo złożona. Działanie tych związków sprowadza się bowiem do współdziałania z wieloma różnymi substancjami. Dla smakowitości mięsa peklowanego istotne są substancje tworzące się w wyniku reakcji tlenku azotu z wolnymi aminokwasami i peptydami. Udział swój w tym zakresie mają również produkty reakcji azotynu z białkami i tłuszczami. Wiązanie przez białka azotynu prowadzi do powstawania zmodyfikowanych aminokwasów, do których należy nitrozocysteina i inne izomeryczne pochodne. Natomiast rezultatem reakcji azotynów z kwasami tłuszczowymi są powstające i wpływające na smakowitość peklowniczą mięsa alkiloazotany oraz alkilocyjanki. Tworzący się aromat peklowniczy jest również wynikiem przeciwutleniających właściwości azotynu. Dla uzyskania pożądanego efektu smakowitości mięsa peklowanego niezbędna jest obecność azotynu na poziomie 20-40 mg na 1 kg tkanki mięśniowej. Przeciwutleniające działanie azotynu Azotyny (azotanyIII), które wykazują naturalną tendencję do utleniania się do azotanów (azotanyV), wykorzystują w tym procesie niekorzystny dla efektu peklowania tlen. Tworząc ponadto stabilne kompleksy z żelazem hemowym, uniemożliwiają uwalnianie się, działających katalitycznie na przemiany w lipidach, kationów Fe+2. Jest to szczególnie ważne dla jakości sensorycznej wyrobów peklowanych, ponieważ ewentualne niekorzystne utlenianie lipidów powoduje pogarszanie smaku i zapachu wyrobów mięsnych a obecność ich w stanie natywnym przyczynia się do tworzenia pożądanego i charakterystycznego zapachu mięsa. Działanie antyutleniające azotynu jest także związane z możliwością tworzenia przez ten związek z katalitycznie działającymi kationami Me niereaktywnych kompleksów chelatowych. Wchodząc w reakcje z tlenem, azotyny ograniczają jego kontakt z wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi, co ogranicza ryzyko powstawania posmaku jełkiego a wyrobach obrabianych termicznie niepożądanego wyróżnika smaku, określanego jako ,,smak mięsa ogrzewanego”. azotyny opóźniają także prooksydatywne działanie kationów metali na cholesterol, co w rezultacie ogranicza skutecznie tworzenie się w mięsie peklowanym niepożądanych smakowo i zapachowo pochodnych tego związku. Antydrobnoustrojowe działanie azotynu Antyoksydacyjne i antydrobnoustrojowe działanie azotynów stało się przesłanką do zakwalifikowania tych związków do grupy substancji konserwujących. azotyny zapobiegają wzrostowi szeregu bakterii patogennych, w tym wytwarzających toksyny (jad kiełbasiany) szczepów Clostridium botulinum. Jednym z najbardziej prawdopodobnych mechanizmów antybotulinowej funkcji azotynu jest sekwestrowanie przez niego kationów żelaza, niezbędnych do proliferacji i produkowania toksyn. Badania potwierdzają, że azotyn przejawia fizjologicznie niekorzystną aktywność również w odniesieniu do innych patogenów. Związek ten przyczynia się bowiem do hamowania wzrostu bakterii z rodzaju Salmonella, szczepów Staphylococcus aureus oraz Listeria monocytogenes. Skuteczność działania antydrobnoustrojowego azotynu zależy od temperatury przechowywania peklowanych wyrobów mięsnych, ich wartości pH, zawartości chlorku sodu oraz obecności innych substancji konserwujących. Dobremu efektowi antybakteryjnego działania azotyn sprzyja także aktywności wody, kształtująca się poniżej wartości 0,96. Działanie antydrobnoustrojowe azotynu zapewnia dopiero jego stężenie na poziomie minimalnym wynoszącym 0,008% (80 mg/ kg). W praktyce należy jednak przyjąć, że dopiero poziom powyżej 200 mg w 1 kg wyrobu inaktywuje drobnoustroje w sposób długotrwały. Poziom taki jest jednak niemożliwy do akceptacji z punktu widzenia prawnego. Azotyn staje się także mało skuteczny, jako antybotulinowa substancja konserwująca w wyrobach podrobowych zawierających wątrobę (kiszki wątrobiane, pasztety) i krew (kiszki kaszane, salcesony krwiste). W wyrobach krwistych jego rola konserwująca staje się mało istotna na skutek wysokiej wartości pH tych wyrobów i występowania dużej podaży hemoglobiny krwi. Ogrzewanie wątroby w czasie obróbki wędlin podrobowych prowadzi z kolei do uwalniania żelaza, które inaktywuje dodany azotyn, co prowadzi w następstwie do przywracania wcześniej zakłóconego procesu zaopatrywania komórek bakteryjnych w żelazo. Nowe technologie peklowania Znane powszechnie niepożądane potencjalne skutki zdrowotne stosowania środków peklujących, głównie azotynów oraz brak możliwości zastąpienia w pełni ich funkcji barwotwórczej innymi substancjami i nieznalezienie substytutu ekwiwalentnego dla tych soli w zakresie tworzenia charakterystycznego smaku i zapachu peklowniczego doprowadziły do rozwoju alternatywnych metod peklowania. Powstałe technologie, określane jako nowe kierunki peklowania pozwalają na produkowanie peklowanych wyrobów mięsnych bez dodatku azotynu w pełni akceptowanych sensorycznie i dobrze imitujących te, które wytwarza się z mięsa peklowanego tradycyjnie, czyli z bezpośrednim dodatkiem azotynu. Metody takie są oparte na wykorzystaniu azotanów oraz w zdecydowanie mniejszym stopniu azotynów w postaci naturalnych składników roślinnych stosowanych technologicznie w postaci suszonych soków warzywnych. Pochodzą one z roślin wykazujących dużą zdolność do kumulowania azotanów i w mniejszym stopniu samych azotynów. Stopniem kumulowania związków peklujących można sterować poprzez odpowiedni dobór gatunku i odmiany rośliny, warunków jej wzrostu i czasu zbioru oraz poprzez odpowiednie nawożenie gleby. Związki te kumulują się w największym stopniu w częściach zielonych roślin. Najczęściej stosowanymi warzywami do wykorzystania ich jako potencjalne źródło azotanów i azotynów okazują się suszone soki z buraka zwyczajnego (Beta vulgaris L.) oraz selera (Apium graveolens), w tym głównie selera listkowego. Ta odmiana selera dodatkowo zawiera znaczne ilości kwasu askorbinowego, co sprzyja szybkości tworzenia się wybarwienia peklowniczego. atutem soku z buraka ćwikłowego (buraka zwyczajnego) jest natomiast to, że zawiera on glikozydowy czerwono-fioletowy barwnik zwany betaniną, który wpływa pozytywnie na efektywność tworzenia się barwy peklowniczej, wspomagając jej intensywność. W związku z faktem, że soki warzywne dostarczają tylko nieznaczne ilości środków peklujących, co jest atutem w zakresie kształtowania zdrowotności wyrobów peklowanych, należy wspomagać ich działanie przez stosowanie kwasu cytrynowego, kwasu askorbinowego oraz cukrów redukujących, najlepiej naturalnego pochodzenia. Źródłem tych substancji mogą być owoce aceroli (Malpighia glabra L.) lub soki pochodzące z owoców cytrusowych (Citrus L.). Dla przyspieszenia zachodzącego mechanizmu peklowania z udziałem azotanów naturalnego pochodzenia można go wspomagać przy użyciu kultur startowych w postaci bakterii denitryfikujących. Najbardziej przydatnymi w tym zakresie są szczepy Staphylococcus carnosus i Staphylococcus vitulinus, które wykazują zdolność do wytwarzania reduktazy azotanowej, niezbędnej do redukcji azotanów. W specyficznych uwarunkowaniach technologicznych pojawia się w wyrobach mięsnych wybarwienie peklownicze przy braku stosowania soli peklujących, a także bez dodatku suszy warzywnych bogatych w azotany. Dotyczy to w praktyce wędlin surowych długo dojrzewających, które uzyskaną barwę peklowniczą zawdzięczają przemianom mikrobiologicznym i obecnością azotanów naturalnie występujących w surowcu mięsnym, których ilość może nawet sięgać poziomu 15mg/1kg. Tworzeniu się barwy peklowniczej wędlin dojrzewających sprzyjają także azotany wprowadzone do surowca mięsnego wraz z przyprawami i solą kuchenną, jako efekt ich zanieczyszczenia. Znajdujące się w surowcu azotany pod wpływem upływu czasu dojrzewania i działania tkankowych bakterii denitryfikujących, w środowisku o wartości pH poniżej 7,0 jednostek ulegają przemianom do tlenku azotu, który wchodząc w reakcje z barwnikami hemowymi tworzą barwne kompleksy nitrozylowe typowe dla peklowanego mięsa. Stosowanie alternatywnych metod peklowania stwarza przesłanki ograniczające ryzyko tworzenia się szkodliwych N-nitrozoamin oraz daje realną możliwość uzyskania w wyrobach mięsnych zdecydowanie niższej zawartości resztkowej azotanów (poniżej 5mg/1kg) i azotynów (poniżej 1mg/1kg) w porównaniu z ich ilością występującą w wyrobach peklowanych tradycyjnie (peklowania azotynowe). Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik Literatura: 1. Duda Z. (1998): Wybrane zagadnienia stosowania azotynu w przetwórstwie mięsa. „Żywność. Technologia. Jakość” nr 3 2. Kalinowska – Dohojda a., Banaszkiewicz T. (2012): Substancje dodatkowe w przetwórstwie mięsa. „Postępy Nauki i Technologii Przemysłu rolno- Spożywczego” nr 4 3. Lűcke K. (2003): Einsatz von Nitrit und Nitrat in der Őkologischen Fleischverarbeitung. „Fleischwirtschaft” nr 11 4. Łaszkiewicz B., Szymański P., Kołożyn -Krajewska D.(2019): Wpływ wybranych szczepów bakterii kwasu mlekowego na przydatność technologiczną i jakość mikrobiologiczną mięsa drobiowego oddzielonego mechanicznie. „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość” nr 26 5. Wajdzik J. (2018): Technologicznie uwarunkowane powstawania odchyleń jakościowych wyrobów mięsnych. Wydawca „rzeźnik polski” 6. Wajdzik J.(2019): alternatywne metody peklowania. „rzeźnik polski” nr 9 7. Wajdzik J. (2019): Produkcyjne i poprodukcyjne kształtowanie barwy wyrobów mięsnych. „rzeźnik polski” nr 12

Produkcyjne i poprodukcyjne kształtowanie barwy wyrobów mięsnych Barwa mięsa kulinarnego oraz w mniejszym stopniu również przetworów mięsnych jest jedną z najważniejszych cech jakościowych, którą konsument wiąże z akceptowalnością tych wyrobów. Wyróżnik barwy jest również istotnym atrybutem oceny jakościowej, który decyduje o przydatności technologicznej i kulinarnej mięsa oraz jego wyrobów. Barwa mięsa kulinarnego zależy od stężenia i formy chemicznej barwników hemowych, z których najważniejszym jest mioglobina. Natomiast barwę wielu przetworów mięsnych, poza ich składem, kształtują chemiczne przemiany tych barwników zachodzące w trakcie procesów technologicznych i w czasie poprodukcyjnego przechowywania. Istotnymi czynnikami wpływającymi na jakość barwy wszystkich wyrobów mięsnych są: gatunkowe pochodzenie mięsa, stężenie jonów wodorowych, zawartość wody oraz tłuszczu. Barwa mięsa oraz wszystkich wyrobów mięsnych zależy przede wszystkim od natywnego czerwonego barwnika hemowego, jakim jest mioglobina (Mb) oraz w pewnym stopniu od barwnika krwi, tj. hemoglobiny (Hb). Inne barwniki, w tym takie jak hemy komórkowe (np. cytochrom C), barwniki osocza krwi (karotenoidy, flawiny, bilirubina) oraz barwniki obecne w niektór ych tkankach tłuszczowych (np. lipochromy łoju) odgrywają w procesie kształtowania barwy już tylko niewielką rolę. Poziom mioglobiny jako dominującego barwnika wynosi w mięśniach świń i cieląt 1-3 mg/ kg, w mięśniach młodego bydła rzeźnego i owiec 6-10 mg/kg, a w mięśniach bydła dorosłego 16-20 mg/kg tkanki mięśniowej. Zawartość hemoglobiny w mięsie kształtuje się natomiast najczęściej na poziomie od 6% do 16% ogólnego poziomu barwników hemowych. Z powyższego względu przyjmuje się regułę, że o barwie mięsa decyduje przede wszystkim mioglobina. Jednocześnie barwę kształtują przemiany zachodzące w obrębie barwników hemowych, w tym głównie dotyczące mioglobiny (Mb), która wchodząc w szereg reakcji chemicznych wpływa na charakterystykę barwy mięsa i jego przetworów. Obecność hemoglobiny znacząco wzrasta w mięsie uzyskanym ze zwierząt rzeźnych przy ich niedostatecznym wykrwawieniu. Jest to wynikiem zalegania krwi (zawiera hemoglobinę) w drobnych naczyniach krwionośnych (naczynia włosowate), co wpływa na bardziej intensywną czerwoną barwę mięsa. Hemoglobina zbudowana jest z czterech podjednostek, z których każda ma cząsteczkę hemu. W związku z tym jedna jej cząsteczka może przyłączyć od jednej do czterech cząsteczek tlenu, co powoduje, że białko to może występować jako oksyhemoglobina o różnym stopniu utlenowania. Mioglobina i jej przemiany w mięsie Mioglobina (Mb) jest typowym barwnikiem włókien mięśniowych rozpuszczalnym w wodzie, będąca sarkoplazmatycznym globularnym hemoproteidem, składającym się z hemu połączonego z komponentem białkowym, którym jest globina. Hem (grupa prostetyczna) należy do żelazoporfiryn, w których żelazo może istnieć w formie zredukowanej- żelazawej (Fe +2) lub utlenionej-żelazowej (Fe+3). Globina stanowi w tym związku ok. 96% masy całkowitej a grupa prostetyczna, czyli hem tylko ok. 4%. Mioglobina występująca w formie żelazawej określana jest terminem dezoksymioglobiny. Ta natywna postać purpuro-czerwonego barwnika (Mb) utrzymuje się w mięsie tylko przy bardzo niskim ciśnieniu parcjalnym tlenu (< 1,4 mmHg). W obecności większej ilości tlenu (ciśnienie parcjalne tlenu > 4 mmHg) dochodzi już bowiem do spontanicznego utlenowania mioglobiny (proces tzw. pozornego utleniania) i wytworzenia różowoczerwonej oksymioglobiny (Mb·O2). W przypadku, gdy obie żelazawe formy mioglobiny, tj. Mb, Mb·O2 zostaną utlenione (jon żelazawy grupy prostetycznej) do formy żelazowej (Fe+3) barwnik ulega przemianie w formę utlenioną zwaną metmioglobiną (MMb), która charakteryzuje się mało atrakcyjną brunatną barwą. Procesowi sprzyja ciśnienie parcjalne tlenu wynoszące ok. 4 mmHg a czynnikami destrukcyjnymi wobec części globinowej mioglobiny są: niska wartość pH, podwyższone stężenie soli i promienie UV. Tworzeniu się metmioglobiny sprzyja także naturalna skłonność mioglobiny do utleniania. Powstająca MMb, która jako barwnik heminowy jest bardziej trwała niż jej wyjściowa forma hemowa, jest niekorzystna w procesach technologicznych. Niezależnie od ciśnienia tlenu, w tkance mięśniowej zachodzi stałe przekształcanie się żelazawych form mioglobiny w metmioglobinę. Równocześnie jednak aktywność redukująca mięsa pozwala częściowo redukować powstającą niekorzystną metmioglobinę do pożądanej oksymioglobiny - Mb·O2 (w obecności tlenu) lub mioglobiny -Mb (w przypadku braku tlenu). W pewnych uwarunkowaniach mięso traci jednak bezpowrotnie zdolność do takiej redukcji MMb, co zdarza się w czasie długiego dojrzewania chłodniczego w warunkach próżniowych lub w atmosferze bardzo niskiego ciśnienia tlenu. W układzie redukcyjnym mięśni najistotniejszym elementem jest udział enzymu zwanego reduktazą metmioglobiny, który jest najważniejszym czynnikiem odpowiedzialnym za stabilizację i jakość barwy mięsa. Badania potwierdziły, że aktywność tego enzymu w mięśniach jest najwyższa w zakresie temperatury od 30°C do 37°C. Niekorzystne dla jakości barwy są zachodzące w tkankach procesy utleniania lipidów zmniejszające aktywność reduktazy, a przeciwnie pozytywna jest obecność przeciwutleniaczy, która z kolei zwiększa jej aktywność w mięsie. Potencjalną trwałość pożądanej barwy mięsa kształtowaną przez mioglobinę i oksymioglobinę wspomaga ochrona mięsa przed działaniem energii świetlnej. Energia ta przyspiesza bowiem zmiany rozkładowe w obrębie barwników, czego wyrazem jest pojawienie się barwy żółtej, zielonej a nawet szarej. Utlenianie się mioglobiny w obecności wolnych rodników sulfhydrylowych prowadzi bowiem do powstawania zielonego barwnika zwanego sulfmioglobiną (Sulf Mb), która może jednak w pewnych uwarunkowaniach przekształcać się ponownie w mioglobinę. Sulfmioglobina tworzy się łatwo wskutek zachodzącej reakcji mioglobiny z siarkowodorem i tlenem. Źródłem H2S w mięsie jest aktywność proteolityczna enzymów pochodzenia bakteryjnego. Działające na mioglobinę substancje utleniające prowadzić mogą również do tworzenia się zielonego barwnika zwanego cholemioglobiną (CholeMb), który rozpada się łatwo na wolną globinę, żelazo i porfirynę. Barwnik ten kształtuje w ten sposób trwałą, ale niekorzystną barwę mięsa. Cholemoglobina powstaje najłatwiej w wyniku reakcji mioglobiny i metmioglobiny z hydronadtlenkami, a jej powstawaniu sprzyja wartość pH środowiska w granicach 4,5- 6,0. Przemiana barwników hemowych, w tym mioglobiny jest więc najważniejszym czynnikiem wpływającym na barwę mięsa. Tempo kształtowania się i stabilizacja pożądanej barwy mięsa są wyłącznie związane z utlenowaniem mioglobiny do oksymioglobiny, co jest determinowane wartością pH mięsa, temperaturą jego przechowywania oraz ilością dostępnego tlenu. Czynniki te należy uwzględnić na etapie programowania czasowej ekspozycji mięsa na działanie tlenu. Wybarwienie peklownicze mięsa W zabiegach produkcyjnych istotną rolę dla barwy mięsa odgrywa tlenowanie mioglobiny tlenkiem azotu, które zachodzi w procesie jego peklowania. Wykorzystuje się w nim właściwości mioglobiny i hemoglobiny do łączenia się z tlenkiem azotu, który powstaje w wyniku mechanizmu rozkładu środków peklujących (azotany, azotyny). Tlenek azotu wchodząc w reakcję z barwnikami hemowymi prowadzi do powstania czerwonych kompleksów żelazawo-porfirynowych, zwanych nitrozylomioglobiną i nitrozylohemoglobiną. Z technologicznego punktu widzenia największe znaczenie ma przede wszystkim związek nitrozylowy, będący pochodną mioglobiny (nitrozylomioglobina). Reakcja tlenowania (nitrozylowania) mioglobiny tlenkiem azotu przebiega najszybciej w środowisku o kwasowości czynnej, wyrażanej stężeniem jonów wodorowych, mieszczącej się w przedziale 5,2≤ pH ≤6,0. Przekroczenie tych skrajnych wartości pH powoduje już nieprawidłową jakość wybarwienia peklowniczego, co jest rezultatem zakłóconego mechanizmu peklowania. W warunkach odpowiedniego potencjału oksydoredukcyjnego, pożądaną i typową barwę peklowniczą uzyska się wtedy, gdy wartość pH spełnia zależność 5,15≤ pH ≤ 6,63. W odczynie powyżej granicznej wartości pH= 7,16 reakcja tlenowania przebiega już bardzo wolno, a mięso przebarwia się wysoce nieprawidłowo. Również zakłócana jest reakcja powstawania nitrozylomioglobiny w warunkach stężenia jonów wodorowych kształtujących wartości pH< 5,0, która jest wynikiem dekompozycji natywnej mioglobiny. Prawidłowe wykształcenie się barwy peklowniczej przebiega najłatwiej i bez zakłóceń tego mechanizmu wówczas, gdy w mięsie znajduje się wyłącznie natywna forma mioglobiny (Mb). Ze względu na fakt, że taki stan jest naturalnie nieosiągalny należy więc tak kształtować warunki środowiskowe mięsa, aby wstrzymać utlenianie mioglobiny a zarazem ułatwiać redukcję MMb lub odtlenowanie oksymioglobiny do wyjściowej formy tych barwników, czyli mioglobiny. Zarówno metmioglobina, jak i oksymioglobina obecne w mięsie mogą sprzyjać powstawaniu zbrązowienia peklowanego mięsa w pierwszym etapie zachodzących w tym procesie przemian barwnikowych. Peklowanie mięsa jest najbardziej skuteczne, jeśli jest rozpoczęte w możliwie krótkim czasie od uboju zwierząt rzeźnych. Im krótszy czas między tymi fazami przerobu mięsa, tym skuteczniej można uzyskać intensywną barwę peklowanego mięsa. Procesy autolityczne i egzogenne zachodzące przy zmienności wartości pH), jełczenie oksydacyjne (powstające nadtlenki) oraz hydrolityczne (tworzenie się nienasyconych kwasów tłuszczowych) w dużym stopniu zakłócają tworzenie się nitrozylobarwników. Ponadto nienasycone kwasy tłuszczowe i nadtlenki utleniając barwniki peklowanego mięsa powodują powstawanie niekorzystnej szarozielonej barwy. Postępujące zmiany zachodzące w mięsie prowadzą również do dysocjacji mioglobiny, co stwarza istotne przesłanki biochemiczne do nieodpowiedniego przebiegu reakcji barwnych zachodzących w trakcie peklowania. Wybarwienie peklownicze warunkowane jest w dużym stopniu obecnością w środowisku związków redukujących oraz substancji obniżających wartość pH. Istotną rolę odgrywa w tym procesie również własna redukcyjność środowiska. Dla wytworzenia barwy peklowniczej niezbędna jest zawsze odpowiednia ilość azotynu lub/ i azotanu. W przypadku niedoboru tych substancji barwa peklownicza tworzy się mało intensywna i jest nietrwała. Z drugiej strony nadmiar azotynów może powodować powstawanie w większej ilości metmioglobiny, co prowadzi do pojawiania się niekorzystnej brązowej barwy. Uzyskanie pełnych efektów tlenowania mioglobiny tlenkiem azotu utrudnia bowiem naturalna skłonność tego barwnika hemowego do utlenienia. Z technologicznego punktu widzenia tlenowanie mioglobiny tlenkiem azotu powinno więc zawsze wyprzedzać niekorzystne jej utlenianie, prowadzące do powstawania brunatnej metmioglobiny. Barwa taka staje się skrajnie niekorzystna, gdy ok. 60% natywnych barwników obecnych w mięsie ulegnie przemianie do metmioglobiny i methemoglobiny. Procesowi powstawania tych barwników heminowych sprzyja obecność w mięsie oksymioglobiny, na którą działa azotyn. Obecne w peklowanym mięsie pochodne mioglobiny w postaci oksymioglobiny (Mb·O2) i metmioglobiny (MMb) w sprzyjających warunkach (długi czas, dostęp światła i tlenu) mogą ulegać niekorzystnym procesom prowadzącym do tworzenia się sulfmioglobiny oraz cholemioglobiny. Pojawieniu się w mięsie tych substancji towarzyszą niekorzystne zmiany jakości barwy. Mięso uzyskuje wtedy szarozieloną barwę, idącą nawet w odcień czerni. Najbardziej podatnymi gatunkowo na takie zmiany są mięsa bogate w barwniki hemowe (wołowina, dziczyzna),w których w czasie peklowania procesy utleniania mogą wyprzedzać przemiany nitrozylowania (tlenowanie tlenkiem azotu). Korzystną technologicznie cechą mięsa jest zawsze jego potencjał redukcyjny, który może sukcesywnie przekształcać powstałą metmioglobinę w pożądany barwnik surowego mięsa peklowanego, jakim jest nitrozylomioglobina. Redukcji metmioglobiny do mioglobiny, która ulega późniejszemu tlenowaniu przez tlenek azotu sprzyja dodatek kwasów askorbinowych i ich soli sodowych. Podobne właściwości wykazuje kwas cytrynowy. Substancje te, a w szczególności kwasy askorbinowe i ich sole sodowe przyczyniają się do podwyższenia wartości parametru a* mięsa peklowanego z ich udziałem i wyrobów z niego wyprodukowanych. Stosując kwasy askorbinowe i ich sole sodowe należy mieć zawsze na uwadze jednak fakt, że ich nadmiar może negatywnie wpływać na efekty barwotwórcze procesu peklowania. Również substancje te są zdecydowanie mniej przydatne w procesie peklowania azotanowego. Dodatkami wpływającymi skutecznie na wytworzenie się stabilnej barwy peklowniczej (duże stężenie Mb·NO) są niektóre węglowodany, głównie stosowane w postaci cukrów redukujących (glukoza) i dwucukrów (sacharoza). Cukry z różną dynamiką ulegają także oksydoredukcyjnym przemianom fermentującym, co prowadzi do nagromadzenia się kwasów organicznych. W efekcie stwarza to lepsze warunki do przebiegu mechanizmu peklowania. Węglowodany stają się również pożywką dla bakterii denitryfikujących, a glukoza dodatkowo sprzyja pożądanemu tlenowaniu mioglobiny tlenkiem azotu prowadzącemu do powstawania nitrozylomioglobiny. Efektywność wybarwienia zachodząca przy pomocy cukrów zależy jednak w dużym stopniu od pojemności buforowej mięsa. Barwotwórczę działanie dymu wędzarniczego Dużą rolę dla kształtowania barwy wyrobów mięsnych odgrywa tlenowanie mioglobiny tlenkiem węgla pochodzącym z dymu wędzarniczego, które zachodzi w trakcie wędzenia. Tworzy się w tym procesie żelazawo- porfirynowy kompleks zwany karboksymioglobiną (Mb·CO), który nadaje mięsu (wyrobom mięsnym) czerwoną barwę. Barwnik ten jest jednak mniej trwały od nitrozylomioglobiny (Mb·NO). W praktyce produkcyjnej karboksymioglobina spełnia głównie rolę związku pogłębiającego barwę, wykształcaną przez powstałą w trakcie peklowania nitrozylomioglobinę. Tlenek węgla łączy się bowiem z tymi cząsteczkami mioglobiny, które nie zostały wcześniej zablokowane przez tlenek azotu. Skuteczność tworzenia się barwy jako rezultatu powstawania karboksylomioglobiny jest uwarunkowana głębokością przenikania tlenku węgla w strukturę wędzonego wyrobu. Proces ten zachodzi w wyniku dyfuzji, której przebieg zależy od różnicy ciśnień osmotycznych oraz przepuszczalności błon (np. osłonki, sarkolemma). Intensywność zabarwienia powierzchni wędzonych wyrobów mięsnych rośnie wraz ze wzrostem czasu działania dymu i jego gęstości. Na barwę wyrobów wędzonych wpływa również temperatura dymu i jego wilgotność, ze wzrostem której rośnie prawdopodobieństwo koagulacji cząstek dymu i ich szybkość osadzania się na powierzchni wyrobów. Stopniowa kondensacja, która zachodzi w czasie osadzania się niektórych związków pochodzących z dymu (fenole, aldehyd mrówkowy) prowadzi do ich polimeryzacji, w wyniku czego dochodzi do zmian barwnych, ale nie dokonujących się w obrębie barwników hemowych i ich pochodnych. Same fenole zaadsorbowane na powierzchni wędzonych wyrobów mięsnych utleniając się tworzą ciemnobrązowe, względnie czerwonobrązowe związki barwne, a procesy ich polimeryzacji dodatkowo intensyfikują barwę wyrobów wędzonych. Charakterystyczne brązowienie wędzonych wyrobów mięsnych jest także często następstwem reakcji związków karbonylowych (np. furfurol i jego pochodne, dwuacetyl) z aminami. Istotną rolę w kształtowaniu barwy wędzonych wyrobów mięsnych mają ponadto węglowodany (celuloza, pentozany, heksozany), które ulegając częściowej karmelizacji prowadzą do powstawania czerwonobrązowych barwników. Pewną rolę w procesie brązowienia odgrywa brunatnienie bezaminowe oraz działanie garbników na powierzchnię wędzonych wyrobów. Ciemne zabarwienie wyrobów wędzonych jest ponadto efektem samoutleniania się żywic, które mogą pogarszać barwę wędzonych wyrobów. Wzrost czerni podkreślającej barwę wyrobów jest często efektem nadmiernej adsorpcji związków smołowcowych, które równocześnie powodują odchylenia w zakresie smaku wędzonych wyrobów. Barwa wędzonych wyrobów mięsnych jest więc zawsze wypadkową działania wielu czynników zachodzących w trakcie procesów barwotwórczych. Intensywność tego zabarwienia jest orientacyjnym, ale stwierdzalnym i powszechnie akceptowalnym wskaźnikiem stopnia uwędzenia wyrobów mięsnych. Obróbka cieplna a barwa mięsa i wyrobów mięsnych Zmiany zabarwienia mięsa podczas obróbki cieplnej zależą od temperatury procesu oraz czasu jej działania. Denaturacja białkowej części barwników hemowych rozpoczyna się już po przekroczeniu temperatury 50°C by nasilić się w temperaturze 65°C, a największy zakres osiągnąć w przedziale 75-80°C. Denaturacja samej mioglobiny następuje jednak już w temperaturze wynoszącej ok. 62°C. Hemoglobina denaturuje natomiast zdecydowanie wolniej i wymaga tego względu dogrzania do wyższych temperatur. Różne formy redoks mioglobiny występującej w świeżym mięsie różnią się odpornością na ogrzewanie. Najbardziej odporna termicznie jest natywna mioglobina a najmniej, będąca barwnikiem heminowym metmioglobina, która ulega denaturacji najszybciej. Zdenaturowana cieplnie metmioglobina tworzy metmiochromogen (Ch·MMb), który jest heminowym barwnikiem o odcieniu brunatnym i nadającym mięsu brązowoszarą barwę. Charakterystyka tej barwy jest różna i zależy w dużym stopniu od obecności różnych wyjściowych form barwników. Mioglobina natywna (Mb) i oksymioglobina (Mb·O2) ulegają bowiem denaturacji do miochromogenu (Ch·Mb), będącym czerwonym barwnikiem hemowym. W praktyce jednak barwnik ten ulega w trakcie trwania obróbki i po jej zakończeniu szybkiemu utlenianiu się do brunatnego metmiochromogenu i tylko w określonych warunkach pozostaje on w swojej formie wyjściowej jako miochromogen. Występowaniu czerwonego, miejscowego zabarwienia mięsa po obróbce cieplnej sprzyja przede wszystkim duża zawartość wyjściowa w mięsie mioglobiny i hemoglobiny, które ze wszystkich barwników są najbardziej odporne termicznie i prowadzą do wytworzenie się czerwonego miochromogenu i hemochromogenu. W trakcie obróbki termicznej zanik czerwonej barwy mięsa rozpoczyna się w zakresie temperatury wynoszącej 65-70°C a jest w dużym stopniu zakończony po dogrzaniu mięsa do temperatury 75-80°C. Dla skutecznej denaturacji hemoglobiny wymagana jest temperatura wynosząca nawet ok. 85°C. Poza wymienionymi barwnikami, barwę niepeklowanego mięsa po obróbce cieplnej kształtują produkty utleniania i polimeryzacji tłuszczów, węglowodanów oraz innych niż hemowe białek i ich pochodnych. Rola tych procesów wzrasta wraz z czasem i temperaturą prowadzenia obróbki cieplnej. W przypadku zastosowania pieczenia (obróbka cieplna z odwodnieniem) i dogrzewania mięsa do temperatury rzędu 80-85°C rośnie rola barwników, które nie są pochodnymi mioglobiny, ale kształtują barwę mięsa niepeklowanego. Istotną rolę odgrywają w tym zakresie produkty będące wynikiem reakcji Maillarda. Również pewne znaczenie w kształtowaniu barwy mięsa po obróbce cieplnej ma cytochrom C, który jednak denaturuje dopiero w temperaturze powyżej 100°C. Stopień przereagowania mioglobiny w czasie obróbki cieplnej mięsa i zakres wytworzenia się metmiochromogenu zależy w dużej mierze od wartości pH mięsa. Wzrost tej wartości, szczególnie do poziomu powyżej 6,0 powoduje wzrost odporności Mb na denaturację cieplną. Technologiczna efektywność cieplnych zmian barwy mięsa jest zupełnie odmienna w przypadku, gdy działaniu wysokich temperatur został poddany surowiec mięsny uprzednio peklowany lub peklowany i wędzony. Na etapie rozpoczynającej się obróbki cieplnej, główną część barwników takiego surowca mięsnego stanowią nitrozylomioglobina oraz karboksymioglobina. Wymienione związki barwne w czasie obróbki cieplnej przekształcają się w odpowiednie miochromy, które zachowują nadal czerwoną barwę. Powstające w ten sposób hemowe barwniki zwane są nitrozylomiochromogenem (Ch·Mb·NO) i karboksymiochromogenem (Ch· Mb· CO). Decydują one o intensywności barwy wyrobów obrabianych termicznie z mięsa peklowanego, względnie peklowanego i wędzonego. Szczególnie duże znaczenie dla trwałości barwy takich wyrobów ma zawartość nitrozylomioglobiny w mięsie w okresie poprzedzającym jego obróbkę cieplną. W przypadku wyrobów wędzonych istotny wpływ na ich barwę ma proces wędzenia prowadzony bezpośrednio po zakończonym peklowaniu. Wykonana następnie obróbka cieplna zwiększa dodatkowo poprodukcyjną trwałość barwy tak obrabianych wyrobów mięsnych. W czasie przechowywania wyrobów wędzonych wyprodukowanych z mięsa peklowanego barwa ich może ciemnieć, a trwałość jej jest wtedy szczególnie stabilna. Zmiany te dają się często zaobserwować na powierzchni wędzonych wyrobów. Jest to związane z odwodnieniem zewnętrznych warstw wyrobów, wzrostem koncentracji składników dymu wędzarniczego, a także procesami utleniania pochodnych barwników hemowych, tj. Ch ·Mb· NO i Ch· Mb· CO. Te relatywnie mniej trwałe barwniki w określonych warunkach ulegają utlenianiu do swoich bardziej trwałych pochodnych heminowych, co zmienia charakterystykę barwy przechowywanych wyrobów. Procesom tym sprzyja dostęp światła i powietrza. Generalnie barwa wyrobów poddanych obróbce cieplnej jest tym trwalsza, im więcej czynników będzie ją utrwalało i zabezpieczało produkt przed destrukcją występujących w nich barwników. Największą trwałość barwy uzyskuje się prowadząc obróbkę cieplną tak, aby wzrost temperatury wyrobów nie był zbyt szybki a temperatura dogrzania mierzona w centrum geometrycznym nie była nadmiernie wysoka. Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik

Dobór i przydatność osłonek sztucznych w produkcji kiełbas Osłonki stanowiące opakowania bezpośrednie umożliwiają formowanie wielu rodzajów przetworów mięsnych, w tym przede wszystkim kiełbas. Z technologicznego punktu widzenia głównym celem ich stosowania jest więc nadanie wyrobom odpowiedniego kształtu, a zarazem związanie składników wprowadzonego do nich farszu mięsnego. Rola osłonek sprowadza się ponadto do maksymalizowania skuteczności zastosowanych zabiegów utrwalających kiełbasy oraz ułatwienia dystrybucji i często poprawy ich atrakcyjności. Ze względu na pochodzenie surowca, z którego są wytwarzane oraz budowę i właściwości osłonki dzielą się na naturalne i sztuczne. Osłonki sztuczne, stanowiące coraz szerszą grupę stosowanych opakowań bezpośrednich wytwarzane są zarówno z surowców pochodzenia naturalnego (kolagen, celuloza), jak i z tworzyw polimerowych (materiały syntetyczne). Odpowiedni dobór surowca do ich produkcji w dużym stopniu kształtuje ich jakość, cechy fizyczne oraz przeznaczenie technologiczne. Przydatność materiałów do wytwarzania osłonek sztucznych wyznaczają następujące pożądane ich właściwości: • wytrzymałość mechaniczna i cechy reologiczne, • odporność na wysokie temperatury, wodę, składniki farszu i substancje zawarte w dymie wędzarniczym, • przepuszczalność par y wodnej, gazów i składników dymu wędzarniczego, • powinowactwo do składników farszu (adhezja). Materiały stosowane do produkcji osłonek sztucznych powinny charakteryzować się stosunkowo dużą wytrzymałością na odkształcenie, co jest ważne ze względu na fakt, że są wypełniane farszami pod ciśnieniem osiągającym poziom 0,3 MPa. Ze względu na przydatność technologiczną osłonki powinny ponadto wykazywać właściwości lepkosprężyste oraz ulegać sprężystemu odkształceniu, wynoszącemu minimum 10% wzrostu objętości i utrzymywanym w procesach obróbki termicznej przynajmniej do temperatury 82°C osiąganej w centrum geometrycznym napełnionej osłonki. Parametry wytrzymałościowe osłonek sztucznych mają istotne znaczenie nie tylko przy napełnianiu ich farszem kiełbasianym, ale również podczas kolejnych następujących w toku produkcyjnym operacji technologicznych, jakimi są klipsowanie i odkręcanie. Osłonki sztuczne jako powłoki ograniczające lub selektywnie ograniczające migrację gazów i par y wodnej wpływają hamująco na procesy oksydacyjne zachodzące w kiełbasach oraz stymulują wielkość ubytków pojawiających się w nadzianej masie wędlinowej w czasie zachodzących procesów produkcyjnych. Zabezpieczając kiełbasy przed wnikaniem do ich wnętrza niepożądanych, obcych zapachów i skutecznie ograniczając rozwój patogennej mikroflory w dużym stopniu odpowiedzialnej za psucie się kiełbas, wpływają na poprawę jakości i trwałości tych wyrobów mięsnych. Wykorzystywane materiały do produkcji osłonek sztucznych mają zróżnicowane właściwości, co wpływa na zmienne zachowanie się poszczególnych rodzajów osłonek w procesach wędzenia, obróbki termicznej, suszenia i dojrzewania. Dobierając rodzaj osłonki ze względu na jej właściwości należy uwzględniać także zróżnicowaną adhezję do farszu materiału, z którego jest wykonana. Właściwy dobór osłonki w tym zakresie pozwala na wyeliminowanie ryzyka występowania odchyleń jakościowych kiełbas, do których często należą: • oddzielanie się farszu od osłonki, • podosłonkowe podcieki tłuszczu i galarety, • zbyt ścisłe przyleganie osłonki do farszu, uniemożliwiające poprawne jej zdejmowanie. Ze względu na pochodzenie materiałowe surowca osłonkowego największą przydatność praktyczną mają następujące grupy produkowanych osłonek sztucznych: • osłonki z uwodnionej celulozy (wodzian celulozy) i wiskozy, • osłonki z tkanin, • osłonki z utwardzonych białek, • osłonki poliamidowe, • osłonki z polichlorku winylidenu, • osłonki z polipropylenu i polietylenu. Właściwości i technologiczna przydatność osłonek sztucznych Poprawne dobranie technologiczne osłonek sztucznych do produkowanego konkretnego asortymentu kiełbas wpływa istotnie na końcowy efekt produkcji. Jednocześnie osłonki sztuczne systematycznie coraz bardziej zastępujące osłonki naturalne stają się nieodzowną częścią produkowanej kiełbasy i decydują o wielu jej wyróżnikach jakościowych. Z tego względu w dużej mierze wynika konieczność opracowywania osłonek sztucznych w taki sposób, aby wykazywały one optymalnie pożądane właściwości, dostosowane do zmieniających się wymagań rynku konsumenckiego, jak również spełniały funkcję ochronną dla zawartej w nich masy mięsnej oraz nadawały odpowiedni kształt po nadzianiu formowanym batonom. Odpowiednio dobrane osłonki umożliwiać powinny ponadto skuteczne przeprowadzenie procesu produkcyjnego (wędzenie, parzenie, suszenie, dojrzewanie) przewidywanego dla danego asortymentu produkowanej kiełbasy. Osłonki celulozowe Naturalnym surowcem do produkcji osłonek celulozowych jest celuloza, której źródłem jest drewno o wysokiej jakości lub włókna pokrywające nasiona bawełny (linters). Odpowiednio przetworzona celuloza stanowiąca regenerowaną wiskozę staje się natomiast surowcem do produkcji osłonek określanych jako celofanowe. Wszystkie osłonki celulozowe charakteryzują się dobrą wytrzymałością na rozerwanie, która obniża się jednak po koniecznym zwilżeniu ich wodą przed zabiegiem nadziewania. W warunkach takiego ich przygotowania częściowo zanika sprężystość tych osłonek a odkształcalność przybiera charakter plastyczny z wyraźną granicą odkształcenia. Osłonki celulozowe wykazują dużą odporność na działanie środowiska grzewczego o temperaturze do 100°C. Mają one dobrą przepuszczalność pary wodnej (1300 g / m² · doba · d) ale już gorszą gazów (90 cm3 / m ² · doba · d). Cechując się ponadto prawidłowym z technologicznego punktu widzenia zachowaniem podczas wędzenia, znajdują przydatność do produkcji szerokiej gamy kiełbas wędzonych, podsuszanych i suszonych. W porównaniu z osłonkami naturalnymi pozwalają na znaczną redukcję zawartości 3,4-benzopirenu w wędzonych kiełbasach do poziomu 0,3 - 0,5 µg / 1 kg, przy czym sama osłonka kumuluje go w ilości 3,4 - 4,0 µg / 1 kg. Świadczy to o stosunkowo dużej barierowości osłonek celulozowych dla kancerogennych związków zawartych w dymie wędzarniczym. Ze względu na swoje cechy osłonki celulozowe są także przydatne w produkcji kiełbas homogenizowanych, typu parówki. Poza możliwością nadawania kiełbasom typowych cech produktu wędzonego, pozwalają na uzyskanie lepszych efektów trwałościowych kiełbas w porównaniu z parówkami wyprodukowanymi w osłonkach kolagenowych lub naturalnych. Osłonki celulozowe nabierają coraz większego znaczenia technologicznego ze względu na możliwości wytwarzania ich o różnej budowie ścianek a co za tym idzie o różnych właściwościach. Modyfikacje polegają na pokrywaniu tkaniny wytworzonej na bazie celulozy innymi warstwami materiałów, co powoduje osiąganie różnych właściwości osłonek celulozowych (np. stopień przylegania do farszu, łatwa zdejmowalność). Dodatek włóknistej celulozy przy wytwarzaniu osłonki pozwala na zwiększenie jej wytrzymałości mechanicznej, szczególnie po nasyceniu jej wodą. Nowym kierunkiem rozwojowym jest tworzenie osłonek celulozowych o znacznym wzroście wytrzymałości na rozciąganie, który efekt osiąga się wskutek optymalnego łączenia włókien celulozowych (flizelina celulozowa) na etapie wytwarzania osłonek. Impregnowanie osłonek celulozowych, polegające na pokrywaniu flizeliny innymi substancjami (białka, tworzywa sztuczne), wpływa natomiast na zmiany w zakresie przepuszczalności ściany osłonki (przepuszczalność składników dymu wędzarniczego, gazów, pary wodnej) oraz decyduje o powinowactwie osłonki do farszów mięsno-tłuszczowych i podrobowych. Tak zmienione właściwości materiału wykorzystuje się w celu nadania osłonce słabszego jej przylegania do masy wędlinowej, co pozwala na zastosowanie jej w produkcji kiełbas określanych jako bezosłonkowe, w procesie których niezbędne jest łatwe zdejmowanie osłonek po zakończonym procesie produkcyjnym. Do modyfikacji osłonek celulozowych wykorzystuje się, poza procesem wzmacniania włóknami, ponadto powlekanie materiału celulozowego barierową warstwą polichlorku winylidenu (PVDC). Powstające w ten sposób zmodyfikowane osłonki celulozowe o dużej barierowości, określane jako nieprzepuszczalne, nadają się głównie do produkcji kiełbas parzonych, w tym głównie wysokowydajnych. Warstwa PVDC w takich osłonkach może być wbudowana na wewnętrznej lub zewnętrznej ich ściance. Osłonki tego typu gwarantują uzyskanie zakładanej relatywnie wysokiej wydajności produkcyjnej, przedłużenie terminu przydatności kiełbas do spożycia, ochronę aromatu kiełbas oraz wyeliminowanie nadmiernych ubytków masy w czasie trwającego procesu technologicznego. Tak modyfikowane osłonki celulozowe ograniczają skutecznie występowanie w kiełbasach zmian o podłożu oksydacyjnym, zarówno podczas ich produkcji, jak i w późniejszych etapach technologicznych, tj. w czasie przechowywania i magazynowania. Możliwości techniczno-technologiczne w zakresie produkcji osłonek celulozowych pozwalają na optymalny dobór technologiczny tych osłonek w zależności od wymagań produkcyjnych, determinowanych wymaganiami rynku konsumenckiego dotyczących poszczególnych grup asortymentowych kiełbas. Odpowiednio dobrane pod kątem właściwości osłonki celulozowe sprawdzają się doskonale w produkcji kiełbas parzonych, suszonych, jak i surowych, surowych dojrzewających, salami z posypkami przyprawowymi oraz niektórych wędlin podrobowych i wyrobów garmażeryjnych. Doskonale nadają się szczególnie do produkcji kiełbas surowych i parzonych o średniej trwałości. Kurczliwość własna osłonek celulozowych, ich wytrzymałość mechaniczna i odporność na wysokie temperatury powoduje, że mogą być z dużym powodzeniem wykorzystywane w produkcji kiełbas, których batony są zamykane poprzez klipsowanie. Osłonki białkowe Osłonki białkowe z technologicznego punktu widzenia charakteryzują się zadawalającą wytrzymałością na rozrywanie i lepkosprężystymi właściwościami. Wykazują one dobrą przepuszczalność dla pary wodnej (950 g / m² · doba · d) oraz gazów (105 cm 3/ m² · doba · d). Ich cechą charakterystyczną jest kurczenie się wraz z całą nadzianą masą analogicznie jak osłonek naturalnych, co jest wynikiem ich specyficznych właściwości fizycznych oraz dobrego powinowactwa do składników farszu. Mimo, że są przepuszczalne dla składników dymu wędzarniczego stanowią jednak pewną barierę dla kancerogennego 3,4-benzopirenu, którego ilość w kiełbasach wędzonych w osłonkach białkowych kształtuje się na poziomie 0,8 - 1,2 µg / 1 kg. Natomiast sama osłonka po zakończonej fazie wędzenia kiełbasy zawiera go w ilości 3,3- 3,7 µg /1 kg. W związku z faktem, że osłonki białkowe łączą w sobie najlepsze cechy osłonek naturalnych i zarazem właściwości osłonek sztucznych są one szeroko przydatne w produkcji wielu rodzajów kiełbas, stając się w wielu przypadkach dobrą alternatywą technologiczną dla osłonek naturalnych. Do wytwarzania masy kolagenowej, będącej bezpośrednim surowcem do produkcji osłonek białkowych wykorzystuje się skórę właściwą pochodzącą od zwierząt rzeźnych, pozbawioną błony licowej lub dwoinę, która jest pozostałością ze skóry po zdjęciu z niej warstwy licowej. Najbardziej przydatne jako surowce osłonkowe są skóry bydlęce, które zawierają w swojej budowie 75 - 80% warstwy siateczkowej. Warstwa ta jest bowiem zbudowana z mocnych sprężystych siateczkowanych włókien elastynowej i kolagenowej tkanki łącznej, przebiegających w różnych kierunkach oraz krzyżujących się nawzajem (polaryzacja włókien), co wpływa na wytrzymałość wytwarzanych później osłonek białkowych. Mechaniczną wytrzymałość osłonek białkowych można także dodatkowo wzmacniać stosując dodatek substancji sieciujących włókna kolagenowe poprzez dodatkowe tworzenie wiązań krzyżowych (aldehyd glutarowy, metyloceluloza). Odporność mechaniczną osłonek białkowych osiąga się stosując przy ich wytwarzaniu proces suszenia w strumieniu gorącego powietrza, co powoduje tworzenie się mostków sieciujących pomiędzy sąsiadującymi łańcuchami polipeptydowymi kolagenu. Następujący po suszeniu zabieg garbowania przy użyciu fenoli, aldehydów lub dwualdehydów wpływa natomiast na elastyczność osłonek białkowych i umożliwia ich marszczenie. Wszystkie osłonki białkowe dzielą się na jadalne, które są określane terminem kolagenowe oraz niejadalne. Jadalne osłonki białkowe nie zawierają mocno usieciowanego kolagenu, przez co są najbardziej zbliżone właściwościami do osłonek naturalnych. Przepuszczają dobrze parę wodną, składniki dymu wędzarniczego i powietrze a zarazem cechują się wysoką jałowością mikrobiologiczną. Charakteryzuje je dobra kruchość, zgryzalność i brak konieczności moczenia w celu nadania im elastyczności przed nadziewaniem. Stanowią wobec tego doskonałą alternatywę dla osłonek naturalnych w produkcji wielu rodzajów kiełbas, w tym również kiełbas surowych dojrzewających pokrywanych porostem pleśni. Najnowsza generacja produkowanych osłonek kolagenowych jadalnych cechuje się poza dobrą zgryzalnością także dużą delikatnością, porównywalną z jelitami cienkimi baranimi, co czyni je przydatnymi w produkcji wielu wyrobów mięsnych, w tym przede wszystkim kiełbas homogenizowanych i drobnorozdrobnionych (np. parówki) oraz kiełbas typu kabanosy. Za szerokim zastosowaniem osłonek kolagenowych przemawia łatwiejsza niż w przypadku jelit cienkich baranich możliwość zastosowania mechanizacji i automatyzacji w procesie nadziewania. W praktyce osłonki białkowe kolagenowe są najczęściej produkowane z dwoiny bydlęcej, z której wykorzystuje się włókna kolagenowe. Uzyskane włókna mogą być utwardzane, niekiedy z dodatkiem substancji nawilżających i barwiących oraz utrwalane aldehydem mrówkowym. W efekcie zastosowania takich zabiegów osłonki kolagenowe stają się niejadalnymi i uzyskują równocześnie twardość oraz mocną teksturę ścianki. Takie osłonki kolagenowe słabiej przyklejają się do farszu i łatwiej można je zdejmować niż jadalne. Mając natomiast mocną teksturę ścianki charakteryzują się one dużą wytrzymałością mechaniczną. Posiadane cechy czynią je przydatnymi w produkcji kiełbas wędzonych, w tym tych z grupy wyrobów podsuszanych i suszonych. Właściwości fizykochemiczne osłonek białkowych są często modyfikowane za pomocą odpowiednich dodatków, takich jak: kwasy spożywcze, włókno celulozowe, glicerol, olej roślinny, aldehyd mrówkowy, glioksal i inne. Dodatek włókna celulozowego zwiększa odporność osłonki na ogrzewanie a oleju roślinnego poprawia jej właściwości poślizgowe i zapobiega marszczeniu się osłonki na wyrobie. Glicerol zapewnia natomiast plastyczność osłonki kolagenowej i przyczynia się do zachowania jej odpowiedniej wilgotności. Aldehyd mrówkowy dodatkowo sieciuje włókna kolagenowe, co poprawia właściwości mechaniczne osłonki. Udział w masie kolagenowej, z której wytwarzana jest osłonka włókien elastynowych pozwala na uzyskanie osłonek bardziej odpornych mechanicznie i o większych właściwościach wytrzymałościowych oraz wyższej temperaturze granicznej zachodzących zmian w strukturze białka tworzącego osłonkę. Wszystkie osłonki białkowe przepuszczają dobrze składniki dymu wędzarniczego i parę wodną. Charakteryzują się zadawalającą wytrzymałością i wydajnością w procesie przetwórczym wytwarzania kiełbas. Przy produkcji kiełbas wędzonych osłonki jadalne (kolagenowe) powinny być nadziewane farszem bez uprzedniego moczenia, a niejadalne (białkowe) wymagają natomiast odpowiedniego moczenia. Należy również przestrzegać maksymalnych temperatur w czasie obróbki termicznej, która dla osłonek kolagenowych nie powinna przekraczać 78°C a dla pozostałych białkowych 85- 90 °C. Z grupy białkowych opakowań jednostkowych w produkcji kiełbas w postaci wyrobów garmażeryjnych wykorzystuje się ponadto jadalne folie kolagenowe służące do owijania wyrobów suszonych, pieczonych, smażonych, surowych i wędzonych. Jadalne powłoki kolagenowe mogą być w tym zakresie wykorzystywane skutecznie także jako nośniki wielu dodatków (składniki zapachowe, antyoksydanty, witaminy, substancje barwiące). Osłonki z tworzyw sztucznych Do osłonek produkowanych z surowców syntetycznych należą osłonki poliamidowe. Charakteryzują się wysokim stopniem granicznego odkształcenia. W niekorzystnych warunkach mogą jednak się odkształcać zmieniając już trwale kształt kiełbas. Osłonki te wykazują najczęściej odporność termiczną sięgającą aż do temperatury ponad 120°C i cechują się niską przepuszczalnością pary wodnej (9 g / m² · doba · d) ale zdecydowanie większą gazów (250-360 cm3 /m² · doba · d). Charakteryzują się małą adhezją do składników farszu, co czyni je przydatnymi w produkcji kiełbas przeznaczonych do plasterkowania, w produkcji których przydatna jest łatwość zdejmowania osłonki. Właściwości tych osłonek można także modyfikować technologicznie, co zmienia ich parametry i właściwości. Największą przydatność i zastosowania z grupy osłonek wytwarzanych z tworzyw sztucznych wykazują osłonki poliamidowe o bardzo dobrych właściwościach barierowych w stosunku do pary wodnej, tlenu a zarazem cechujące się brakiem przepuszczalności dla składników dymu wędzarniczego. Obecnie coraz częściej jednak po odpowiedniej modyfikacji fizycznej a szczególnie dwukierunkowym rozciągnięciu folii po jej uplastycznieniu, produkuje się osłonki poliamidowe nowej generacji, które mogą być wykorzystywane w ograniczonym stopniu jako osłonki do kiełbas wędzonych. Rozciągnięcie tworzywa umożliwia bowiem zdolność kurczenia się osłonki po uwędzeniu, co stanowi zarazem dobrą ochronę wyrobu przed utratą wody i aromatów. Osłonki poliamidowe po modyfikacji, nadającej im cechy umożliwiające przeprowadzenia procesu wędzenia, muszą być jednak odpowiednio cienkie i jednowarstwowe. W praktyce sprawdzają się tylko w warunkach prowadzenia wędzenia w środowisku wysokiego nasycenia parą wodną. Nie są jednak przydatne do długotrwałego wędzenia dymem zimnym. Wszystkie cechy osłonek poliamidowych predysponują je zdecydowanie do stosowania w produkcji kiełbas parzonych, surowych nie wędzonych, niektórych wędlin podrobowych i kiełbas w postaci wyrobów garmażeryjnych oraz wszystkich wyrobów mięsnych nie poddawanych procesom związanym z zachodzącym technologicznym ubytkiem masy. Charakterystyczną przydatną cechą osłonek poliamidowych jest ponadto ich pełna odporność na działanie drobnoustrojów. Do grupy osłonek wytwarzanych z tworzyw sztucznych należą także osłonki barierowe wytwarzane w postaci laminatów powstających metodą koekstruzji. Są one kombinacją łączącą kilka warstw tworzyw sztucznych o określonych, różnych właściwościach. Jako warstwy w tych osłonkach stosuje się najczęściej następujące tworzywa: • poliamidy, które są odpowiedzialne za wytrzymałość mechaniczną, • polipropylen, będący tworzywem nieprzepuszczalnym dla pary wodnej, • alkohol etylowinylowy (EVOH), który jest barierowy dla tlenu, aromatów i gazów, • poliestry, wpływające na wytrzymałość, sztywność i odporność termiczną osłonki. Powszechnie produkowane osłonki barierowe wykazują dobre właściwości obkurczające się (termokurczliwość) oraz dużą wytrzymałość na wzrost ciśnienia i wysoką temperaturę. Umożliwiają one produkcję kiełbas bez występowania ubytków masy oraz aromatyczności w czasie produkcji, przechowywania i magazynowania. Zapewnia to wyróżniająca się ich bardzo niska przepuszczalność tlenu, wynosząca 8 cm³ / m² · doba. d oraz niski współczynnik przenikania pary wodnej (0-3 g/m2 . doba . d). Cechą charakterystyczną osłonek barierowych jest także pełna odporność na działanie drobnoustrojów, w tym także pleśni. Dzięki specyficznym właściwościom, osłonki barierowe nadają się do wykorzystania jako osłonki specjalnego przeznaczenia. Nowe technologie ich wytwarzania pozwalają bowiem na wyprodukowanie osłonek barierowych odpornych na działanie wysokich temperatur, co umożliwia zastosowanie ich w produkcji konserw mających postać wyrobów wędliniarskich. Osłonki takie są często zbudowane z poliamidu, polipropylenu oraz EVOH i wykazują stabilność termiczną aż do temperatury sterylizacji, tj. 121°C. Osłonki tekstylne W produkcji niektórych wyrobów mięsnych znajdują zastosowanie osłonki z tkanin (tekstylne). Do tej grupy należą szyte osłonki na bazie wiskozy wytwarzane w wyniku połączenia celulozy z akrylanem oraz osłonki z tkaniny jedwabnej, impregnowane preparatami białkowymi. Osłonki tekstylne w postaci impregnatów charakteryzują się dużą wchłanialnością składników dymu wędzarniczego oraz przepuszczalnością pary wodnej i dobrym oddzielaniem się od masy kiełbasianej. Sprawdzają się w temperaturze do ok. 88°C i wymagają przed nadziewaniem moczenia w wodzie przez min. 30 minut. Znajdują szerokie zastosowanie w produkcji wędlin podrobowych, głównie salcesonów oraz wyrobów garmażeryjnych i kiełbas surowych dojrzewających. Osłonki tekstylne są również produkowane w wersji z dodatkami, najczęściej przyprawowymi. Jest to szczególnie przydatne w produkcji wyrobów garmażeryjnych, galantyn oraz wyrobów surowych, w tym także kiełbas typu salami. Nowe kierunki w zakresie produkcji osłonek sztucznych Rozwój mechanizacji procesu nadziewania i zamykania osłonek powoduje coraz większą konieczność technologicznego przystosowania osłonek do zamykania ich w automatach klipsujących, z zastosowaniem podwójnego klipsowania i umożliwiających jednocześnie kontrolę efektu napełniania. Obecne technologie wytwarzania osłonek sztucznych pozwalają na ich zaawansowane uszlachetnianie prowadzone poprzez następujące zabiegi: • stosowanie nadruków, • marszczenie, • perforowanie, • wiankowanie, • cięcie i klipsowanie, • wzbogacanie w dodatki dekoracyjne, komponenty odżywcze, zdrowotne oraz poprawiające atrakcyjność, • impregnowanie. W praktyce wytwarzania osłonek stosuje się często ich impregnację dokonującą się od jej wewnętrznej ścianki przy użyciu preparatu dymu wędzarniczego. Osłonki tak zmodyfikowane mogą wtedy wnosić dodatkowo zabarwienie na powierzchnię kiełbas, co ma znaczenie dla uzyskania cech wyrobu wędzonego przy stosowaniu technologicznie tylko zabiegu parzenia. W procesie uszlachetniania osłonek stosuje się także wklejanie siatek i przędzy wędliniarskich, spełniających dla osłonki rolę dekoracyjną i podporową. Innym zabiegiem uszlachetniającym jest nanoszenie w strukturę osłonki przypraw, co pozwala na ich zaaplikowanie na produkt, po czym osłonka stanowiąca materiał nośnikowy jest po obróbce wyrobu zdejmowana. Stosowanie przypraw w takiej aplikacji daje szereg zalet, z których należy wymienić : • równomierne rozmieszczenie przypraw na powierzchni wyrobów, • zapewnienie atrakcyjności i niepowtarzalnego wyglądu, • umożliwienie ewentualnego plaster -kowania wyrobu bez ubytku dodanych przypraw. Postęp technologiczny w zakresie wytwarzania osłonek powoduje, że coraz częściej niektóre ich rodzaje (białkowe, celulozowe) wytwarza się w kombinacji łączącej je z siatkami i innymi materiałami tekstylnymi. Przy wytwarzaniu osłonek kolagenowych stosuje się ponadto dodatek nanocelulozy, która wpływa na poprawę ich parametrów mechanicznych. W związku z faktem, że w większości przypadków farsze mięsne uzyskują swój charakterystyczny stabilny kształt dopiero podczas obróbki cieplnej wskutek zachodzącej koagulacji białek, szuka się nowych rozwiązań w zakresie produkcji wyrobów bezosłonkowych, umożliwiających ich wytwarzanie bez konieczności stosowania i zdejmowania wcześniej użytych osłonek. Przesłanki te oraz deficyt osłonek naturalnych, przy równoczesnym postępie techniczno-technologicznym doprowadził do relatywnie dużego zastosowania masy kolagenowej do wytwarzania osłonek w systemie koekstruzji. Wytwarzanie termoplastycznej osłonki (powłoki) tą metodą pozwala na zapewnienie ciągłości procesu produkcyjnego oraz osiągnięcie wysokiej wydajności i dobrej higieny produkcji. Istotą wytwarzania osłonek z masy kolagenowej jest jednak konieczność sieciowania włókien kolagenowych tak, aby zapewnić niezbędną stabilność wytwarzanych w tej technologii osłonek. W rezultacie zwiększa to koszt ich wytwarzania. Znaczącym dla efektywności produkcji osłonki jest także występujący deficyt surowca niezbędnego do produkcji masy kolagenowej. W związku z powyższymi przesłankami pewne zastosowanie znajdują obecnie osłonki (powłoki) wytwarzane z alginianów, pochodzących z alg brunatnych z rodziny Phaeophyceae, które zastępują te wytwarzane z masy kolagenowej. Ze względu na fakt, że osłonki alginianowe są pochodzenia roślinnego i nie są uzależnione w istotnym stopniu, jak powłoki kolagenowe od deficytu surowca znajdują istotne praktyczne zastosowania. Ich atutem jest także to, że są akceptowane żywieniowo i nie mają ograniczeń stosowania wynikających z przekonań religijnych i upodobań konsumenckich. Stosowanie alginianów do wytwarzania osłonek opiera się na wykorzystaniu ich skłonności do natychmiastowego żelowania w pewnych uwarunkowaniach, co eliminuje przechodzenie wielu etapów produkcyjnych w celu wytworzenia stabilnego żelu, jak to ma miejsce w przypadku osłonek wytwarzanych z masy kolagenowej. Powstający żel alginianowy tworzy się bowiem w procesie koekstuzji „na zimno” przez kontakt z roztworem odpowiedniego związku chemicznego wapnia (niezbędne są kationy Ca+2). Dla skuteczności procesu wytwarzania otoczek alginianowych należy tylko optymalnie zestawić poszczególne składniki, aby roztwór alginianu nadawał się do koekstruzji a podawane z pewną prędkością pasmo farszu zostało równomiernie pokryte tym roztworem alginianu o właściwej grubości. W celu uzyskania stabilnej otoczki alginianowej duże znaczenie ma więc zapewnienie równowagi pomiędzy tworzącą się osłonką a farszem. Powłoki alginianowe znajdują główne zastosowanie w produkcji kiełbas surowych, parzonych, podsuszanych i suszonych, ale najlepiej sprawdzają się w kiełbasach o małej średnicy batonów. Prace rozwojowe w zakresie szerszego wykorzystania alginianów obecnie idą w takim kierunku, aby funkcjonujący system wytwarzania tych osłonek metodą koekstruzji w pełni zintegrować z pozostałymi procesami wytwarzania kiełbas (wędzenie, obróbka termiczna). Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik

Alternatywne metody peklowania Peklowanie jest zabiegiem utrwalania przebiegającym w warunkach beztlenowych, w którym wykorzystuje się działanie na mięso środków peklujących w postaci azotanów (azotany V) i azotynów (azotany III). Oddziaływanie tych związków chemicznych przebiega z równoczesnym udziałem chlorku sodu najczęściej w postaci odpowiednio skomponowanej mieszanki peklującej, która może być stosowana również jako solanka peklująca, powstająca po rozpuszczeniu mieszanki w wodzie. Wodne roztwory mieszanki peklującej są wtedy często wzbogacane innymi dodatkami funkcjonalnymi. W trakcie procesu peklowania przebiega szereg różnych reakcji, których efektem funkcjonalnym jest: • utrwalenie różowoczerwonej i stabilnej termicznie barwy mięsa (wybarwienie peklownicze), • wytworzenie typowego aromatu i smaku peklowniczego, • zahamowanie rozwoju niektórych niepożądanych i stanowiących zagrożenie mikroorganizmów, • spowolnienie procesów oksydacyjnych. Podstawowym i pożądanym technologicznie efektem procesu peklowania jest jednak przede wszystkim wytworzenie barwy peklowniczej mięsa, za powstanie której odpowiedzialny jest głównie azotyn, który w trakcie przebiegu procesów chemicznych w końcowej fazie mechanizmu peklowania prowadzi do powstania tlenku azotu (NO). Związek ten jest odpowiedzialny bezpośrednio za nadanie mięsu typowej barwy, wskutek łączenia się z barwnikiem mięsa- mioglobiną(Mb) i barwnikiem krwi- hemoglobiną(Hb). Wytworzone w tym procesie związki barwne, tj. nitrozylomioglobina (Mb·NO) i nitrozylohemoglobina (Mb·NO) nadają wyrobom mięsnym charakterystyczną barwę, która utrzymuje się także po obróbce cieplnej. Powstają bowiem wtedy stabilne chromogeny, odpowiednio zwane nitryzylomiochromogenem (Ch·Mb·NO) i nitryzylohemochromogenem (Ch· Hb·NO). Intensywność procesu nitrozylowania (tlenowania tlenkiem azotu) natywnych barwników hemowych (mioglobina, hemoglobina) w procesie peklowania a tym samym tworzenia się nasyconej czerwonej barwy mięsa peklowanego jest pochodną wielu czynników, w tym takich jak: wartość pH, reaktywność i redukcyjność środowiska, temperatura i podaż barwników hemowych i ich dostępność dla tlenku azotu, a także stopień zaawansowania oraz poprawność lub wadliwość zachodzących glikolitycznych zmian poubojowych. Dynamika nitrozylowania jest również uzależniona od reduktorów wprowadzanych celowo do mięsa wraz z powszechnie stosowanym środkiem peklującym jakim jest azotyn. Najbardziej przydatne w tym zakresie są kwasy askorbinowe, ich sole sodowe oraz kwas cytrynowy i jego sól sodowa. W celu wytwarzania charakterystycznej barwy peklowniczej może być także stosowany azotan, który jednak w procesie przemian musi zostać zredukowany do azotynu. Powstały dopiero azotyn jest tym związkiem, który w wyniku dalszych przemian umożliwia wytworzenie barwy peklowniczej. W procesie peklowania przy użyciu azotanów, które są prekursorami azotynów duże znaczenie mają bakterie denitryfikujące. Mikroorganizmy te redukują bowiem azotany w wyniku wytworzenia reduktazy azotanowej i stąd peklowanie takie określa się mianem peklowania bakteryjnego. Stosowanie peklowania przy użyciu azotanów ma jednak sporadyczne zastosowanie technologiczne, co wynika w dużym stopniu z ograniczeń natury prawnej. Mechanizm i efektywność peklowania W zachodzącym procesie tworzenia się barwy peklowniczej bierze udział tylko 5-15% wprowadzonego i dostępnego w mięsie azotynu. Równocześnie związek ten uczestniczy w bardzo wielu konkurencyjnych reakcjach polegających na wiązaniu się z białkami niehemowymi (20-30%), z glicerydami (1-5%) i z grupami sulfhydrylowymi (5-15%). W procesie desmutacji ok. 1- 40 % obecnych w mięsie azotynów może natomiast ulegać przemianie do azotanów a kolejna ich część (1-5%) przekształcać się do substancji gazowych. Pozostałość resztkowa azotynu w mięsie, określana jako wolny azotyn stanowi 5-20% jego wyjściowej ilości wprowadzonej w czasie peklowania. Z technologicznego punktu widzenia peklowanie bezbakteryjne (azotynowe) sprzyja szybszemu wytworzeniu się barwy peklowniczej niż ma to miejsce w czasie peklowania azotanowego, w którym musi nastąpić najpierw redukcja azotanu przy udziale bakterii denitryfikujących. Jednocześnie azotyn szybciej od azotanu dyfunduje do tkanki mięśniowej i w ten sposób dochodzi również do zwiększenia dynamiki tworzenia się barwników nitrozylowych. W procesie tym jony azotynowe przenikają do tkanki aż do momentu ustalenia się równowagi osmotycznej po obu stronach sarkolemmy, która stanowi swoistą membranę (równowaga membranowa Donnana). Biorąc pod uwagę istotę mechanizmu przebiegu reakcji nitrozylowania mioglobiny i hemoglobiny stwierdza się, że w celu zagwarantowania dostatecznego wytworzenia się barwy peklowniczej konieczne jest zapewnienie minimalnego stężenia azotynu na poziomie 0,003-0,005%, co odpowiada jego ilości obecnej w 1 kg mięsa wynoszącej 30-50 mg. Dla funkcji bakteriostatycznej, głównie antybotulinowej potrzeba natomiast 80-150 mg azotynu w 1 kg mięsa, a smakowitość peklowniczą zapewnia już tylko 20-40 mg azotynu w 1 kg. Mimo wielu funkcji, jakie mogą pełnić azotyny i azotany, sole te zostały dopuszczone do stosowania w przetwórstwie mięsa wyłącznie deklarowane jako substancje przedłużające trwałość wyrobów mięsnych, co jest wynikiem ich potencjalnie ochronnego działania przed wpływem szkodliwych drobnoustrojów. W praktyce produkcyjnej nie zawsze osiąga się jednak taki poziom obecności wolnych resztkowych azotynów, który zapewnia ich bakteriostatyczne działanie. Oprócz wielu pozytywnych aspektów stosowania azotanów i azotynów, znane są także negatywne skutki ich użycia w procesie peklowania. Należy tutaj wymienić możliwość reagowania azotynu z drugo- i trzecio rzędowymi aminami pochodzącymi z rozkładu białek prowadzącą do tworzenia się rakotwórczych i działających mutagennie, kancerogennie i teratogennie N- nitrozoamin. Tworzące się N-nitrozoaminy same w sobie mogą także wywoływać ostre zatrucia, uszkadzać wątrobę, drażniąco działać na błony śluzowe oraz powodować owrzodzenia i krwawienie z jelit. Liczne badania dowodzą, że ilość tych związków ściśle koreluje z obecnością wolnych azotynów w wyrobach mięsnych, których reaktywność dodatkowo wspomagana jest przez katalityczne działanie nadtlenków powstających w wyniku rozkładu i utlenienia tłuszczów. Obecność azotanów i azotynów w mięsie i jego wyrobach może sama w sobie wywierać także określone skutki toksykologiczne prowadząc do zatruć pokarmowych oraz tworzenia się związków nitrozowych w przewodzie pokarmowym człowieka. Azotyny obniżają ponadto wartość odżywczą wyrobów mięsnych, zmniejszając przyswajalność β- karotenu i witamin z grupy B oraz białek. Substancje te mogą również dezaktywować enzymy, zaburzając procesy biochemiczne i fizjologiczne organizmu oraz uszkadzać wątrobę. Azotyny w pewnych warunkach powodują ponadto przejście hemoglobiny w tracącą nieodwracalnie zdolność wiązania tlenu methemoglobinę MetHb (Fe+3), co przejawia się sinicą, dusznościami, sennością i spadkiem ciśnienia krwi. Jako pozytywny efekt działania azotynów podaje się natomiast często fakt, że w środowisku o niskiej wartości pH soku żołądkowego mogą ulegać łatwo rozpadowi, prowadząc do powstania tlenku azotu wykazującego działanie bakteriocydowe. Zdecydowanie mniejsze zagrożenie niesie stosowanie azotanów. Substancje te są już mało toksyczne, gdyż po wchłonięciu przez organizm zostają wydalone z moczem. Potencjalnie mogą być jednak szkodliwe, ale dopiero wtedy, gdy ulegną przemianie w toksyczne azotyny, które dalej mogą uczestniczyć w tworzeniu się związków prekancerogennych prowadzących do powstawania nitrozoamin. Z punktu widzenia żywieniowego dieta bogata w azotany jest niekorzystna, ponieważ sprzyjać może endogennej reakcji nitrozowania i w efekcie powstawaniu wspomnianych już szkodliwych nitrozoamin. Przemiany takie potencjalnie zachodzą głównie w żołądku, czemu sprzyja występująca tam niska wartość pH oraz w jelicie grubym przy udziale bakterii z rodzaju Escherichia, Pseudomonas, Proteus, Klebsiella i Neisseria. Można więc stwierdzić, że azotany stają się szkodliwe zawsze wtedy, gdy istnieje możliwość ich przemiany w znacznie toksyczne azotyny. Nadmiar jonów NO3- a w rezultacie jonów NO2- w jelicie grubym, których wysoki poziom jest wynikiem działania bakterii denitryfikujących wytwarzających reduktazę azotanową, wywołuje reakcję powstałych azotynów z aminami i amidami, co także może prowadzić potencjalnie do wytworzenia nitrozoamin. W działaniach produkcyjnych dąży się więc do uzyskania jak najmniejszej resztkowej ilości azotynów w wyrobach mięsnych oraz ich prekursorów, jakimi są azotany. W tym celu stosuje się różne substancje dodatkowe intensyfikujące mechanizm nitrozylowania natywnych barwników hemowych. Dla przyspieszenia tych reakcji przydatne jest wprowadzenie w procesie peklowanego mięsa substancji redukujących, które zwiększają zdolność reakcyjną środowiska. Należą do nich kwasy askorbinowe i ich sole sodowe, które hamują dodatkowo tworzenie się nitrozoamin, gdyż reakcje azotynów z nimi przebiegają znacznie szybciej niż reakcje nitrozowania amin. Podobne zastosowanie znajduje kwas cytrynowy i mlekowy, które obniżając wartość pH gwarantują szybsze tworzenie się barwy peklowniczej, jako rezultatu przereagowania azotynu. Sole kwasu cytrynowego i mlekowego mają już ograniczoną przydatność ze względu na fakt, że podnoszą wartość pH, co na pewnym poziomie (powyżej 6,3) może skutkować ograniczoną dynamiką tworzenia się barwy peklowniczej. W zakresie obniżenia wartości pH środowiska przydatność ma również glukoza, która należąc do cukrów redukujących (altozy) utlenia się do swoich pochodnych kwasowych. Dla przyspieszenia procesu peklowania skuteczny jest ponadto dwucukier-sacharoza stanowiący pożywkę dla bakterii denitryfikujących, które redukują azotany do azotynów przy udziale wytworzonej reduktazy azotanowej. Obecność sacharozy stymuluje więc proces przekształcania się azotanów obecnych w mięsie (azotany dodane, naturalnie występujące, powstałe na drodze dysmutacji azotynów) do azotynów. Cukry (proste, dwucukry) dodawane w procesie peklowania mogą ulegać także procesom fermentacyjnym, w których dominuje heterofermentacja mlekowa prowadząca do obniżenie wartości pH w wyniku wytworzenia kwasu mlekowego. Proces ten również dynamizuje mechanizm tworzenia się wybarwienia peklowniczego. Biorąc pod uwagę względy zdrowotne wyrobów peklowanych należy stwierdzić, że działania technologiczne związane ze stosowaniem zabiegu procesu peklowania powinny gwarantować stosowanie tylko minimalnej wyjściowej ilości dodanego azotynu tak, aby jego wolna resztkowa ilość była również minimalna. Azotyn, względnie tam gdzie jest dozwolony azotan, należy stosować więc tylko w technologicznie niezbędnej ilości umożliwiającej uzyskanie pożądanego wybarwienia peklowniczego. Tak minimalny poziom gwarantujący efekt barwotwórczy zapewnia równocześnie osiągnięcie pożądanego efektu smakowego i zapachowego jako pożądanego rezultatu procesu peklowania. Substytucja funkcji technologicznej azotynu Ryzyko syntetyzowania się N-nitrozoamin przy udziale azotynów oraz toksyczność i szkodliwość tych substancji stało się przesłanką do poszukiwania substancji mogących w procesie peklowania zastępować ten środek peklujący. Połowicznym sukcesem okazało się w tym zakresie zsyntetyzowanie nitrozylopochodnej naturalnego barwnika hemowego z wykorzystaniem do tego celu hemoglobiny krwi zwierząt rzeźnych poddanej odpowiedniej modyfikacji chemicznej. Tak powstałemu barwnikowi, dobrze imitującemu barwnik gotowanego peklowanego mięsa nadano nazwę dinitrozyloferrochromogen, ale powszechnie przyjęto określać go jako cooked cured meat pigment (CCMP). Barwnik ten stając się bardzo dobrą imitacją barwnika mięsa peklowanego i z powodzeniem zastosowany w pewnych uwarunkowaniach technologicznych pozwala na zrezygnowanie z funkcji barwotwórczej azotynu. Nie umożliwia on jednak substytucji w zakresie funkcji smakowej a szczególnie zapachowej azotynu. W związku więc z faktem, że nie znaleziono substytutu w pełni ekwiwalentnego do azotynu zaczęto szukać możliwości zredukowania dodatku azotynów w procesie peklowania, co w efekcie mogłoby ograniczyć ryzyko potencjalnego tworzenia się nitorozamin. Pozytywne wyniki uzyskano stosując w procesie peklowania dodatek preparatów barwiących, przy jednoczesnej redukcji nawet o połowę w porównaniu z ilością standardową, zalecaną i niezbędną technologicznie, dawką azotynu sodu. Z preparatów barwiących najbardziej przydatne, ale tylko w produkcji kiełbas kutrowanych okazały się preparaty z fermentowanego ryżu (Angkak) i stabilizowana hemoglobina krwi. Ich dodatek do farszów wędlinowych na etapie ich wytwarzania, tj. kutrowania, pozwala na uzyskanie pożądanej barwy wyrobów ze zredukowaną o połowę dawką azotynu w porównaniu z barwą jaką osiągnięto w wyrobach wytwarzanych z technologicznie uzasadnionym, ale niezbędnym ilościowo dodatkiem azotynu. W praktyce pozwoliło to na obniżenie zawartości resztkowej wolnych azotynów w kiełbasach do poziomu 39,85-48,87 ppm. Mimo, że preparat barwiący fermentowanego ryżu pozytywnie wpływa na pożądalność barwy wyrobów kutrowanych nie został on jednak włączony prawnie na listę substancji dodatkowych do stosowania w przetwórstwie mięsa w krajach U.E. Alternatywne metody peklowania Znane powszechnie niepożądane skutki stosowania środków peklujących (azotany, azotyny), brak możliwości zastąpienia w pełni ich funkcji barwotwórczej innymi substancjami oraz nie znalezienie substytutu ekwiwalentnego dla azotynu jako substancji powodującej powstanie charakterystycznego smaku i zapachu peklowniczego doprowadziły do rozwoju alternatywnych metod peklowania. Technologie takie pozwalają na wyprodukowanie wyrobów mięsnych bez dodatku azotynu, ale zarazem bezpiecznych mikrobiologicznie i akceptowanych sensorycznie, a przy tym dobrze imitujących te, które wytworzono z mięsa tradycyjnie peklowanego, tj. z użyciem wprowadzonego azotynu lub bezpośredniego dodatku azotanu. Są one oparte na wykorzystaniu azotanów i zdecydowanie w mniejszym stopniu azotynów jako naturalnych składników roślinnych substancji stosowanych w postaci suszy warzywnych, ich ekstraktów lub aromatów. Stosowanie takich technologii peklowania nie daje jednak podstaw prawnych do stosowania w oznakowaniu wyprodukowanych wyrobów stwierdzenia „nie zawiera konserwantów”. Przepisy regulujące stosowanie dozwolonych substancji dodatkowych, w tym substancji konserwujących, nie przewidują podawania źródła ich pochodzenia jako kryterium możliwości opcjonalnej deklarowania tych substancji w oznakowaniu. W wykazie składników wyrobu wyprodukowanego w oparciu o alternatywną technologię peklowania nie muszą być jednak podawane substancje konserwujące w postaci azotanów i azotynów, ale pod warunkiem niecelowego dodawania suszy warzywnych jako bogatego źródła środków peklujących, determinującego przemiany prowadzące do wytworzenia barwy peklowniczej. W alternatywnych metodach peklowania wykorzystuje się głównie suszone soki warzywne, ekstrakty warzyw lub aromaty otrzymywane z roślin wykazujących dużą zdolność do kumulowania azotanów i azotynów. Odpowiednio wysoka zawartość tych związków występuje zazwyczaj w tych częściach rośliny, które biorą udział w transporcie składników odżywczych. Dlatego też w warzywach liściowych jest więcej tych związków niż w warzywach korzeniowych, które z kolei są zasobniejsze w te substancje niż warzywa owocowo-nasienne. Na stopień kumulacji azotanów i azotynów w roślinach w dużym stopniu wpływają: nadmierne nawożenie, typ gleby, jej wartość pH, wilgotność, zawartość mikroelementów oraz stopień nasłonecznienia. Stosując odpowiedni system nawożenia i sterując warunkami uprawy można więc kształtować poziomem kumulacji azotanów i azotynów w roślinach. Do wzrostu zawartości tych substancji przyczynia się niedobór molibdenu, czym można także wpływać na intensywność gromadzenia się azotanów w roślinach. Na zawartość azotanów i azotynów rzutuje ponadto gatunek i odmiana rośliny oraz czynniki genetyczne. Nie bez znaczenia jest także pora zbioru rośliny oraz zachodzące procesy fizyczne, biochemiczne i mikrobiologiczne w trakcie jej przechowywania. Zawartość azotanów w roślinie w dużym stopniu zależy od stadium rozwoju rośliny. We wczesnych stadiach rozwojowych zawierają one najwyższe stężenie azotanów. Związane jest to z niską zawartością w tym okresie węglowodanów, które stanowią główne źródło energii w procesach redukcji azotanów oraz w procesie wbudowywania azotu do cząsteczek aminokwasów. Biorąc pod uwagę właściwości fizykochemiczne i tendencje do kumulowania azotanów i azotynów najbardziej przydatnymi do wykorzystania jako źródło naturalnych substancji peklujących okazują się suszone soki z buraka zwyczajnego (Beta vulgaris L.) oraz z selera ( Apium graveolens). Burak może zawierać ponad 2500 mg azotanów w 1 kg świeżej masy a w selerze ilość azotanów przekraczać może poziom 2600 mg. Jednocześnie w 1 kg świeżej masy tych warzyw znajduje się często średnio ok. 0,59 mg azotynów. Największą tendencję do kumulowania azotanów, tak jak większość warzyw liściowych - ma seler listkowy, który dodatkowo charakteryzuje się dużą zawartością witaminy C (kwas askorbinowy), której poziom przekracza 100 mg w 100 g. Obecność przeciwutleniacza, jakim jest witamina C (kwas askorbinowy) sprzyja wzrostowi szybkości przebiegu procesu peklowania. Natomiast sok z buraka ćwikłowego zawiera dodatkowo glikozydowy czerwono- fioletowy barwnik zwany betaniną (betacyjanina) a należący do grupy betalain. Obecność w soku buraczanym tego azotowego barwnika jest sprzyjające w procesie tworzenie się barwy peklowniczej. Betanina wykazuje bowiem czerwoną barwę i w ten sposób wpływa dodatkowo na efektywność barwotwórczą całego procesu peklowania. Stabilność barwy pochodzącej od betaniny zależy jednak od wartości pH środowiska, przy czym wykazuje ona najlepsze cechy barwiące w przedziale tej wartości wynoszącej 4,0 – 6,0 jednostek a poniżej wartości pH 3,0 substancja ta zmienia niekorzystnie barwę na fioletową. Stosując sok z buraka do wyrobów surowych dojrzewających należy mieć na uwadze fakt, że obniżona wartość pH tych wędlin do poziomu około 4,5 i równoczesna aktywność enzymatyczna bakterii mogą powodować niekorzystne przemiany w obrębie betaniny, co obniży jej skuteczność barwienia. Przydatność betaniny modyfikuje się wtedy wykorzystując do jej produkowania odpowiednią odmianę buraka jako jej źródła pochodzenia oraz poprzez dobór właściwych kultur startowych. Produkcja wyrobów mięsnych z dodatkami surowców roślinnych dostarczających nieznaczne ilości azotynów i przede wszystkim azotanów opiera się na równoczesnym wykorzystaniu kwasu askorbinowego pochodzenia naturalnego, kwasu cytrynowego i cukrów redukujących, które skutecznie wspomagają cały proces peklowania. Źródłem kwasu askorbinowego (witaminy C) są najczęściej owoce aceroli (Malpighia glabra L.), które zawierają go w ilości sięgającej 2500 mg%. W suszonym soku poziom sięga 17%. Owoce aceroli zawierają także cukry oraz równocześnie kwas cytrynowy, którego ilość w suszonym soku kształtuje się na poziomie 7,8-10,2%. W rezultacie kwasowość czynna soku nie przekracza wartości pH wynoszącej 4,2 (średnio 2,8-4,2). Dostarczycielem kwasu askorbinowego oraz innych kwasów owocowych i cukrów prostych mogą być również soki pochodzące z owoców cytrusowych (Citrus L.). Wyżej wymienione suszone soki jako źródło naturalnych przeciwutleniaczy zabezpieczają wyroby mięsne przed utlenianiem i utratą jakości uzyskanej barwy peklowniczej, skutecznie ją stabilizując. Charakteryzując się niską wartością pH wpływają na wzrost dynamiki procesu peklowania na etapie rozpadu azotynu do tlenku azotu, który następnie uczestniczy bezpośrednio w tworzeniu barwników nitrozylowych (nitrozylomioglobiny, nitrozylohemoglobiny). Obecność cukrów w suszonych sokach stanowiących główne źródło energii w procesach redukcji azotanów przy udziale bakterii denitryfikujących sprzyja mechanizmowi peklowania mięsa. Proces redukcji azotanów naturalnego pochodzenia wprowadzanych do mięsa jak już wspomniano zachodzi pod wpływem mikroflory denitryfikującej, a samo peklowanie staje się wtedy procesem bakteryjnym. Dla przyspieszenia takiego mechanizmu peklowania można go wspomagać dodatkiem odpowiednich kultur startowych w postaci bakterii denitryfikujących. Przydatne w tym zakresie okazują się szczepy Staphylococcus carnosus i Staphylococcus vitulinus, które wykazują aktywność przejawiającą się wytwarzaniem niezbędnej w procesie peklowania bakteryjnego reduktazy azotanowej. Drobnoustroje te dla skutecznego działania muszą mieć jednak stworzone odpowiednie warunki do efektywnej inkubacji. Wzrost szczepów Staphylococcus carnosus rozpoczyna się już w temperaturze 4°C ale optimum osiąga dopiero w zakresie 15-40°C. Po przekroczeniu temperatury wynoszącej 45°C następuje już znaczące obniżenie ich aktywności. Fakultatywne beztlenowe, jakimi są szczepy Staphylococcus vitulinus szybko rosną w obecności tlenu do temperatury środowiska wynoszącej 37°C. Proces ten nabiera dużej dynamiki szczególnie po przekroczeniu temperatury wynoszącej 25°C. Wspomniane właściwości dotyczące warunków rozwoju wymienionych kultur należy uwzględnić przy programowaniu procesu produkcji wyrobów mięsnych peklowanych przy zastosowaniu alternatywnych metod. Przydatność wspomnianych szczepów bakteryjnych wynika dodatkowo z faktu, że powodują one również wzrost kwasowości środowiska w wyniku produkcji kwasów, co przyspiesza rozkład powstałego z azotanu azotynu do tlenku azotu. Właściwości te sprzyjają w rezultacie intensyfikacji wybarwienia peklowniczego. Bakterie Staphylococcus carnosus i Staphylococcus vitulinus w pewnych uwarunkowaniach (wysokie stężenie chlorku sodu, obecność fosforanów) mogą wykazywać jednak osłabienie swojej działalności. Z tego względu w przypadku stosowania alternatywnych technologii peklowania z użyciem wymienionych kultur bakteryjnych pożądany jest relatywnie niski stopień zasolenia produkowanych wyrobów, a dyskusyjne wydaje się także stosowanie w ich produkcji fosforanów. Unikalną alternatywną technologią pozwalającą na uzyskanie zadawalającego wybarwienia peklowniczego jest produkcja niektórych wyrobów surowych długo dojrzewających bez udziału azotanów i azotynów, a także bez dodatku suszy warzywnych zawierających azotany. Intensywna barwa peklownicza tych wędlin staje się wtedy wynikiem zachodzących w czasie długotrwałego dojrzewania przemian mikrobiologicznych, w tym tych z udziałem wprowadzonych do nich zakwaszających kultur startowych. Wybarwieniu peklowniczemu tak produkowanych wędlin dojrzewających sprzyja także ewentualne zanieczyszczenie azotanami wody technologicznej, przypraw naturalnych i soli kuchennej. Wprowadzone do mięsa jako zanieczyszczenie azotany ulegają redukcji pod wpływem tkankowych bakterii denitryfikujących, co prowadzi do powstawania naturalnie nietrwałego azotynu, który w środowisku o wartości pH< 7,0 rozpada się do odpowiedzialnego za reakcje nitrozylowania barwników hemowych, tlenku azotu. Aktywność drobnoustrojów denitryfikujących w zakresie wytwarzania reduktazy azotanowej przyczynia się bezpośrednio do obniżenia zawartości wolnych azotynów w produkowanych wyrobach mięsnych. Ich dodatek w postaci denitryfikujących kultur startowych pozwala także na znaczne zredukowanie pozostałości resztkowej wprowadzonych azotanów. W efekcie zastosowania alternatywnych metod peklowania z wykorzystaniem suszonych soków warzywnych uzyskuje się możliwość wyprodukowania peklowanych wyrobów mięsnych, które w zdecydowanie mniejszym stopniu niż wyroby peklowane tradycyjnie stwarzają zagrożenie powstawania N-nitrozoamin. Taka zastosowana technologia peklowania daje możliwość uzyskania w wyrobach mięsnych zawartości resztkowej azotanów na poziomie poniżej 5 mg/kg, a azotynów nawet poniżej 1 mg/kg. O walorach żywieniowych wyprodukowanych z zastosowaniem alternatywnej metody peklowania wyrobów mięsnych decyduje przede wszystkim mała ilość w nich zredukowanych azotanów, czyli azotynów, będących 6-10 krotnie bardziej toksycznymi od swojej formy utlenionej (azotany). W oznakowaniu wyrobów wyprodukowanych w oparciu o alternatywną metodę peklowania wykorzystującą dodatek suszy warzywnych zawierających azotany i azotyny nie ma obowiązku podawania tych substancji jako składników wyrobów i w ten sposób uzyskują one duży atut w zakresie atrakcyjności żywieniowej. Sensowną i rzetelną informacją jest jedynie zapis informujący, że w wyrobach mogą znajdować się niewielkie ilości azotanów i azotynów, ale tylko pochodzenia naturalnego z soków warzywnych, ekstraktów warzywnych lub aromatów. Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik

Być może dobijemy do 200 szt., co da nam rabat, dlatego zapisy przedłużam do 20 listopada.

Pozostały jeszcze tylko dwa dni do zamknięcia listy zapisów na kalendarze WB 2022. Lista chętnych na kalendarz WB na rok 2022: 1. Maxell 2. Maxell 3. Maxell 4. Maxell 5. witt 6. witt 7. bilu72 8. bilu72 9. bilu72 10. bilu72 11. EAnna 12. EAnna 13. EAnna 14. EAnna 15. Jojo 16. Jojo 17. Jojo 18. karolszymczak 19. karolszymczak 20. karolszymczak 21. karolszymczak 22. chudziak 23. chudziak 24. L.Przemek 25. Tomasz_65 26. Tomasz_65 27. viva 28. Zofintal 29. Zofintal 30. ryszpak 31. ryszpak 32. ryszpak 33. ryszpak 34. dadys 35. dadys 36. dadys 37. paweljack 38. paweljack 39. paweljack 40. frapio 41. lobo 42. wiesiorek 43. wiesiorek 44. wiesiorek 45. wiesiorek 46. wiesiorek 47. gontek 48. gontek 49. naginajka 50. tompi 51. tompi 52. tompi 53. Bagno 54. Bagno 55. Bagno 56. Zico 57. Zico 58. Zico 59. Wiejas 60. Wiejas 61. Wiejas 62. Pontiak 63. Pontiak 64. Pontiak 65. JaGra 66. Grzechu 1 67. Grzechu 1 68. Twonk 69. Twonk 70. Twonk 71. kotunia 72. kotunia 73. Wilq1x 74. Wilq1x 75. janusz_P 76. ludwik130 77. ludwik130 78. marcinzet 79. arkawroc 80. Yerba 81. hahar 82. maria s 83. Pools 84. Pools 85. anerka 86. gruby7074 87. baca 88. misiek.b 89. misiek.b 90. Todek 91. JacekC 92. JacekC 93. JacekC 94. JacekC 95. JacekC 96. Szym-on 97. Szym-on 98. Szym-on 99. eland 100. Maciej.Z 101. Maciej.Z 102. kaszubka33 103. kaszubka33 104. Pepuś 105. Pepuś 106. chaber 107. CPN 108. CPN 109. CPN 110. Wirus 111. Wirus 112. mariusz_e 113. mariusz_e 114. jędrek12 115. jędrek12 116. ziezielony 117. ziezielony 118. ziezielony 119. ziezielony 120. Wujaszek Tom 121. Wujaszek Tom 122. Wujaszek Tom 123. Wujaszek Tom 124. Wujaszek Tom 125. Michcik 126. Michcik 127. Michcik 128. Michcik 129. śniegol 130. Radek 131. Radek 132. Radek 133. Radek 134. Andrzej132 135. Bossky 136. lysy100 137. lysy100 138. Bandit 139. waldero 140. waldero 141. waldero 142. Kalinosiu 143. Kalinosiu 144. Kalinosiu 145. robix 146. robix 147. Aron2 148. Aron2 149. Aron2 150. Aron2 151. Aron2 152. Michcik 153. Michcik 154. Michcik 155. Michcik 156. Franko 157. Franko 158. Straszny 159. Straszny 160. Straszny 161. tato 162. tato 163. tato 164. tato 165. tato 166. tato 167. tato 168. tato 169. tato 170. tato 171. tato 172. tato 173. hahar Podajemy nick z forum oraz liczbę kalendarzy. Proszę nie uzupełniać listy - będę to robił sam, co pozwoli na uporządkowane jej prowadzenie.

Masz rację Karolu. Właśnie zastanawiam się nad odesłaniem tego tematu w znane, choć nieciekawe miejsce. Dyskusja nie ma już nic wspólnego treścią tematyczną.

Procedury rozbiorowe - rozbiór zasadniczy Rozbiór zasadniczy dotyczy podziału tuszy zwierzęcia (w całości, w postaci półtusz czy ćwierćtuszy) na elementy zasadnicze, zazwyczaj zawierające kość i skórę. Można powiedzieć, że jest to podział „zgrubny” a uzyskanie kolejnych elementów lub elementów bez kości i skóry uzyskuje się w rozbiorze uzupełniającym. Zestawienie elementów zasadniczych dla najczęściej spożywanych zwierząt w Polsce pokazano w tabeli. Sposób prowadzenia rozbioru zależy od zaprojektowania linii technologicznej i dostępności pracowników. W większości przypadków w zakładach rozbioru w Polsce rozbiór wieprzowiny i wołowiny odbywa się w sposób ręczny z wykorzystaniem narzędzi mechanicznych, rozbiór kurczaka w nowocześniejszych zakładach jest robiony automatycznie lub półautomatycznie (pracują maszyny, lub maszyny z towarzyszącą pracą ludzi). Możliwość zastosowania rozbioru mechanicznego zależy od wystandaryzowania tusz do rozbioru oraz zaawansowania technologicznego linii. Rozbiór wieprzowy albo prowadzi się potokowo na jednym stole lub w celu zwiększenia wydajności równolegle na co najmniej trzech stołach lub ich wielokrotności, gdzie na kolejnych stołach dokonuje się rozbioru części przedniej, środkowej i tylnej półtuszy. Na rysunku 1 pokazano schemat rozbioru wieprzowego. Rozbiór wołowy niewielki prowadzi się na stołach rozbiorowych dedykowanych przednim lub tylnym częściom tuszy lub potokowo na jednym. Tylko duże zakłady mają wyspecjalizowane linie do rozbioru wołowiny. Rozbiór kurczaka może być wykonywany automatycznie lub półautomatycznie. Maszynowy rozbiór zakłada najpierw – zazwyczaj ręczne osadzanie tuszki na tubach, a następnie linia przesuwa się i piły odcinają poszczególne elementy tuszy. Rozbiór półautomatyczny – cześć działań wykonują pracownicy. W małych zakładach rozbioru wszystkie operacje wykonywane są ręcznie. Procedura rozbiorowa oprócz opisania czynności niezbędnych do uzyskania kolejnych elementów zawiera też odniesienie do opisu tych elementów – czyli specyfikacji wyrobów gotowych. Specyfikacje pokazują i opisują jak powinien wyglądać dany element i w jaki sposób należy go uzyskać. Załącznikami do procedury realizacji wyrobu też często są instrukcje stanowiskowe. Przykładową instrukcję stanowiskową pokazano w tabeli 2. W procedurze rozbiorowej powinno znaleźć się też odniesienie do wymagań higienicznych pod względem higieny pracy, higieny pracowników, zalecanych zachowań higienicznych pracowników, nadzoru nad zanieczyszczeniami – w tym metalicznymi, alergenami (szczególnie, jeśli w tym samym zakładzie jest też przetwórstwo). Procedury rozbiorowe - rozbiór uzupełniający Rozbiór uzupełniający polega na wyodrębnieniu poszczególnych partii mięśni z elementów zasadniczych, z odkostnieniem oraz oskórowaniem. W zależności od umaszynowienia i ustawienia linii rozbiorowej często w dużych zakładach nie wyodrębnia się rozbioru uzupełniającego jako oddzielnego procesu. Odpowiednia długość linii produkcyjnej oraz ilość pracowników, a także pożądane specyfikacje wyrobów gotowych są decydujące o zastosowaniu rozbioru uzupełniającego w czasie „zwykłego” rozbioru lub jako oddzielny proces. Zdarza się też, że przy braku zamówień na specyficzne elementy zostawia się w czasie rozbioru podstawowego elementy zasadnicze w całości, a potem w zależności od zamówień sprzedażowych i zapotrzebowania na mięsa produkcyjne dokonuje się podziału elementów zasadniczych na poszczególne składowe. Rozbiór uzupełniający dotyczy właściwie każdego rodzaju pozyskiwanego mięsa. Ogólny schemat rozbioru uzupełniającego pokazano na rysunku 1. Przy rozbiorze drobiu kolejność może być jak zaznaczono strzałkami – np. przy rozbiorze ćwiartki, którą najpierw dzieli się na nogę i fragment korpusu, potem nogę można podzielić na udo i podudzie, a element skórowania i odkostniania nie zawsze jest stosowany. Zazwyczaj odkostniania w przypadku drobiu występuje w celu pozyskania mięsa z uda lub mięsa gulaszowego. Rozbiór uzupełniający dla mięsa wieprzowego dotyczy takich elementów zasadniczych jak głowa, karkówka, schab, polędwiczka (która uzyskiwana jest przy obrabianiu schabu), szynka, łopatka, boczek, podgardle, pachwina, słonina. Celem jest pozyskanie elementów o określonej charakterystyce opisanej w specyfikacjach, zazwyczaj z wyraźnym podziałem na mięśnie i tłuszcz. Przy rozbiorze uzupełniającym produktem dodatkowo uzyskiwanym są wszelkiego rodzaju mięsa drobne o różnej zawartości mięsa, tłuszczu i tkanki łącznej. Zazwyczaj klasyfikuje się je jako IIa i IIb, gdzie IIa to mięsa drobne o większej zawartości mięsa niż tłuszczu, IIb – więcej tłuszczu niż mięsa. Mięso kl. III to mięso głównie z golonek zawierające duże ilości tkanki łącznej nie występującej w innych partiach mięśni. Ze względu na zawartość tkanki łącznej mięso to charakteryzuje się bardzo dobą wodochłonnością jest cenionym surowcem wędliniarskim do farszu kiełbas. Inny podział mięs drobnych odnosi się do zawartości procentowej mięsa i tłuszczu. Występują w związku z tym II 80/20, 70/30, 64/40, 50/50, 40/60, 30/70, 20/80, gdzie pierwsza liczba oznacza zawartość, mięsa, a druga tłuszczu. W dobie powszechności analizatorów składu np. urządzeń typu FOSS czy MeatMaster ilości te są łatwe do obliczenia i sprawdzenia, a przez to zminimalizowana jest ilość reklamacji co do składu dostarczonych surowców. Rozbiór uzupełniający łopatki wieprzowej Rozbiór łopatki prowadzi do uzyskania elementów „ekstra” z przeznaczeniem kulinarnym lub do produkcji wędlin. W wyniku rozbioru uzupełniającego uzyskać można łopatkę bez kości (jednocześnie bez skóry, o różnym stopniu odtłuszczenia, lub bez tłuszczu) lub poszczególne mięsnie łopatki, z czego największymi są mięśnie nadgrzbietowy i podgrzbietowy. Potocznie w przemyśle funkcjonuje nazwa łopatka 3D oznaczająca odkostnioną i odtłuszczoną łopatkę składającą się z trzech mięśni. Szczegóły co do podziału anatomicznego łopatki zawarte są na rysunku 2. Rozbiór uzupełniający szynki wieprzowej Przy rozbiorze uzupełniającym szynki można uzyskać potocznie nazywane szynki 4D i 3D oznaczające większy element mięsny składające się trzech lub czterech grup mięśni szynkowych. W nazewnictwie potocznym poszczególne mięśnie szynki pokazano na rysunku 3, które to składają się w elementy nazywane „myszka” bądź „kwiatek”, zrazowa górna, zrazowa dolna, bądź „kulka” oraz „dekiel”, bądź „nosek”. Czasem jeszcze po rozbiorze zasadniczym zostają przy szynce mięśnie golonkowe. Rozbiór uzupełniający wołowiny Rozbiór uzupełniający dla mięsa wołowego dotyczy takich elementów jak: łopatka, udziec, polędwica, łata wołowa. Przy tym rozbiorze nieodzownym elementem jest odbłoniarka pozwalająca z wielu elementów ekstra zdjąć błonę śródmięśniową (omięsną) otaczającą partie mięśni. Omięsna ta zbudowana jest z tkanki łącznej i w przypadku innej obróbki niż duszenie stanowi w pewien sposób „barierę” kulinarną. Dla pozostałych elementów uzyskanych w rozbiorze zasadniczym rozbiór uzupełniający dotyczy tylko usunięcia postrzępionych i zakrwawionych części mięśni, usunięcie głębszych pozacinań, przekrwień. Często też ścina się nadmiar okrywy tłuszczowej do ok. 1 cm. W uzysku mięs z udźca wołowego poszczególne mięsnie składają się w zespoły mięśni występujące w handlu jako: • zrazowa górna – na którą składają się mięśnie: smukły, półbłoniasty, łonowy, przywodziciel uda, • zrazowa dolna, która tworzy mięsień dwugłowy uda, • ligawa czyli mięsień półbłoniasty, • skrzydło/krzyżowa/myszka, które tworzą mięśnie: czworogłowy uda, krawiecki, oraz napinacz powięzi szerokiej. Rozbiór uzupełniający mięsa pozyskiwanego ze zwierząt dziko żyjących i innych zwierząt rzeźnych podobnie jak w przypadku wieprzowiny i wołowiny sprowadza się do obróbki elementów na „ekstra” czyli pozbawionych kości, tłuszczu, wystrzępień czy zacięć mięśni oraz skrzepów krwi. Szczególnie w przypadku rozbioru tusz zwierząt pozyskanych w wyniku polowania szczególnie istotne jest dokładne domycie i wymycie mięsa z wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń fizycznych takich jak m.in. sierść, runo leśne, owady, skrzepy, fragmenty nabojów. Procedura rozbioru uzupełniającego opiera się i odnosi do innych procedur zakładowych takich jak higiena zakładu oraz higiena pracownika. Oczekiwane efekty rozbioru uzupełniającego opisane są w specyfikacjach. Sukces ekonomiczny rozbioru zależy od dobrego policzenia spodziewanych uzysków, zakładanych strat technologicznych oraz zgodności z zamówieniem klienta. Czasem specyfikacja „ekstra” w niektórych obszarach Polski po prostu „nie sprzedaje się” bo jest za droga. Indywidualne dopasowanie sposobu obróbki surowego mięsa do oczekiwań (też w zakresie ceny) pozwoli na optymalną sprzedaż. Autor: dr inż. Katarzyna Godlewska

Urządzenia stosowane w produkcji osłonek naturalnych Osłonka naturalna, zwana również zwierzęcą jest jedną z najstarszych rodzajów osłonek do wędlin. Towarzyszy człowiekowi od czasu pojawienia się na świecie pierwszej kiełbasy, czyli od przeszło 5000 lat. Naukowcy odkryli pierwsze ślady pochodzenia kiełbas w Chinach, Syrii i Egipcie, czego dowodem są starożytne rysunki i malowidła. Do dnia dzisiejszego dominuje w produkcji wysokiej jakości kiełbas i innych przetworów mięsnych, pomimo pojawienia się w poprzednim stuleciu tańszego jej odpowiednika - osłonki sztucznej. Swoje zastosowanie znajdują przy produkcji kiełbas wędzonych, gotowanych, parzonych, podsuszanych, suszonych przeznaczonych do bezpośredniego spożycia lub do grillowania. Ich trwałość sprawia, że konsument sam może zdecydować, czy chce kiełbasę ugotować, usmażyć czy też grillować. Osłonki naturalne sprawiają, że wygląd kiełbasy budzi zaufanie wśród konsumentów. Osłonki naturalne są jadalne oraz charakteryzują się długą trwałością i dlatego są stosowane powszechnie w przemyśle mięsnym. Pozyskiwane są najczęściej z jelit, ale też mogą pochodzić z pęcherza moczowego, przełyku czy żołądka zwierząt domowych. Jakość osłonek naturalnych jest ściśle związana z rasą zwierząt rzeźnych, ich żywieniem oraz klimatem w jakim są hodowane. Mocniejsze i grubsze ścianki mają osłonki otrzymane z jelit zwierząt pochodzących z terenów Azji i Ameryki Południowej niż z europejskich. Wynika to z faktu spożywania przez nie traw i roślin ciężej strawnych. Jelita pochodzące od osobników tych samych gatunków hodowanych w chlewach i oborach, otrzymujących łatwo strawną paszę, mają zdecydowanie mniejszą wytrzymałość mechaniczną. Komplety jelit wyjęte z jamy brzusznej zwierząt rzeźnych, po uprzednim zbadaniu przez Inspekcję Weterynaryjną, kierowane są do jeliciarni w celu dalszej obróbki. Natomiast jelita uznane za nie nadające się do dalszego przerobu poddaje się utylizacji. Obróbkę jelit, bez względu na stosowane zabiegi technologiczne można przedstawić wg następującego schematu: 1. Opuszczanie i rozbiór kompletów jelit. 2. Opróżnianie z treści pokarmowej, kaszlowanie i odwracanie jelit. 3. Szlamowanie. 4. Płukanie. 5. Sortowanie, kalibrowanie i pęczkowanie. 6. Konserwowanie (utrwalanie) jelit. 7. Przechowywanie Opróżnianie jelit ze znajdującej się w nich treści pokarmowej jest następną fazą po rozbiorze. Po opróżnieniu jelita są kaszlowane, tj. usuwane są z nich resztki tłuszczu i błon tłuszczowych pozostałych po oddzieleniu otok. Wykaszliwane jelita są odwracane wewnętrzną stroną na zewnątrz. Kolejność poszczególnych czynności w tej fazie obróbki jelit jest niekiedy inna w zależności od rodzaju zwierząt rzeźnych. Głównymi częściami opróżniarki są: wałek górny, wałek dolny, urządzenie natryskowe oraz silnik elektryczny. Elementami opróżniającymi są dwa metalowe pokryte gumą wałki, tzw. górny i dolny. Oś dolnego wałka obraca się w łożyskach nieruchomych, natomiast górnego - w łożyskach ruchomych, co umożliwia swobodną regulację odstępu między nimi w zależności od rodzaju opróżnianych jelit. Wałki maszyny otrzymują napęd od silnika elektrycznego za pośrednictwem przekładni ślimakowej redukującej obroty silnika w stosunku 1:60. W czasie pracy maszyny wałki są opryskiwane wodą o temperaturze 40°C. Wyciśnięta treść pokarmowa spływa korytem do kanałów ściekowych. Jelita po opróżnieniu z treści pokarmowej, kaszlowaniu i wywróceniu stroną wewnętrzną na wierzch, poddaje się szlamowaniu (a niektóre również maceracji). Szlamowanie jelit jest to zabieg mający na celu usunięcie błony śluzowej i podśluzowej jelita. Szlamowanie kiełbaśnic i jelit cienkich baranich obejmuje dodatkowo także usunięcie błony surowiczej (zwanej futrówką). W wyniku przeprowadzenia tej operacji ściankę oszlamowanych jelit cienkich stanowi w zasadzie jedna tylko warstwa – mięśniówka, podczas gdy ścianka oszlamowanych jelit grubych składa się z dwóch warstw: mięśniowej i surowiczej. Błona surowicza ściągnięta oddzielnie może być użyta jako bardzo dobra osłonka do wędlin. Błona śluzowa miażdżona jest w zespole zgniatającym i oddzielana od jelita w zespole szlamującym. Zespół zgniatający stanowią trzy wałki robocze obracające się w tym samym kierunku, z których dwa są metalowe, podłużnie rowkowane, a trzeci gumowy, gładki. Zespół szlamujący składa się z pięciu wałków, z których tylko dwa wykonują właściwe szlamowanie. Dwa następne wałki są przeznaczone do transportu szlamowanych jelit, natomiast piąty gumowy, podłużnie rowkowany, o kierunku ruchu przeciwnym do przebiegu jelita, służy do oczyszczania wałka, na którym osadzają się resztki błon tłuszczu. Odległość między wałkami można swobodnie regulować za pomocą przekładni ślimakowych. Odtłuszczarko-szlamiarka jest to maszyna przeznaczona do mechanicznego odtłuszczania i szlamowania jelit wołowych cienkich. Składa się z zespołu podającego, skrobakowego i napędzającego. Zespół podający stanowi stalowy, pokryty gumą wałek. Zespół skrobakowy składa się z dwóch wałków wykonanych ze stali niklowej. Napęd wałków pochodzi z silnika elektrycznego. Wszystkie wirujące części maszyny są zakryte osłonami z blachy. Nad wałkami są umieszczone prysznice z ciepłą wodą. Odległość między wałkami można regulować w czasie pracy maszyny przez pokręcanie rękojeścią umieszczoną z lewej zewnętrznej strony szlamiarki. Obrót rękojeści w prawo zbliża wałki, natomiast w lewo oddala. Oszlamowane i umyte jelita płucze się kilkakrotnie w ciepłej wodzie. Po takim płukaniu jelita w celu ochłodzenia umieszcza się w naczyniach z zimną, bieżącą wodą. W tym czasie następuje odwodnienie i rozjaśnienie barwy jelit. Po ochłodzeniu kiełbaśnice odwraca się, a następnie sor tuje. Jelita pochodzące od zwierząt różnego gatunku, rasy i wieku różnią się od siebie wieloma istotnymi szczegółami jak: średnica zewnętrzna, długość, grubości ścianek itp. Nawet jelita pochodzące od zwierząt rzeźnych tego samego gatunku wykazują różnice, zaś średnica jelit tego samego osobnika nie jest jednakowa na całej długości danego jelita. Aby móc ustalić kaliber, jelito napełnia się wodą lub powietrzem (napełnianie wodą pozwala na szybkie wykrycie równocześnie uszkodzeń ścianki jelita). W tym celu koniec jelita nakłada się na końcówkę kurka wodociągowego i do jelita wprowadza wodę (lub powietrze), która rozciąga ścianki jelita. Następnie napełnione jelito ściska się obiema rękami na niewielkim odcinku i przymierza do poszczególnych odcinków kalibrownicy oznaczonych numerami kalibrów. Kalibrownica jest przyrządem służącym do ustalania kalibru mierzonego jelita. Może być wykonana z drewna, aluminium lub mas plastycznych. Pomiaru średnic przy kalibrowaniu jelit dokonuje się wzdłuż sznura kiełbaśnic, jelit wiankowych i cienkich baranich - co 2 m, gdyż na takich odcinkach występują przeważnie odchylenia grubości jelita. Przy kalibrowaniu jelit środkowych bydlęcych pomiar średnicy wykonuje się w odstępach 1 m. W miejscach, w których występuje zmiana średnicy jelita poza granice danego kalibru, jelito odcina się. Kaliber jelita oznacza się odpowiednim kolorem zawieszki lub sznurka załączonego do pęczka jelit. Działanie linii polega na całkowitym opróżnieniu, wyszlamowaniu i oczyszczeniu jelit cienkich. Po ręcznym oddzieleniu od kompletu jelita podaje się przenośnikiem taśmowym do opróżniarki, w której następuje wyciśnięcie treści pokarmowej. Opróżnione jelita są przenoszone przenośnikiem śrubowym do mechanicznej gniatarki. Po maceracji w zbiorniku do odmaczania jelita dostają się za pomocą przenośnika taśmowego do opróżniarki. Ostatnią fazą obróbki jest oddzielenie w gniatarko-szlamiarce błony. Autorzy: dr hab. inż. Paweł Sobczak dr hab. Wioletta Żukiewicz-Sobczak mgr inż. Marta Kozak

Wykorzystanie jelit wieprzowych w przetwórstwie mięsa Jelita wieprzowe stanowią produkt uboczny powstały w wyniku uboju trzody chlewnej. Mimo wszystko odgrywają bardzo znaczącą technologiczną rolę w przetwórstwie mięsa. Wykorzystywane są bowiem od dawna jako tradycyjne osłonki dla produktów mięsnych. Jelito jest odcinkiem trawiennym przewodu pokarmowego dla zwierząt monogastrycznych jakim jest świnia, ale ponadto jest nastawione na wchłanianie składników pokarmowych. Warto zaznaczyć, że w szeroki zakres uogólnionej nazwy jelita wieprzowe wchodzą zarówno jelito cienkie, jak i grube. Jelito cienkie charakteryzuje się zdecydowanie mniejszym światłem, jednakże jest dużo dłuższe aniżeli jelito grube. Długość jelita cienkiego u świń wynosi ok. 16-21 m, z czego 0,75-0,95 m przypada na dwunastnicę, 14-19 m na jelito czcze, 0,7-1,0 m na jelito biodrowe. Jelito cienkie nazywane bywa, kiełbaśnicą ponieważ wykorzystywane jest w produkcji produktów mięsnych o cienkim przekroju poprzecznym. Przygotowanie jelit cienkich jako osłonki naturalne polega na opróżnieniu treści, kolejno dla rozluźnienia ich struktury gnieceniu i maceracji w ciepłej wodzie, a następnie szlamowaniu. Ostatnim etapem jest formowanie odpowiednich partii, sortowanie i solenie. Przeciętna długość jelita grubego wynosi 3,6-6,0 m, z czego 0,3-0,4 m przypada na jelito ślepe, a pozostała część na okrężnicę i odbytnicę. W przypadku obróbki jelita grubego oddzielane jest na jelito ślepe (kątnica) oraz okrężnicę i odbytnicę (okrężnica z krzyżówką). Następnie poddawane są kaszlowaniu, formowaniu odpowiednich partii, sortowaniu i soleniu. Jelito grube wykorzystywane jest do wyrobów o większym przekroju poprzecznym, np. salceson, pasztetowa etc. Anatomicznie ścianki przewodu pokarmowego ubijanych tuczników składają się z czterech warstw tkanki jelitowej. Te warstwy od wewnątrz na zewnątrz to: błona śluzowa, tkanka podśluzowa, warstwa mięśniowa (okrągłą i podłużną) i błona surowicza. W celu wytworzenia naturalnej obudowy jedna lub więcej z tych warstw jest usuwana podczas obróbki, zależnie od rodzaju (cienka/gruba, jadalna/niejadalna). Naturalne osłonki kiełbas są wytwarzane z błon śluzowych, a więc warstwy jelita, która składa się głównie z naturalnie występującego kolagenu. Błona śluzowa jelit zbudowana jest z nabłonka, blaszki właściwej błony śluzowej i blaszki mięśniowej błony śluzowej. Nie należy mylić tego z osłonkami z kolagenu, które są sztucznie przetworzone z kolagenu pochodzącego ze skór zwierzęcych. Naturalne osłonki pochodzą z przewodu pokarmowego świń, które są jadalne i mają bliskie podobieństwo do jelita pierwotnego po przetworzeniu. Zewnętrzny tłuszcz i wewnętrzna warstwa błony śluzowej są usuwane podczas przetwarzania. Jelita wieprzowe zaliczane są do osłonek naturalnych, lecz jednocześnie są najbardziej popularnymi osłonkami naturalnymi wykorzystywanymi w polskiej produkcji przetwórczej mięsa. Dużą ich zaletą są: wystarczająca trwałość, aby wytrzymać ciśnienie wytwarzane w trakcie wypełniania mieszanki wsadowej; przepuszczalność dla pary wodnej i gazów, co pozwala na prawidłowe wysuszenie wypełnienia; pochłanianie dymu wędzarniczego dla wydobycia dodatkowego smaku i konserwacji; optymalne kurczenie się i rozszerzanie dostosowane do mieszanki wsadowej; łatwe zamykanie na końcach poprzez zawiązywanie lub przycinanie. Naturalne osłonki są tradycyjnymi produktami stosowanymi w produkcji specjałów mięsnych od stuleci i pozostają praktycznie niezmienione pod względem funkcji, wyglądu i kompozycji. Sól i woda są używane do czyszczenia i konserwacji. Naturalne osłonki są jedynymi osłonami, które mogą być stosowane w produkcji kiełbas organicznych. Jelita wieprzowe są zazwyczaj dostępne i najlepiej przechowywane w soli lub roztworze soli. Przed napełnieniem mieszanki kiełbasą do takich rodzajów osłonek całą przylegającą sól należy zmyć zimną wodą. Jelita solone muszą być następnie nasączone wodą przez kilka godzin (3-5 godzin w letniej wodzie lub przez noc w zimnej wodzie) z dużym naciskiem na 9 godzinne przechowywanie. Zanurzenie w wodzie nie tylko usuwa resztki soli, ale także służy do zwiększenia elastyczności włókien tkanki łącznej ścianki osłonki w celu optymalnego zamknięcia i utrzymania napełnionej mieszanki wsadowej. Zaobserwowano, że dodanie kwasu mlekowego (2%) do wody może również wspierać ten proces. Kolejne postępowe dodawanie soli, spowoduje powstanie wysokich stężeń soli w tkance otoczki, które mogą osiągnąć poziom zatrzymania wzrostu bakterii. W celu uchronienia jelit przed niekorzystnymi zmianami solenie, aby było skuteczne wykonuje się czasami dwukrotnie z przerwą na minimum 12-godzinne ocieknięcie. Okresy magazynowania naturalnych osłonek zależą od temperatury przechowywania. Osuszone solone jelita wieprzowe w zamkniętych pojemnikach, które chronią je przed lekkim uderzeniem, powodując eliminację tłuszczu, można przechowywać w temperaturze 6-8°C od sześciu miesięcy do trzech lat. Okresy przechowywania są redukowane przy wyższych temperaturach przechowywania. Wraz ze wzrostem przylegającego tłuszczu zmniejsza się trwałość i możliwość przechowywania. Zasadą optymalnej produkcji jelit wieprzowych jest rozpoczęcie procesu ich obróbki jak najszybciej po uboju. Jelita powinny być przetworzone w miarę ich rozgrzania, ponieważ łatwiej jest potem nimi manipulować (czyszczenie, rozcięcie, mycie), przy zwróceniu uwagi że wzrost bakterii może nadal postępować szybko. Osłonki naturalne ze względu na możliwość przenoszenia chorób epizodycznych od zwierząt rzeźnych muszą być wytwarzane przy właściwym dozorze sanitarnym. Technologiczna jakość oferowanych partii jelit wieprzowych musi być dodatkowo powtarzalna. Jelita wieprzowe są bardzo nietrwałe i łatwo ulegają rozkładowi gnilnemu. Etap kontroli jakości jelit jest bardzo ważny ponieważ szacuje się, że duża ilość tego surowca jest dyskwalifikowana z różnych przyczyn i na różnym etapie przed użyciem. Przyczyny mogą zostać podzielone na te leżące po stronie zwierzęcia i te leżące po stronie obróbki poubojowej i przechowywania. W związku z tym można wymienić: choroby pasożytnicze, uszkodzenia chorobowe jelit, perforacje jelit, opleśnienie jelit, nadmierny udział wybroczyn w ściance jelit, zjełczenie złogów tłuszczowych na jelitach, zbyt cienkie ścianki jelit, nietypowa szarozielona barwa, kwaśny zapach. Kontrola jakości jelit pozwala zaklasyfikować je do odpowiednich grup: A (brak jakichkolwiek wad, dziur, długie odcinki, używane do produkcji najwyższej jakości kiełbas), AB (stan pośredni), B (akceptowalna wytrzymałość i jakość, używane są w produkcji np. kiełbas wieprzowych), BC (stan pośredni), C (praktycznie nieużywana ze względu na małą wytrzymałość). Szerokie spektrum wykorzystania technologicznego ubocznego surowca uboju trzody chlewnej, jakim są jelita zmusza do większego zwrócenia uwagi na ten proces produkcyjny. Jelita wieprzowe pomimo wysokiej wrażliwości biologicznej są niezaprzeczalnie jednym z najlepszych materiałów na osłonki naturalne w przetwórstwie mięsa. Autor: dr inż. Kamil Duziński

Bakterie fermentacji mlekowej i ich rola w przemyśle mięsnym Bakterie fermentacji mlekowej od lat w sposób spontaniczny przyczyniały do kształtowania specyficznych i pożądanych cech żywności pochodzenia roślinnego oraz zwierzęcego, a także utrwalania żywności. Były też elementem powodującym psucie się środków spożywczych. Metoda utrwalania żywności z wykorzystaniem fermentacji mlekowej jest uważana za jedną z najstarszych i stosowana jest ona nadal, zwłaszcza w wyrobach tradycyjnych pochodzenia roślinnego, a także zwierzęcego. Fermentacja mlekowa jest procesem wewnątrzkomórkowym, który przebiega w warunkach ograniczonego dostępu tlenu bądź jego braku. Zachodzi przy obecności enzymów i polega na przemianie cukrów dzięki czemu pozyskiwana jest energia niezbędna do życia komórki, z jednoczesnym wytworzeniem kwasu mlekowego jako produktu ubocznego zachodzących przemian. Bakterie fermentacji mlekowej, poza wytwarzaniem kwasu mlekowego, który zakwaszając środowisko (obniżenie pH) przeciwdziała rozwojowi bakterii niepożądanych, posiadają również zdolność do produkcji bakteriocyn. Bakteriocyny są toksycznymi białkami, które hamują rozwój innych bakterii, a najbardziej popularnym przykładem takiego związku jest nizyna, która już od kilkunastu lat wykorzystywana jest w żywności jako substancja konserwująca. LAB, czyli bakterie fermentacji mlekowej (ang. Lactic Acid Bacteria), ze względu na posiadanie podobnych cech związanych z przemianami metabolicznymi, są charakterystyczną grupą mikroorganizmów, wykorzystywaną w przemyśle spożywczym. Ich główną, wspólną cechą jest zdolność otrzymywania energii z cukrów, z jednoczesnym wytwarzaniem kwasu mlekowego jako głównego lub jednego z głównych związków przemiany materii (metabolitów). Bakterie należące do tej grupy dzieli się na dwa podstawowe rodzaje: homo i heterofermentatywne. Te pierwsze, wytwarzają znaczne ilości kwasu mlekowego jako główny metabolit, natomiast bakterie kwasu mlekowego heterofermentatywne, poza kwasem mlekowym, wytwarzają również inne zazwyczaj niepożądane związki jako produkty przemiany materii, np. kwas octowy, etanol czy dwutlenek węgla. Bakterie fermentacji mlekowej należą do bakterii beztlenowych Gram-dodatnich i rosną w zakresie temperatury od 6 do 46oC. Wartość pH, która jest optymalna dla tych bakterii to 4,0 – 4,5, ale wyróżnia się też takie, które rosną w niższych lub wyższych wartościach pH. Bakterie kwasu mlekowego wykorzystywane są głównie w procesach przetwarzania mleka do produkcji serów, jogurtów i innych tego typu produktów oraz w przetwórstwie owocowo warzywnym do wytwarzania kiszonek – kapusty czy ogórków. Stosuje się je również do produkcji wyrobów mięsnych fermentowanych, takich jak metka, salami, wędliny i kiełbasy surowe, szynki i wędzonki surowe fermentowane. Takie wyroby obecnie uznawane są za produkty wysokiej jakości i są chętnie wybierane przez konsumentów. Wyroby mięsne fermentowane, charakteryzują się pożądanymi i specyficznymi cechami takimi, jak: wysoka trwałość, spowolnione przemiany tłuszczów (jełczenie), specyficzny profil smakowo – zapachowy, trwała czerwona barwa peklownicza. Zatem głównym celem przeprowadzania fermentacji w produktach mięsnych jest zapewnienie wyrobom trwałości oraz charakterystycznej barwy i cech sensorycznych. Przy produkcji wyrobów mięsnych z wykorzystaniem bakterii fermentacji mlekowej wykorzystywane są tzw. kultury starterowe. Są to preparaty, które zawierają żywe i aktywne grupy drobnoustrojów o dokładnie poznanych i pożądanych cechach metabolicznych. Kultury starterowe, które wykorzystywane są w przemyśle mięsnym zazwyczaj w swoim składzie zawierają kilka szczepów – i są to tzw. kultury mieszane. Znacznie rzadziej wykorzystuje się kultury, które składają się z jednego określonego gatunku. W skład takich kultur starterowych mieszanych wchodzą bakterie fermentacji mlekowej należące do gatunku Lactobacillus (Lactobacillus sakei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus alimentarius, Lactobacillus acidophilus) oraz Pediococcus (Pediococcus acidilactici, P. pentosaceus, P. dextrinicus). Dodatkowo, poza bakteriami, w starterach znajdować się mogą drożdże takie jak: Candida famata, czy Debaryomyces hansenii oraz pleśnie Penicillium (P.camemberti, P.chrysogenum). Oprócz bakterii fermentacji mlekowej można również wykorzystywać: mikrokoki, najczęściej z gatunku Micrococcus varians, a także Staphylococcus xylosus, Staphylococcus carnosus i Streptomyces griseus. W tabeli przedstawiono mikroorganizmy wykorzystywane w kulturach starterowych w przemyśle mięsnym. Poza wymienionymi drobnoustrojami, można również stosować bakterie uznane za probiotyki. Autorki badania przeprowadzonego w 2010 roku [Neffe i Kołożyn-Krajewska] zaznaczają jednak, że istnieje kilka trudności w procesie produkcyjnym takich wyrobów, głównie ze względu na formę, ilość oraz sposób aplikacji szczepionek bakteryjnych. Do trudności należy fakt, iż wyroby mięsne poddaje się procesowi peklowania, a ponadto, probiotyki nie posiadają dobrych cech technologicznych. Kolejną trudnością jest fakt, że probiotyk wprowadza się do surowca, który nie jest elementem jałowym. Część z tych problemów da się rozwiązać, jednak najtrudniejsza jest identyfikacja szczepów w produkcie gotowym. W przeprowadzonych badaniach po dodatku probiotyków do polędwicy wieprzowej, stwierdzono, że liczba LAB jest wyższa o dwa rzędy logarytmiczne niż w produktach, gdzie bakterii tych nie dodawano. Dowodzi to, że wzrost bakterii probiotycznych w mięsie wieprzowym jest możliwy. Takie same rezultaty otrzymano także w badaniach Klingberga i wsp., którzy stwierdzili że produkty mięsne surowo dojrzewające stanowią dobre środowisko do rozwoju bakterii probiotycznych. W badaniach przeprowadzonych rok później dowiedziono, że produkcja wędlin surowo dojrzewających z probiotykami jest możliwa, przy zastosowaniu odpowiednich warunków dojrzewania oraz, że takie wyroby mogą stanowić idealne źródło bakterii probiotycznych dla konsumentów. Bakterie fermentacji mlekowej, które występują w mięsie spontanicznie i ich działalność nie jest ukierunkowana i nadzorowana przez człowieka, przyczyniają się do psucia mięsa i wyrobów mięsnych. Głównym rodzajem, który najczęściej izolowany jest z powierzchni mięsa, a który należy do bakterii mlekowych to Lactobacillus. Zwykle bakterie te poza kwasem mlekowym wytwarzają również inne produkty przemiany materii, które powodują negatywne cechy sensoryczne – głównie zapachowe. Takie zepsucie nazywane jest kwaśnieniem mięsa i zazwyczaj występuje w mięsie pakowanym bez dostępu tlenu – próżniowo i nieco rzadziej z zastosowaniem metody pakowania MAP. Do takiego psucia najczęściej dochodzi, gdy temperatura przechowywania mięsa, a także wyrobów mięsnych jest zbyt wysoka. Pojawia się wówczas zapach określany jako kwaśny (stąd nazwa rodzaju zepsucia), serowy lub mlekowy. Szczepem który najczęściej wywołuje ten rodzaj zepsucia jest Lactobacillus viridescens, który należy do bakterii heterofermentatywnych (wydzielających kilka metabolitów, poza kwasem mlekowym). Takim dodatkowym metabolitem wytwarzanym przez ten szczep jest nadtlenek wodoru, który po wejściu w reakcję z hemoglobiną (a ściślej z barwnikiem krwi), zmienia kolor mięsa na szaro-zielony. Inne szczepy powodujące kwaśne zepsucie należące do bakterii mlekowych, na skutek rozkładu cukrów na powierzchni mięsa i wyrobów mięsnych mogą powodować śluzowacenie – charakterystyczne matowienie powierzchni wędlin. Autor: mgr inż. Wioletta Wiczuk

W takim razie artykuł ten dedykuję Koleżankom Anuś i Oldze,

Współczesne dylematy wędzenia - jak i czy wędzić? Wędzenie to jedna z najstarszych metod konserwacji żywności. Ma na celu wydłużenie terminu jej przydatności do spożycia. Proces wędzenia nadaje produktom spożywczym charakterystyczny, bardzo ceniony również przez współczesnych konsumentów zapach i smak, będący wynikiem różnorodnych składników dymu, otrzymanego w efekcie powolnego spalania odpowiednich gatunków drewna. Dodatkowo, proces wędzarniczy przyczynia się do zlikwidowania lub zablokowania funkcji życiowych drobnoustrojów i bakterii, występujących w surowym mięsie czy rybach oraz powoduje obsuszenie (odwodnienie) produktu poddawanego procesowi wędzenia (zwłaszcza powierzchniowe). Dzięki temu zwiększa się trwałość produktów wędzonych i ich atrakcyjność konsumencka. Wracając do czasów kiedy wykorzystywano wędzenie jako jeden z niewielu sposobów utrwalania ryb i mięsa z upolowanych zwierząt, należy stwierdzić, iż podejście do tego procesu i sama technika były bardzo proste i mało urozmaicone. W pierwszych wędzarniach, bardzo mało przypominających współczesne urządzenia, rozniecano otwarty ogień na ziemi (podłożu). Ogrzewał on pomieszczenie i jednocześnie służył do przyrządzania mięsa. Przygotowane kawałki mocowano na kijach, a następnie umieszczano nad płomieniem. Ogień opiekał mięso, a przygaszony żar i dym nadawały z jednej strony specyficzne cechy wędzarnicze, z drugiej zaś utrwalały przygotowywaną potrawę. Już wtedy głównym celem tego zabiegu była przede wszystkim funkcja utrwalająca, a następnie nadanie specyficznych cech sensorycznych produktu. Swoisty aromat wyrobów poddanych wędzeniu powodował, że proces ten stał się jednym z najbardziej popularnych sposobów, (zaraz po soleniu) utrwalania żywności pochodzenia zwierzęcego. Z wielu dawnych doniesień i współczesnej wiedzy dowiadujemy się, że wędzenie było pierwszym zabiegiem na skalę przemysłową, który został wykorzystany do obróbki surowca rybnego, co ma swoje praktyczne uzasadnienie. Wynika ono między innymi z obfitości surowca rybnego w diecie, zwłaszcza osadników osiadłych w bliskości rzek, jezior czy morza. Ponadto duża zawartość wody w tkance mięśniowej ryb oraz szybkość zachodzących zmian proteolitycznych i lipolitycznych w tym mięsie wymusiły niejako poszukiwanie innego sposobu utrwalania surowca poza soleniem. Od tego czasu dokonało się wiele znaczących zmian w zakresie prowadzenia obróbki wędzarniczej, poprzez poznanie specyfiki samego procesu wędzenia, aż po mechanizmy oddziaływania wytwarzanego dymu wędzarniczego na surowiec. Opiekanie i jednoczesne wędzenie produktu wymagały dużego doświadczenia od osób przeprowadzających tego rodzaju zabiegi technologiczne. W początkowym okresie błędy popełnione podczas procesu wędzenia często prowadziły do utraty całych partii mięsa. Paleniska i domowe komory wędzarnicze, jak i komory wędzarnicze na skalę przemysłową nie miały wbudowanych czujników, dzięki którym można było kontrolować parametry całego procesu wędzenia. Parametry obróbki wędzarniczej, takie jak: gęstość dymu, wilgotność, prędkość podawania dymu w komorze czy temperatura procesu, nie były kontrolowane, a bazowano jedynie na doświadczeniu pracownika obsługującego wędzarnię, który decydował o kolejnym etapie wędzenia i zakończeniu procesu. Każda partia surowca różniła się stopniem uwędzenia i aromatem wędzarniczym, co wynikało z faktu dobierania indywidualnych warunków dla poszczególnych asortymentów, a opierano się jedynie na doświadczeniu wędzarza. Jednym z czynników determinujących proces wędzenia jest dym, którego skład, postać, rodzaj wykorzystanego drewna oraz metoda jego przygotowania wpływają bezpośrednio na wygląd, smak i jakość wędzonego produktu. Dym wędzarniczy (jako czynnik bezpośrednio oddziaływujący na produkt) jest mieszaniną dymno-powietrzną, którą otrzymujemy podczas niepełnego spalania twardego drewna podawanego do paleniska w postaci wiór, trocin, zrębów itp. Dym wędzarniczy powstaje w wyniku termicznego rozkładu drewna przy ograniczonym dostępie powietrza. Podczas przebiegu tego procesu tworzy się wiele związków organicznych, które wędzonym przetworom mięsnym lub innym produktom spożywczym nadają specyficzny smak i barwę oraz zwiększają ich trwałość podczas przechowywania. Na przebieg rozkładu drewna w decydującym stopniu wpływają m.in. temperatura, czas nagrzewania oraz szybkość usuwania produktów pirolizy ze strefy rozkładu. W procesie rozkładu drewna wyróżnia się trzy zasadnicze fazy: • faza spalania w temperaturze do około 170°C - towarzyszy jej wydzielanie wody, • faza pirolizy w zakresie temperatur od 270° do 280°C – ma miejsce intensywny rozkład celuloz i chemiceluloz, • faza spalania w zakresie temperatur od 350° do 450°C – następuje intensywny rozkład ligniny. Fazy wydzielania wody, rozkładu celuloz i chemiceluloz z drewna jest endotermiczna, a faza rozkładu ligniny jest egzotermiczna. Sumaryczny czas rozkładu drewna jest zależny przede wszystkim od zawartości wody w drewnie i stopnia jego rozdrobnienia. Skład dymu wędzarniczego zależy od wielu czynników. Szybkość procesu spalania drewna jest regulowana ilością dostarczanego tlenu oraz wilgotnością i stopniem rozdrobnionego drewna (zrębków wędzarniczych). Często praktycy zalecają by do wędzenia używać zrębki o wilgotności do 20%, a rozkład drewna prowadzić w temperaturze do 400-450°C przy ograniczonym dostępie tlenu. W zakresie takich temperatur zawartość rakotwórczego benzo(a)pirenu jest niska, a zawartość związków pożądanych w dymie wysoka. Do związków pożądanych zalicza się przede wszystkim substancje aromatyzujące i konserwujące takie jak fenole, niektóre alkohole, karbonyle i kwasy karboksylowe. Związki te są odpowiedzialne za tworzenie się typowej barwy, zapachu i smaku produktu. Przy tradycyjnej i przemysłowej obróbce termicznej surowców mięsnych, do wędzenia używa się drewna z drzew liściastych, (drewno brzozy bez kory). Najczęściej wykorzystuje się drewno bukowe, z grabu, wiązu, dębu, akacji, gruszy i klonu. W ostateczności można użyć także łatwo dostępnej olchy. Rodzaj drewna i jego wcześniejsze przygotowanie do spalania mają wpływ na wiele cech wędzonego produktu, głównie zaś na jego kolor. Przykładowo drewno z gruszy nadaje wędzonemu produktowi barwę czerwoną, akacja i olcha cytrynową, lipa, buk, jesion i klon kolor złocistożółty, zaś dąb brązowy. Drewna z drzew iglastych nie stosuje się gdyż ich żywica paląc się nadaje wędzonkom smak terpentyny i powoduje oblepianie mięsa sadzą. Wyjątek stanowi jałowiec, który jednak należy stosować z umiarem. Najczęściej do rozniecenia ogniska wykorzystuje się drewno, natomiast trociny i zrębki służą do zagęszczania dymu. Otrzymaną w trakcie spalania mieszaninę dymno-powietrzną poddaje się suchemu i mokremu oczyszczaniu od zawiesin. Sam proces wędzenia może odbywać się w warunkach samorzutnego oddziaływania produktów suchej destylacji drewna (tzw. wędzenie bez przyśpieszenia procesu) lub w warunkach nasycania produktów mięsnych dymem w polu elektrostatycznym (wędzenie przyśpieszone). W zależności od temperatury dymu i czasu trwania wędzenia rozróżniamy wędzenie gorące i wędzenie zimne. I tak obróbka mieszaniną dymno-powietrzną w temperaturze 18—23°C nazywa się wędzeniem zimnym, przy czym sam proces trwa od kilkunastu dni do nawet kilku tygodni. Wędzenie zimne wykorzystywane jest często w produkcji trwałych kiełbas czy szynek. Natomiast wędzenie ciepłe przebiega w zakresie temperatur 22—40°C i z reguły trwa kilka dni. Jest stosowane przy wędzeniu np. śledzi i łososi. Często też w produkcji niektórych wyrobów wędliniarskich zachodzi konieczność wykorzystania znacznie wyższych temperatur sięgających nawet 90°C. Ta metoda zwana wędzeniem gorącym wraz z pieczeniem trwa kilka godzin i jest stosowana przy produkcji szynek gotowanych i niektórych asortymentów kiełbasy. Aktualne wymogi wprowadzone w nowej Dyrektywie UE dotyczące zawartości substancji smolistych w żywności W rozporządzeniach nowej dyrektywy unijnej, która weszła w życie na obszarze państw Unii Europejskiej we wrześniu 2014 r., zawartość benzo(a)pirenu w wędzonej żywności nie może przekroczyć 2,0 ppb (mg/kg), obecna norma to - 5,0 ppb. Ustalone, restrykcyjne przepisy w dalszym ciągu wywołują dyskusje i poruszenie nie tylko w sektorze wędzonych wyrobów mięsnych, ale również wędzonych ryb i innych produktów. Najbardziej przepisy te uderzają w branżę wędliniarską, która narażona jest najbardziej i może najsilniej odczuć skutki wdrożenia nowej dyrektywy. Większość przedsiębiorców obawia się, aby restrykcyjne wymogi nie przyczyniły się do likwidacji ich dotychczasowej działalności, ponieważ technologia wędzenia jaką do tej pory stosowali nie zawsze pozwala na otrzymanie wyrobów spełniających kryteria dyrektywy. Podstawowym czynnikiem, który decyduje nie tylko o zawartości substancji rakotwórczych, ale też wpływa na smak, barwę i trwałość wędzonych produktów jest dym wędzarniczy. Jego skład uzależniony jest od wielu czynników. Jak już wspomniano bardzo istotna jest temperatura jego wytwarzania, która nie powinna przekraczać 400-450°C. Zawartość rakotwórczego benzo(a)pirenu poniżej tej temperatury jest niska, a zawartość związków pożądanych w dymie – wysoka. Związki te to fenole, niektóre alkohole, karbonyle i kwasy karboksylowe. Są to substancje konserwujące, aromatyzujące i barwiące. W przypadku wyższych temperatur wytwarzania dymu wędzarniczego lawinowo wzrasta zawartość substancji rakotwórczych, a produkty wędzone zawierają znacznie więcej benzo(a) pirenu niż dopuszcza obecna norma tj. powyżej 5 mg/kg. Na zawartość benzo(a)pirenu wpływają także substancje tworzące sadze. Wyroby o okopconej powierzchni zawierają z zasady bardzo dużą ilość tego związku. Benzopiren to organiczny związek chemiczny z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych powstający podczas spalania węgla. O tym, że związek ten jest silnie rakotwórczy wiemy już od XVIII w., kiedy to brytyjski chirurg Percivall Pott odkrył zawodową chorobę kominiarzy tj. raka moszny. W tamtych czasach kominiarze rzadziej zmieniali ubrania robocze, więc w pofałdowanej i delikatnej skórze chroniącej jądra łatwo gromadziły się szkodliwe substancje. To był pierwszy dowód, że długotrwałe oddziaływanie skoncentrowanych, dużych dawek związków zawartych w sadzy może powodować powstawanie określonych chorób nowotworowych. Badania w dalszych latach potwierdziły wysoką szkodliwość benzopirenu dla zdrowia i jego bezpośredni związek z powstawaniem chorób nowotworowych. Stąd też we współczesnym rozwoju technologii wędzenia niezwykle ważna stała się troska o jakość zdrowotną produktów, szczególnie pod względem maksymalnego zmniejszenia zawartości wielopierścieniowych węglowo dorów aromatycznych (WWA). Dlatego, oprócz techniki wytwarzania dymu, dużo uwagi poświęca się również doborowi i przygotowaniu materiału drzewnego do wędzenia. Zrębki produkowane przez specjalistyczne firmy charakteryzują się nie tylko odpowiednią granulacją, wilgotnością, lecz również odpowiednio dobranym gatunkiem drewna. Do związków powstających podczas wędzenia a uznanych powszechnie za niepożądaną grupę substancji, uważa się wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) do których zalicza się ponad 200 związków. Część z nich to związki, które wykazują mutagenne i kancerogenne właściwości. Z licznych badań wynika, że kilkanaście z nich jest szczególnie niebezpiecznych, a na pierwszym miejscu wymienia się benzo[α]piren. Stężenie tych związków w dużym stopniu uzależnione jest od temperatury wytwarzania dymu. Ich koncentracja wzrasta znacząco po przekroczeniu temperatury 425°C tj. w fazie rozkładu termicznego drewna. Dym zawiera także inne substancje szkodliwe jak: alkohol metylowy, aceton, kwas mrówkowy i dioksyny, którym przypisywana jest niezwykle wysoka toksyczność. Szkodliwe mogą być też nitrozoaminy, które mogą powstawać w szczególnych warunkach np. podczas wędzenia z pieczeniem, przy współdziałaniu użytych do peklowania azotynów oraz przy pośrednictwie nitrofenoli. Są substancjami o silnym działaniu toksycznym, mutagennym, neuro- i nefrotoksycznym, teratogennym i rakotwórczym, powstają głównie podczas wysokiej obróbki termicznej produktów poddanych uprzednio peklowaniu. Pośród substancji szkodliwie oddziałujących na zdrowie człowieka należy wymienić także fenole, krezole i furfurol, które wprawdzie nie są uważane za rakotwórcze, ale mają określone właściwości toksyczne. W przypadku formaldehydu, który oprócz prawdopodobnie działania rakotwórczego wykazuje równocześnie działanie alergiczne, jego obecność w dymie, a następnie produkcie jest na dość wysokim poziomie. Zawarte w dymie kwasy (kwas mrówkowy, octowy) działają drażniąco na drogi oddechowe i mogą prowadzić do podwyższenia trującego działania innych substancji. Pod tym względem szczególnie niebezpieczna jest akroleina z rozkładu tłuszczu pod wpływem wysokiej temperatury pieczenia produktów. Stąd też stosując współczesne metody wędzenia należy ten proces ograniczać do wywołania niezbędnych, ale nie nadmiernych zmian jakościowych. Kłóci się to jednak często z wymaganiami samych konsumentów, którzy poszukują wyrobów wędzonych o bardzo ciemnej, wręcz smolistej barwie, czyli o dużym nasyceniu składnikami dymu wędzarniczego. Szczególnie jest to ważne w produkcji wyrobów regionalnych i tradycyjnych, których spożycie jest obecnie wysokie i ciągle wzrasta. Mając na względzie ten trend należy przyjrzeć się dokładniej podstawowym odchyleniom jakościowym wyrobu związanych z obróbką dymem wędzarniczym oraz błędami w prowadzeniu procesu. Należą do nich: • nierównomierne zabarwienie uzależnione od jakości drewna (świeże, mokre); • odległość utrwalanego wyrobu od źródła dymu; • zbyt mała prędkość przepływu dymu; • kondensacja pary wodnej na produkcie (wychłodzony produkt poddawany wędzeniu, mokre drewno); • jasna barwa wynikająca z zastosowanego gatunku drewna, czasu wędzenia, zbyt suchego drewna, zbyt wysokiej temperatury żarzenia-spalania; • smugi wędzenia na produkcie powstające w wyniku niskiej higieny wędzarni i wózków wędzarniczych. Do podstawowych zaleceń przy wędzeniu w tradycyjnych wędzarniach należy utrzymanie wysokich standardów higienicznych komory wędzarniczej, jej wcześniejsze ogrzanie przed zapakowaniem oraz wykorzystanie suchego drewna. Ponadto należy starać się wędzić jeden asortyment produktu i nie przekraczać temperatury 450°C podczas spalania drewna (w i nad paleniskiem). Drewno powinno się żarzyć, a nie palić płomieniem. Do wędzenia zaleca się stosowanie drewna twardego z drzew liściastych. Nie należy wędzić do bardzo ciemnego koloru i gorzkawego smaku. Obróbkę cieplną prowadzimy do momentu, kiedy temperatura wewnątrz utrwalanego wyrobu uzyskała minimum 68°C, jednak nie wyżej jak 70°C - 72°C. Nie zaleca się wykorzystywania kory w procesie otrzymywania dymu wędzarniczego. Muszą być też przestrzegane procedury obsługi wędzarni i BHP (w tym przepisy przeciwpożarowe) całego procesu wędzenia. Technika, technologie i systemy wędzenia Stopniowy rozwój techniki i technologii wędzenia ukierunkowany został na systematyczne udoskonalanie konstrukcji urządzeń wędzarniczych. W początkowych i do dzisiaj stosowanych konstrukcjach wędzarni tradycyjnych dym wytwarza się z żarzonego, ułożonego na podłożu lub w specjalnych pojemnikach drewna umieszczonych wewnątrz wędzarni. Uzyskanie odpowiedniej gęstości dymu wędzarniczego w komorze było możliwe dzięki sterowaniu zaworami (klapami, dyszami) w układzie nawiewowo-wyciągowym, który służył do doprowadzania i regulacji strumienia powietrza odlotowego. Również kontrolowanie wilgotności oraz temperatury samego procesu wędzenia przebiegało poprzez otwieranie i zamykanie wspomnianych klap. Dzięki temu uzyskiwano możliwość oddziaływania i wpływu czynników wędzenia na stopień utrwalenia i jakość gotowych wyrobów. Cały proces wędzenia musiał być nadzorowany przez personel i sterowany manualnie. Współczynnik sprawności takich urządzeń był z reguły mały i wynosił do ok. 15-20%, zaś zapotrzebowanie na energię było stosunkowo wysokie. Dawniej jak i obecnie komory wędzarnicze, podobnie jak suszarnie, charakteryzują się mnogością systemów, zależnie od technicznego poziomu produkcji i rodzaju wędzonych produktów. W starych, tradycyjnych wędzarniach komorowych, które były wymurowane z cegieł i z paleniskiem wkopanym w ziemię, zawieszano kawałki mięsa na żerdziach i poddawano wędzeniu w gęstym dymie z wykorzystaniem mokrego drewna lub mokrych trocin. W ten sposób uzyskiwano wyroby o znacznie ciemniejszej barwie oraz o bardzo intensywnym aromacie wędzarniczym. Proces wędzenia nie był powtarzalny, bazowano jedynie na doświadczeniu osoby prowadzącej wędzenie. W przedstawionych, przykładowych wędzarniach komorowych dym wytwarza się podczas pirolizy drewna na podłodze lub drewno żarzone jest w specjalnych pojemnikach umieszczonych wewnątrz komory lub z boku komory. Parametry wędzenia (gęstość dymu, strumień powietrza, wilgotność, temperatura) regulowane są zaworami (klapami, dyszami) w układzie nawiewowo-wyciągowym. Cały proces wędzenia, zwykle nadzorowany przez personel, powinien być sterowany manualnie. W celu wyrównania barwy wędzonych produktów niezbędne jest przewieszanie belek z zawieszonymi wyrobami w różne strefy komory wędzarniczej. W wędzarniach przemysłowych typu komorowego materiał rozwieszany jest na ramach i przesuwany okresowo lub w ciągłym powolnym ruchu z wykorzystaniem koła i łańcucha zębatego, do którego doczepiane są belki z zawieszonymi wędlinami. W wędzarniach tunelowych surowiec rozwieszony na belkach wędzarniczych przesuwa się na wózkach, natomiast w wędzarni turbinowej odbywa się to drogą spiralną w wieży wędzarniczej na tacach rozmieszczonych na taśmie. Nowoczesne komory i tunele wędzarnicze wykonane są w całości ze stali szlachetnej, wyposażone w systemy pomocnicze, np. do schładzania, automatycznego oczyszczania i mycia wnętrza komory. Dodatkowo stosowane są kurtyny i filtry termiczne i termokatalityczne na przewodach wylotowych, wytwarzanie dymu ze zrębków drzewnych za pomocą pary przegrzanej, zamknięte lub półzamknięte systemy obiegu dymu wytwarzanego w niskich temperaturach w dymogeneratorach trocinowych lub ciernych. W ostatnich kilkudziesięciu latach dokonano znacznego postępu w technice i technologii przemysłowego i tradycyjnego wędzenia. Zauważyć można wiele zmian, jakie zaszły w ciągu tych kilkudziesięciu lat, kiedy zakłady przetwórcze, chcąc ujednolicić, skrócić proces produkcji wędzonek oraz spełniać wymogi produkcyjne i technologiczne, zaczęły stosować nowoczesne, zautomatyzowane komory wędzarnicze. Warto przypomnieć, iż obecnie, z technologicznego punktu widzenia, mamy do czynienia z kilkoma sposobami wędzenia. W zależności od potrzeb mamy różnego typu urządzenia wędzarnicze, z których dużą popularnością i uniwersalnością cieszą się komory wędzarniczo-parzelnicze. W przypadku nowoczesnych komór wędzarniczo-parzelniczych parametry wędzenia ustawiane są poprzez odpowiednie zaprogramowanie w panelu sterowniczym, zaś produkt poddawany jest najczęściej jednocześnie pieczeniu. W urządzeniach tych dym wytwarzany jest w tak zwanych wytwornicach (dymogeneratorach) i kierowany do strefy roboczej. Wszystkie stosowane aktualnie wytwornice dymu ze względu na zasadę działania można podzielić na warstwowo-żarzeniowe, cierne, fluidyzacyjne i parowe. Istotą stosowania tego typu urządzeń jest możliwość prowadzenia procesu wędzarniczego według założonych optymalnych parametrów. Pozwalają one uzyskać dym o pożądanych właściwościach i w ilości wymaganej do sprawnego przebiegu wędzenia. We współczesnych komorach wędzarniczych mieszaniny dymu i powietrza są wprowadzane specjalnymi dyszami nadmuchu, kontrolowana jest ilość doprowadzanego świeżego powietrza oraz jego wilgotności, co wpływa między innymi na gęstość dymu. Ponadto nowe systemy pomiaru i sterowania temperaturą, umożliwiają precyzyjną kontrolę temperatury dymu oraz samego produktu poddanego obróbce na wszystkich etapach procesu wędzenia. Należy też pamiętać, że w zależności od zastosowanej metody wędzenia, mamy różne straty wagowe obrabianego surowca, powstające między innymi na skutek odparowania wody i stopienia tłuszczu. Wynoszą one przy wędzeniu gorącym w granicach 2—12%, natomiast przy zimnym 20—30%. Należy dodać, iż jest wiele "szkół" wędzenia różniących się zasadniczo przygotowaniem mięsa, długością poszczególnych faz wędzenia, czy zakresem stosowanych temperatur (przemiennym lub stałym). Ostatnie lata przynoszą znaczący postęp techniczno-technologiczny w budowie komór wędzarniczych. Wymagania w zakresie potokowości cyklu produkcyjnego w przetwórstwie mięsa spowodowały, że wszystkie operacje wykonywane w komorze wędzarniczej są często sterowane przez mikroprocesor. Dzięki temu możliwe jest przygotowanie i przeprowadzenie indywidualnych programów dla danego produktu lub grupy wyrobów, co pozwala na powtarzalność parametrów podczas cyklu produkcyjnego jednego asortymentu. Systemy monitorowania pomiarów umożliwiają jednoczesne kontrolowanie przebiegu procesu, archiwizację, spełnienie wymagań dotyczących śledzenia pochodzenia produktu, bieżącą optymalizację zadanych procesów, nadzorowanie urządzeń, wczesne ostrzeganie o zagrożeniach, zarządzanie ryzykiem oraz zastosowanie modułowej budowy urządzeń. Dane otrzymane w formie wynikowej są archiwizowane, a przy jakimkolwiek wskazaniu odchyleń jakościowych uwędzonych produktów analizowane ze względu na parametryczność prowadzonego procesu. Wraz ze wzrostem wymagań związanych z ochroną środowiska, ze względu na obowiązujące przepisy oraz obostrzenia w bezpieczeństwie żywności, wprowadzono systemy oczyszczania gazów odlotowych z komór wędzarniczych (filtry), co znacznie ograniczyło ich emisję do atmosfery. Na uwagę zasługują również nowoczesne rozwiązania komór ekologicznych oraz przelotowych z sekcjami do wędzenia oraz parzenia lub schładzania z oddzielonymi od siebie drzwiami gilotynowymi, a także z nowymi kształtami dysz wylotowych dla mieszaniny dymu pozwalającymi uzyskać lepszy efekt wędzenia, a przy tym mniejsze ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do środowiska. Należy też wspomnieć o wykorzystaniu w procesie wędzenia koncentratów dymnych w płynie. Wytworzony koncentrat dymny zawiera w roztworze wodnym wszystkie składniki dymu, a te, które nie są rozpuszczalne w wodzie (substancje smoliste, w tym WWA), zostają oddzielone, m.in. przez filtry, na których się osadzają. Technologia otrzymywania preparatów dymu wędzarniczego polega na kondensacji dymu wędzarniczego, a kondensat w formie płynnej wykorzystywany jest do wędzenia. Metoda destylacji ciągłej z kondensatu pozwala otrzymać preparat dymu wędzarniczego o zmodyfikowanym składzie chemicznym. Umożliwia to eliminowanie niekorzystnych z punktu widzenia sensorycznego oraz zdrowotnego produktów pirolizy. Stosowanie instalacji aerozolowego, natryskowego lub zanurzeniowego „wędzenia” ciekłymi preparatami dymu wędzarniczego stało się powszechnie wykorzystywanym sposobem nadania odpowiednich cech sensorycznych wyrobom wędzarniczym. Dalsza obróbka tego produktu powoduje uzyskanie różnej kondensacji i różnych aromatów, co jest wygodne dla zakładów mięsnych przy wprowadzaniu nowych wyrobów na rynek, a tym samym umożliwia higienizację komór wędzarniczych. Sam proces rozprowadzenia płynnego dymu i aromatów dymnych (atomizowanie) polega na rozpyleniu drobnych kropli chmury zawieszonego aerozolu w komorze wędzarniczej przez dostosowane konstrukcyjnie dysze. Szybkość dozowania preparatu jest kontrolowana za pomocą pomp metrycznych lub wysokością nadciśnienia w zbiorniku z preparatem. Jednokrotne zastosowanie preparatu zazwyczaj umożliwia uzyskanie jasnobrązowej barwy, przy kilkukrotnym nanoszeniu na powierzchnię uzyskuje się ciemniejszą barwę. Do uzyskania dobrego efektu technologicznego wystarcza użycie do 400 cm3 preparatu na jeden wsad wózka wędzarniczego. Stosowana obecnie większość komór wędzarniczych daje się stosunkowo łatwo przestawić na proces wędzenia z zastosowaniem płynnego dymu. Warunkiem decydującym skutecznego zastosowania tego rozwiązania jest możliwość całkowitego zamknięcia urządzenia wędzarniczego w celu utrzymania parametrów: temperatury i względnej wilgotności. Podsumowanie W ostatnich latach obserwujemy nowe podejście i znaczący postęp w technice i technologii przemysłowego i tradycyjnego wędzenia produktów pochodzenia zwierzęcego. Spowodowane jest to m.in. poznaniem procesów, jakie zachodzą w trakcie operacji wędzenia, jak również wpływu wywieranego przez mieszaniny dymu na obrabiany surowiec. Znaczącym czynnikiem, który odgrywa istotną rolę w postępie technicznym, jest wprowadzanie zmian w przepisach unijnych, czego przykładem są akty prawne z września 2014 roku dotyczące między innymi kontroli zawartości zanieczyszczeń w produktach żywnościowych. Prowadzone badania w tym zakresie ukierunkowane są na doskonalenie konstrukcji urządzeń wędzarniczych oraz ulepszenie całego procesu wędzenia, co jest zgodne z wspomnianymi zmianami w prawie europejskim. Zmiany te zmierzają do opracowania sposobów wytwarzania dymu wędzarniczego z wykorzystaniem zrębków drzewnych, którego skład chemiczny nie będzie odciskał piętna zanieczyszczenia związkami z grupy WWA na wędzonych wyrobach. Kolejny trend to postęp techniczny w konstrukcji urządzeń wędzarniczych i technologii przemysłowego oraz tradycyjnego wędzenia, który jest wynikiem wprowadzenia wielu zmian w całej technologii produkcji żywności wędzonej. Przykładem tych działań niech będzie doskonalenie konstrukcji budowy wędzarni i procesu pirolizy drewna, poprzez zastosowanie żarowych dymogeneratorów z elektrycznie ogrzewanymi i utrzymującymi stałą temperaturę płytami. Ponadto w procesie wędzenia ogranicza się dostęp powietrza do strefy żarzenia zrębków, automatyzuje proces dostarczania zrębków do strefy ich żarzenia oraz wprowadza kurtyny wodne chroniące przed zapalaniem się substancji smolistych w przewodach doprowadzających dym do komory wędzarniczej. Doskonalony jest również obieg powietrza w komorze wędzarniczej poprzez wprowadzenie dysz nadmuchu powietrza, przemiennego nadmuchu powietrza, kontroli ilości doprowadzania świeżego powietrza, zamkniętego obiegu powietrza z kontrolą wilgotności powietrza obiegowego. Nowe systemy pomiaru i sterowania temperatury komór wędzarniczych umożliwiają precyzyjną kontrolę temperatury powietrza obiegowego oraz produktu poddawanego obróbce we wszystkich etapach procesu tj. osuszania, wędzenia, parzenia lub pieczenia i chłodzenia. Wszystkie operacje wykonywane w komorze wędzarniczej są obecnie sterowane przez mikroprocesor umożliwiający przygotowanie i przeprowadzenie indywidualnych programów dla danego produktu lub ich grupy. Ogólnie mówiąc, zmiany w konstrukcji mają ulepszyć rozprowadzenie mieszaniny dymnej w komorze, aby efektywność była jak najwyższa i pozwalała osiągnąć równomierność uwędzenia i rozmieszczenia składników dymu na powierzchni wyrobów. Wieloaspektowy problem w obszarze procesu wędzenia powoduje prowadzenie prac nad rozwiązaniami, które pozwolą zapewnić standardy wytyczone przez urzędy nadzorujące bezpieczeństwo żywności wędzonej. Jednoznacznie należy stwierdzić, że dzięki tym staraniom zarówno w odniesieniu do konstrukcji urządzeń, jak i wyrobów wędzonych można uzyskać produkty mięsne nie tylko atrakcyjne sensorycznie, ale przede wszystkim bezpieczne zdrowotnie. Zatem najważniejszym celem tych wszystkich modyfikacji i zmian w technice i technologii wędzenia jest wytworzenie produktów bezpiecznych dla konsumenta, a co najważniejsze, zachowanie przy tym ich specyficznych i niepowtarzalnych walorów sensorycznych, za które są tak cenione. Autorzy: prof. dr hab. inż. Marian K. Panasiewicz mgr inż. Kamil Wilczyński

Dzisiaj chciałbym Wam zaprezentować niezwykle ciekawy materiał dotyczący tematyki bardzo rzadko poruszanej na naszym forum. Technologiczne aspekty przetwarzania niejadalnych ubocznych surowców rzeźnych W procesie uboju zwierząt rzeźnych oprócz surowców zasadniczych, uzyskuje się uboczne surowce rzeźne (UAU), które w pewnym uproszczeniu można podzielić na jadalne i niejadalne. Te drugie ogólnie są definiowane jako uboczne produkty pochodzenia zwierzęcego (UPPZ) i przedstawiają sobą każdą część tuszy zwierzęcia nie przeznaczoną do spożycia przez ludzi. Mimo takiego zaszeregowania stanowią one cenny surowiec do dalszego przerobu. Wszystkie odpady poubojowe charakteryzują się bowiem wysoką zawartością związków organicznych (51 - 81%). Mało precyzyjny podział ubocznych surowców rzeźnych na jadalne i niejadalne można zastąpić innym, wg którego surowce te dzielą się na trzy grupy: 1. surowce, które mogą być przetwarzane bezpośrednio w procesie technologii podstawowych surowców rzeźnych (podroby, krew spożywcza, głowy, nogi, ogony, jelita, żołądki i przedżołądki, części skóry trzody, pęcherze moczowe oraz kości), 2. surowce kierowane do przetwarzania, głównie na cele paszowe za pomocą innych technologii (krew techniczna, skóry, twory rogowe, niektóre części przewodów pokarmowych, kości techniczne, surowiec utylizacyjny, tłuszcz techniczny, treść pokarmowa przedżołądków, żołądków bydlęcych i żołądków trzody, szczecina oraz włosie), 3. surowce dla przemysłu farmaceutycznego oraz na preparaty kosmetyczne, żywieniowe i suplementy diety. W praktyce wiele ubocznych surowców rzeźnych znajduje dwojakie zastosowanie. Są one często wykorzystywane bezpośrednio lub po przetworzeniu jako jadalne produkty. Należą do nich surowce na osłonki wędliniarskie, przedżołądki bydlęce, żołądki wieprzowe, krew spożywcza i podroby. Niektóre z nich ze względu na przeznaczenie są również traktowane jako niejadalne uboczne surowce poubojowe i poddawane są przetwarzaniu na inne cele użytkowe. Przy takim kierunku zagospodarowania stają się cennym surowcem dla przemysłu farmaceutycznego, chemicznego, garbarskiego i paszowego. Wówczas racjonalne ich wykorzystanie następuje wtedy, gdy: 1. służą odbudowywaniu zasobów białkowych w postaci paszy dla zwierząt gospodarczych (kierunek paszowy), 2. stanowią zasoby przeznaczone na karmę dla domowych zwierząt mięsożernych (żywienie zwierząt), 3. stanowią źródło biogazu, preparatów chemicznych i składników nawozów, 4. stają się surowcem dla przemysłu skórzanego, farmaceutycznego, galanteryjnego, szczotkarskiego. Odrębną specyficzną grupę ubocznych surowców rzeźnych stanowią odpady klasyfikowane jako HRM (materiały wysokiego ryzyka) i SRM (materiały szczególnego ryzyka), które muszą być przetwarzane w specjalnych warunkach w zakładach utylizacyjnych przeznaczonych do tego celu. Cechą charakterystyczną takich odpadów jest przede wszystkim wysoka zawartość materii organicznej, którą można wykorzystywać jako surowiec do produkcji biogazu (fermentacja metanowa). Konieczność szybkiego przetwarzania ubocznych surowców rzeźnych Uboczne surowce rzeźne są podatne na niekorzystne procesy przemian bardziej niż surowce zasadnicze. Zmiany poubojowe jakim podlegają wynikają przede wszystkim z podatności ich składników na przemiany chemiczne oraz z aktywności aparatu enzymatycznego, wywołującego i kierującego tymi zmianami. Aktywne enzymy surowców rzeźnych wytwarzane przez ich komórki i tkanki jeszcze za życia zwierzęcia lub też przez mikroorganizmy, których wegetacja zaczyna się w różnych okresach składowania lub przetwarzania, skutecznie wpływają na przebieg niekorzystnych zmian i procesów biofizykochemicznych. Na przydatność i jakość ubocznych produktów rzeźnych wpływają ponadto wyższe zwierzęce pasożytnicze organizmy oraz czynniki fizykochemiczne. Przebieg zmian poubojowych i ich tempo determinują technologiczne zabiegi utrwalania i procesy ich przerobu. Zastosowane działania wpływają bowiem na biofizykochemiczne zmiany poubojowe tych surowców umożliwiając świadome kierowanie zmianami. Zachodzące zmiany i procesy utrwalania stanowią więc nierozerwalną całość. Dla skutecznego utrwalającego oddziaływania konieczny jest dobór właściwej metody oraz szybkość procesów technologicznego przetwarzania. Procesy przetwarzania odpadów poubojowych charakteryzują się specyficznymi właściwościami, do których można zaliczyć: • różnorodność operacji, • zastosowanie operacji i często substancji wyłączonych z technologii stosowanych w wytwarzaniu wyrobów przeznaczonych do spożycia przez ludzi, • konieczność zabezpieczenia trwałości przechowalniczej, • dostosowanie technologii przetwarzania do histoanatomicznej, chemicznej i mikrobiologicznej specyfiki wykorzystywanych surowców, • szczególnie duże zagrożenie środowiska niezużytymi związkami chemicznymi stosowanymi w procesie przetwarzania lub będącymi ubocznymi substancjami procesów przerobowych. Zbiórka i technologie przetwarzania Krew Krew jako uboczny surowiec rzeźny charakteryzuje się dużą zawartością związków organicznych, sięgającą blisko 95% oraz wysokim stopniem wykorzystania białka. Nie zbierana w czasie wykrwawiania w odpowiednich warunkach krew oraz ta jej część, która uległa zakażeniu i jej stan eliminuje ją z zastosowania do celów spożywczych, stanowi krew techniczną. Ze względu na wysoką zawartość białka krew techniczna staje się doskonałym surowcem wykorzystywanym w celach paszowych. Uzyskaną krew w warunkach uniemożliwiających wykorzystanie jej do celów spożywczych należy zabezpieczyć przed zjawiskiem jej krzepnięcia. W tym celu poddaje się ją zabiegowi defibrynacji, prowadzącemu do usunięcia włóknika. Tak wstępnie przerobioną krew ze względu na jej ograniczoną trwałość należy szybko konserwować poprzez suszenie, mrożenie lub stosując środki chemiczne. Susząc krew należy osiągnąć maksymalną zawartość w niej wody na poziomie nie przekraczającym 12%. Proces suszenia powinien być efektywny, a skutecznie sprzyja temu wstępne zagęszczenie krwi. Krew poddaje się procesowi suszenia po uprzedniej koagulacji i rozdzieleniu w wirówce dekantacyjnej, w której odpadem jest tzw. woda krwista. Uzyskany koagulat jest już surowcem łatwym do suszenia. Można go także konserwować 3% CaO. Proces suszenia powinien przebiegać w warunkach podciśnienia rzędu 53-55 kPa, co gwarantuje uzyskanie wysokiej jakości produktu bez zjawiska denaturacji a zarazem o dobrej strawności i charakteryzującego się wysoką zawartością lizyny. Skoagulowaną krew można również skutecznie suszyć w 100°C przez 3 - 6 minut, co pozwala na uzyskanie w wysuszonym produkcie zawartości wody maksymalnie 20%. Negatywnym efektem suszenia jest jednak fakt, że proces ten nie inaktywuje czynników przeciwtrypsynowych krwi, które unieczynniają trypsynę i pogarszają asymilację niektórych aminokwasów. Skuteczną metodą konserwowania krwi jest również proces jej zamrażania. Mrożona krew i magazynowana w temperaturze nie wyższej niż -18°C nie traci bowiem swoich właściwości przez 6 miesięcy. Przydatnymi zabiegami utrwalającymi krew techniczną jest ponadto stosowanie o różnej skuteczności środków konserwujących, do których należą: NH3, NH4OH, CO2, NaCl, pirosiarczyn, kwas mlekowy, formalina, kwas mrówkowy. Utrwalanie krwi amoniakiem (dodatek 0,25 - 0,5% w stosunku do masy do uzyskania wartości pH ok.10) jest mało efektywną metodą ze względu na niezbyt skuteczne działanie bakteriostatyczne tego związku wskutek jego ulatniania się. Zastosowanie 2% dodatek wody amoniakalnej do krwi pozwala jednak na przedłużenie jej trwałości do 3 miesięcy. Nasycanie krwi CO2 powoduje powstawanie kwasu węglowego, który niszczy drobnoustroje. Ta metoda umożliwia wydłużenie terminu przydatności krwi 2-3 krotnie przy przechowywaniu jej w warunkach chłodniczych. Daje to w praktyce wydłużenie terminu do 15 dób w 5°C lub osiągnięcie terminu przydatności wynoszącym 4 doby w 15°C. Konserwujący dodatek 40% roztworu formaliny w ilości 0,4% pogarsza strawność białek krwi, działając na nią destrukcyjnie. Jest jednak skuteczny w działaniu bakteriobójczym i bakteriostatycznym (niszczy pałeczki okrężnicy, włoskowca różycy, tyfusu mysiego, hamuje rozwój gronkowców i pałeczek tlenowych). Równie skuteczny jest kwas mrówkowy stosowany na poziomie 0,5 - 1%.Unieszkodliwia on również niektóre wirusy, w tym wirus pomoru świń i pryszczycy. Negatywnie wpływa jednak na jakość krwi powodując w procesie żelowania wytworzenie masy o galaretowatej, brunatnej konsystencji. Do 4 miesięcy można konserwować krew stosując dodatek 1% kwasu mlekowego. Dodatek 10% NaCl do krwi działa bakteriostatycznie powodując wydłużenie jej terminu przydatności do 10 dni. Pirosiarczyn sodu lub potasu w dozie 1 - 2% umożliwia przechowywanie krwi przez okres 4 tygodni, skutecznie niszcząc bakterie i hamując rozwój pleśni. Efektywność ta jest rezultatem powstającego z tych związków dwutlenku siarki. Przydatne do konserwowania krwi są kwasy: solny i siarkowy stosowane w ilości obniżającej wartość pH krwi do poziomu 4,5. Umożliwia to przechowywanie krwi do 4 tygodni. Bardzo skutecznie konserwuje krew kwas propionowy, który w dawce 0,2% hamuje wzrost bakterii gnilnych i chorobotwórczych oraz pleśni i innych grzybów. Skóry Skóry zwierząt rzeźnych są typowym surowcem nie przetwarzanym w miejscu ich pozyskiwania. Wobec tego faktu wymagają zabezpieczenia swojej jakości poprzez procesy obróbki i konserwowania. Przygotowanie skór do utrwalania polega na ich ostudzeniu, oczyszczeniu z tkanki tłuszczowej i mięsnej oraz na klasyfikowaniu i myciu. Bardzo ważny zabieg jakim jest studzenie eliminuje prawdopodobieństwo występowania rozpadu autolitycznego oraz rozkładu gnilnego. Gwarancją skuteczności tego zabiegu jest uzyskanie przez skóry w ciągu 0,5 h od uboju temperatury poniżej 20°C. Warunkiem niezbędnym do zachowania wysokiej jakości skór surowych jest proces ich obróbki poprzedzający późniejsze utrwalenie. Skóra uzyskana w procesie uboju składa się z następujących warstw: • naskórek (wielowarstwowa tkanka nabłonkowa), • skóra właściwa (derma), • tkanka podskórna (mizdra). Przydatność dla przemysłu garbarskiego ma derma składająca się z warstwy brodawkowej, siateczkowej (wyjątek stanowią skóry świńskie) i błony licowej. Skóra właściwa zbudowana jest z włókien kolagenowych, elastylowych oraz retikulinowych. Po ostudzeniu skóry poddaje się oczyszczaniu, które polega na usuwaniu wszystkich części nie należących do skóry. Bardzo istotne jest usunięcie resztek krwi ponieważ żelazo pochodzące z hemoglobiny powoduje powstawanie plam w czasie późniejszego garbowania skór. Na tym etapie zaleca się również usunięcie mizdry, którą stanowi luźna tkanka łączna wypełniona tłuszczem i przerośnięta mięśniami. Usunięcie tej warstwy ułatwia późniejsze konserwowanie skór. Pozbawienie skór mizdry eliminuje także ryzyko tworzenia się niekorzystnych plam związanych z rozwojem szkodliwych, barwotwórczych szczepów bakterii: Micrococcus roseus (plamy czerwone), Sarcina aurantiaca (plamy pomarańczowoczerwone), Sarcina lutea (plamy żółte) i Serratia marcesceus (plamy czerwone). Wszystkie czynności należy prowadzić tak, aby nie uszkodzić lica skóry. Obrabiając krupony świńskie należy usunąć tłuszcz tak, aby jego zawartość nie przekraczała 6% masy skóry. Celem zabiegu konserwowania skór jest zapobieganie działaniu enzymów tkankowych, eliminowanie procesu autolizy i stworzenie warunków niekorzystnych dla rozwoju drobnoustrojów. Z powyższych względów należy stosować do konserwowania takie środki, które odwadniają skóry oraz zmieniają ciśnienie osmotyczne i odczyn środowiska. Najprostszą metodą konserwowania skór jest stosowanie soli kuchennej na sucho lub w postaci roztworu (metoda solankowa). W metodzie solankowej (stężenie soli 20-26%) stosuje się roztwór soli w proporcji 3-4:1 w stosunku do masy skór. Metoda ta daje wydajność wyższą od solenia na sucho o 1-2%. Ponadto w solance rozpuszczają się białka przeszkadzające przy późniejszym garbowaniu. Przy metodzie solenia na sucho zużywa się do 65% soli kamiennej w stosunku do masy skór w 2-ch etapach solenia (powtórne solenie po 7-14 dniach). W czasie tego solenia skóry układa się w stosy mizdrą do góry. Najlepszą skuteczność konserwowania daje stosowanie soli kamiennej, która ze względu na swoją granulację ogranicza możliwość tworzenia się szybkiego wycieku w postaci solanki samorodnej powstającej w czasie konserwowania. Pozwala to na dłuższe oddziaływanie soli na skóry. Takie metody utrwalania poprzez zastosowanie soli pozwalają na przechowywanie skór do 6 miesięcy. Stosowana do konserwowania sól nie powinna być zanieczyszczona solami wapniowymi, potasowymi, magnezowymi oraz żelazowymi, które mogą być przyczyną powstawania plam solnych. W celu poprawy skuteczności konserwującej solenia można stosować w odpowiednim dawkowaniu dodatkowe substancje chemiczne, działające bakteriostatycznie, bakteriobójczo oraz determinujące wysoką jakość skór. Do substancji tych należy soda kalcynowana, naftalen, kwas borowy i fluorokrzemian sodu. Wymienione związki chemiczne wpływają w różnym stopniu na jakość konserwowanych skór pozwalając na wydłużenie ich trwałości do 1 roku w zależności od użytego środka. Soda kalcynowana (3% w stosunku do soli) podwyższając wartość pH skór wiąże rozpuszczalne sole wapniowe i magnezowe w nierozpuszczalne węglany eliminując ich niekorzystny wpływ na tworzenie się plam solnych. Związek ten również inhibituje niekorzystną fosfatazę. W połączeniu z solą i sodą kalcynowaną skutecznie działa bakteriobójczy i bakteriostatyczny naftalen (dodatek 1% w stosunku do soli). Jego brak rozpuszczalności w wodzie i łatwość sublimacji powoduje skuteczne działanie jednak tylko na powierzchni skór. Ponadto może on również powodować zażółcenie konserwowanych skór. Kwas borowy obniżając wartość pH działa konserwująco, zapobiegając procesowi gnicia. Związek ten ogranicza występowanie barwnych plam poprzez obniżanie aktywności enzymów z grupy fosfataz. Fluorokrzemian sodu zakwaszając skóry do wartości pH = 4,5 skutecznie je konserwuje. Wiąże się to jednak z ubytkami w masie skór wynoszącymi 2- 4%. Związek ten skutecznie inhibituje enzymy z grupy fosfataz, które sprzyjają tworzeniu się plam. Skóry, za wyjątkiem świńskich (zawartość tłuszczu) można utrwalać poprzez suszenie bez dostępu promieni słonecznych w temperaturze 18- 40oC utrzymując wilgotność względną powietrza na poziomie 60-75% i odpowiednią szybkość ruchu powietrza. Wysuszone skóry powinny zawierać maksymalnie 20% wody, co hamuje skutecznie rozwój drobnoustrojów. Do suszenia kieruje się zawsze skóry pozbawione mizdry. Surowce farmaceutyczne W czasie uboju i obróbki poubojowej można zbierać uboczne surowce rzeźne stanowiące cenne surowce dla przemysłu farmaceutycznego. Zbiórce podlegać mogą wyłącznie surowce ze sztuk uznanych jako zdatne do spożycia. Surowcami tymi są gruczoły, które należy utrwalić w czasie nie przekraczającym 1 h od uboju. Przysadka mózgowa Wyjęcie gruczołu następuje z głowy po jej przecięciu na połowę (tzw. siodełko tureckie). Gruczoły te konserwuje się poprzez zamrożenie (temperatura nie wyższa niż -18°C) lub chemicznie zalewając acetonem. Szyszynka Gruczoł ten zbiera się równolegle z przysadką mózgową wyjmując go z mózgu i poddając utrwaleniu chemicznemu lub zamrażaniu do temperatury nie wyższej niż -18°C. Tarczyca Gruczoł uzyskuje się oddzielając go od wyjętego z klatki piersiowej osierdzia. Po oczyszczeniu z tłuszczu tarczycę podaje się zamrożeniu w temperaturze nie wyższej niż -18°C. Nadnercza Te parzyste gruczoły wyłuskuje się z otaczających torebek tłuszczowych w okolicach nerek, gdzie są połączone z naczyniami krwionośnymi. Zabezpieczając je przed działaniem promieni słonecznych należy je w krótkim czasie poddać zamrożeniu. Trzustka Gruczoł uzyskuje się delikatnie oddzielając od kompletu jelit tak, aby nie uszkodzić jej miąższu. Utrwalać można poprzez zamrażanie (temperatura nie wyższa niż -18° C) lub chemiczne chlorkiem sodu lub zakwaszonym alkoholem etylowym. Żółć Jest to produkt wydzielania wątroby znajdujący się w woreczku żółciowym. Po wylaniu jej z woreczka i oddzieleniu ewentualnych kamieni poddaje się ją konserwowaniu poprzez suszenie lub utrwalanie chemiczne (formalina, mieszanina sody kaustycznej, potażu i toluenu). Surowiec podpuszczkowy Stanowią go trawieńce cielęce, które po opróżnieniu bez płukania poddaje się suszeniu lub soleniu. Solenie jednak obniża ich wartość jakościową. Surowiec pepsynowy Surowcem pepsynowym są śluzówki zbierane z żołądków od różnych zwierząt rzeźnych po uboju. W przypadku żołądków przeżuwaczy śluzówkę uzyskuje się z ich trawieńców. Obróbka żołądków prowadząca do uzyskania śluzówki (błona śluzowa, błona podśluzowa) powinna być wykonana zaraz po uboju. Zdjętą śluzówkę można utrwalać przez zamrożenie lub chemicznie zalewając ją 1% roztworem HCl. Praktykuje się również suszenie jako metodę konserwowania śluzówki. Błony surowicze Błony surowicze otaczające niektóre narządy (worki osierdziowe, błony sadłowe), jelita (błony surowicze jelit wiankowych, owczanek i kątnic bydlęcych) oraz wyścielające wnętrze ciała zwierzęcia (otrzewna ścienna klatki piersiowej) mogą stanowić cenny surowiec do wyrobów o dużej oporności chemicznej i mechanicznej. Decyduje o tym poza zawartością kolagenu zwiększony udział elastyny tj. skleroprotein o dużej zawartości aminokwasów niepolarnych sięgających poziomu 93% ogólnej ich ilości. Taki skład aminokwasowy decyduje o zdolności elastyny do dwukierunkowego rozciągania się, co ją wyróżnia z grupy innych białek włóknistych decydując o właściwościach surowców z jej obecnością. Z błon surowiczych jelit wiankowych i owczanek (tzw. watlongi) można produkować resorbujące nici chirurgiczne (katgut), zszywki rymarskie, struny muzyczne i sportowe. Zdejmowane błony surowicze należy niezwłocznie przekazywać do konserwowania poprzez suszenie w temp. poniżej 40°C lub solenie. Surowce keratynowe Surowiec keratynowy stanowią wszystkie twory rogowe skóry, a więc włosy, pochwy rogowe, puszki racicowe i kopytowe. Są one bogate w keratynę. Technologia przetwarzania, jak i ich ochrona przed zmianami poubojowymi jest niezbędna i dopasowana do danego rodzaju surowca. Wykazują one bowiem znacznie zróżnicowaną podatność na zmiany wynikające ze specyfiki budowy histoanatomicznej. Szczecina Szczecina stanowi cenny surowiec pędzlarsko-szczotkarski. Uzyskuje się ją w określonej ilości w czasie oparzania tusz świńskich. Kruponowanie tusz obniża jednak jej uzysk o ok. 60%. Ze względu na to, że zawiera ok. 50% wody, 30% naskórka oraz tłuszczopot należy ją niezwłocznie przekazać do obróbki i konserwowania. Obrabiając szczecinę poddaje się ją praniu z 2% Na2CO3 w temperaturze 40 - 50°C. Skutecznym zabiegiem jest także moczenie szczeciny przez 48 godzin w 4% roztworze ługu sodowego. Następnie po wymyciu następuje proces suszenia przez 4 h w 50 - 60°C do zawartości wody wynoszącej maksymalnie 16%. W uzyskanym produkcie dopuszcza się 3% naskórka oraz 3% tłuszczopotu. Włosie bydlęce Włosie uzyskuje się ze skór, ogona, międzyrożnej czupryny, małżowin usznych i pęcin. Jest ono dobrym surowcem pędzlarskim i szczotkarskim oraz tapicerskim, filcowym i włókienniczym (wojłok). Włosie konserwuje się metodą suszenia do zawartości wody maksymalnie 15%. Rogowizna Pod pojęciem ,,rogowizna'' rozumie się rogową ochronę końcówek kończyn (puszki racicowe i kopytowe) oraz histologicznie zbudowaną ochronę możdżeni rogowych. Surowce te zbiera się w linii uboju (od trzody chlewnej) lub w oddzielnym procesie (od bydła, owiec i cieląt). Rogi należy oczyścić z resztek skóry i poddać parzeniu w 70oC,co umożliwia późniejsze opróżnienie ich z możdżeni. W procesie obróbki rogowizny wykorzystuje się zabieg termokeratolizy zachodzący w warstwie twórczej rogowizny. Efektem tego procesu jest rozluźnienie połączenia puszek racicowych i kopytnych z powiązań anatomicznych. Rogowizna jest dobrym surowcem do najbardziej cenionej galanterii. Jakościowo gorszą rogowiznę można wykorzystywać poprzez przystosowanie jej na cele paszowe (mąka keratynowa) po uprzedniej poprawie jej strawności i przyswajalności. Termokeratoliza przebiega przez 12 h pod ciśnieniem 200 kPa (max. 590 kPa) w temperaturze 135°C. Dynamiką tego procesu można sterować poprzez parametry jego przebiegu oraz dodatki substancji katalizujących (silne kwasy i zasady, mocznik, reduktazy, utleniacze, czynniki polarne). Efektywność procesu znacznie poprawia enzym keratynaza. Zawartość przewodów pokarmowych Zawartość przewodów pokarmowych wszystkich gatunków zwierząt rzeźnych można podzielić na: • zawartość przedżołądków przeżuwaczy i żołądków świńskich, • zawartość żołądków przeżuwaczy i jelit wszystkich zwierząt rzeźnych. Te dwie grupy surowców różnią się zdecydowanie wartością i przydatnością przetwórczą, co wynika z zaawansowania stopnia trawienia. Uzyski treści pokarmowej zależne są od odbytej głodówki przedubojowej. Zawartość przedżołądków bydlęcych stanowi 10 - 27% masy przyżyciowej zwierzęcia a owczych 10 - 21%. Treść żołądków świńskich to tylko 1% masy zwierzęcia. Zawartość jelit bydlęcych stanowi natomiast 4% masy zwierzęcia, a jelit świńskich 2%. Skład chemiczny zawartości przewodów pokarmowych jest tak zmienny, jak zmienna była pasza stosowana do skarmienia zwierząt oraz jaka była skuteczność głodówki przedubojowej. Treści pokarmowe różnią się także przydatnością użytkową wynikającą z różnego pochodzenia gatunkowego przejawiającego się w: • wartości karmowej, • odczynie zawartości, • polepszeniu biologicznej wartości karmowej na skutek rozwoju w żwaczu bakterii i pierwotniaków (tzw. wymoczki). W zawartości przedżołądków i żołądków (tzw. żwaczka) 1,5 - 1,8% składu stanowi białko, 14% s.m. Substancje organiczne stanowią ogólnie 88% masy żwaczki. W suchej masie żwaczki znajduje się średnio 17,4% białka i ok. 26% błonnika. Żwaczka zawiera ponadto 13% popiołu, substancje bezazotowe wyciągowe i sole mineralne. Z powyższych względów wykorzystanie treści przedżołądków i żołądków powinno być bardzo racjonalne i uwzględniające ich wartość biologiczną. Przeznaczając żwaczkę na cele paszowe można ją obrabiać termicznie względnie zakwaszać wytwarzając kiszonki. W procesie suszenia stosuje się ciśnienie 190 - 216 kPa i temperaturę 143°C przez 2,5 - 3 h. Do zakwaszania można zastosować 25% kwas solny w ilości 3% lub 85% kwas mrówkowy (1% dodatek). Czas kiszenia wynosi 4 - 7 dób po czym produkt jest gotowy do skarmiania zwierząt jako komponent paszy. Uzyskuje się w ten sposób uzupełniający składnik podstawowej karmy dla zwierząt. Żwaczkę można również wykorzystywać do produkcji biogazu (tzw. gaz gnilny), który powstaje wskutek biologicznego rozkładu substancji organicznych w warunkach beztlenowych. Przydatność zawartości jelit zwierząt rzeźnych w dużym stopniu zależy od wieku zwierzęcia poddanego ubojowi, gatunku i odcinka jelit z którego pochodzi. Z tego względu skład chemiczny i jej wartość użytkowa jest wysoce zmienna, ale zawsze niższa od żwaczki. Decyduje to o tym, że treść z jelit może być racjonalnie stosowana głównie do produkcji biogazu na drodze fermentacji metanowej, w której uczestniczą bakterie z rodzaju Methanobacterium oraz współdziałające w tym procesie bakterie z rodzaju Bacillus, stanowiące również naturalną mikroflorą przewodów pokarmowych zwierząt rzeźnych. Bakterie te rozwijają się w temp. 25 - 65°C i z tego względu w procesie fermentacji wyróżnia się fazę mezofilną (32 - 33°C) oraz fazę termofilną (55 - 57°C). Proces produkcji biogazu trwa do 60 dni i prowadzi do powstania mieszaniny gazów o zróżnicowanym procentowo składzie, w której występują głównie: CH4 (40 - 70%) CO2 (40 - 50%) Uzupełnieniem tej mieszaniny są inne gazy, do których należą: H2S, NH3, N2, CO. Skład mieszaniny o zawartości minimalnej 40% metanu spełnia kryteria przydatności jej w celu wykorzystania do produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Substraty z biogazowni, ale również żwaczkę i zawartość jelit zwierząt można w łatwy i skuteczny sposób poddawać suszeniu. Dobre efekty ekonomiczne uzyskuje się w suszarniach wykorzystujących ciepło spalania z biomasy, które osiąga często wartość zbliżoną do ciepła uzyskiwanych z tzw. cienkich olejów opałowych. Temperatura powstających spalin osiąga poziom 300 - 400°C na wejściu do komory suszenia, co powoduje higienizację materiałów poddawanych suszeniu. W celu uzyskania odpowiednich parametrów temperaturowych biomasa jako źródło energii może być stosowana w połączeniu z wspomagającymi paliwami stałymi (torf, węgiel) względnie poddawana gazyfikacji. Wysuszone produkty w suszarniach są najczęściej formowane w postaci brykietów o małych wymiarach gabarytowych (tzw. pelletowanie). Śluz z jelit i żołądków W trakcie obróbki surowców osłonkowych (jelita cienkie) uzyskuje się w czasie ich szlamowania śluz (błona śluzowa i podśluzowa). Surowiec ten stanowi cenny odpad poubojowy będący surowcem do produkcji heparyny stanowiącej podstawę produkcji leków przeciwzakrzepowych. Uzyskany śluz można zamrażać po uprzedniej obróbce cieplnej. Po ekstrakcji heparyny ze śluzu jelitowego pozostaje odpad białkowy, który może być wykorzystywany do produkcji mączek paszowych. Podobne zastosowanie może mieć śluz otrzymywany z jelit grubych i żołądków świńskich przy ich obróbce na cele osłonkowe. Surowce utylizacyjne Surowiec utylizacyjny stanowią wszystkie części organizmów zwierząt rzeźnych, których nie można przeznaczyć na żywność dla człowieka i zużytkować w inny sposób. Poszczególne rodzaje surowców utylizacyjnych różnią się od siebie wartością biologiczną i energetyczną oraz karmową. Decyduje o tym zawartość aminokwasów, witamin, biokatalizatorów kwasów tłuszczowych i tłuszczu. Surowcami tymi są części organizmów zwierzęcych, które: • przez inspekcję weterynaryjną są uznane za nie nadające się do spożycia, • z racji swojej funkcji fizjologicznej w organizmie zwierzęcym lub budowy histologicznej nie są przez człowieka spożywane, • utraciły nieodwracalnie przydatność spożywczą, • nie mogą być zużyte zgodnie z pierwotnym przeznaczeniem. Proces przetwarzania surowców utylizacyjnych przebiega w temperaturze ok. 133°C pod ciśnieniem 3 bar w czasie 20 - 30 minut. Warunki takie dają gwarancję zniszczenia mikroorganizmów, pasożytów oraz dezaktywacji toksyn. Przekroczenie temperatury 140°C powoduje jednak już zmniejszenie się wartości biologicznej produktów oraz jest nieuzasadnione ekonomicznie. Wyprodukowane związki mogą być stabilizowane chemicznymi przeciwutleniaczami (BHA, BHT) w ilości 0,01 - 0,4%. Dodatki te ograniczają procesy jełczenia w tłuszczach. Odpady oznaczane jako HRM (materiały wysokiego ryzyka) i SRM (materiały szczególnego ryzyka) unieszkodliwia się natomiast w temperaturze 600°C poprzez spalanie bez możliwości przerobienia ich na paszę dla zwierząt. Integralną część urządzeń utylizacyjnych stanowią piece do spalania lub neutralizatory tworzących się w destruktorach związków zapachowych (NH3, metyloaminy, siarkowodór, merkaptany). Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik

Artykuł ten dedykuję Koleżance Anuś, która rozpoczyna swą przygodę z zestawem do sous vide. Przyrządzanie mięsa metodą sous-vide Gastronomia jest jedną z szybciej rozwijających się branży rynkowych. W większości dużych miast powstają nowe kawiarnie, restauracje i bary szybkiej obsługi. Coraz większą popularnością cieszą się restauracje ze zdrową żywnością, będące dokładnym przeciwieństwem, tak uwielbianych przez konsumentów fast-food’ów. Polacy, przejmując trendy rynku zachodniego, coraz większą uwagę przywiązują do zdrowego trybu życia, a co za tym idzie, również do odpowiedniego sposobu żywienia. W gastronomi wyróżniamy kilka systemów produkcji i serwowania dań. Wśród nich wymienić można systemy cook-serve (gotowanie i podawanie), cook-chill (gotowanie i schładzanie), cook-freeze (gotowanie i zamrażanie) oraz najmłodszy - sous-vide. Nazwa sous-vide pochodzi z języka francuskiego, a w dosłownym tłumaczeniu oznacza „w próżni”. Po raz pierwszy metoda próżniowa została opisana przez Thompsona B. w XVIII wieku. Potem zapomniana i ponownie odkryta przez inżynierów z USA i Francji w latach 60-tych do celów przechowywania żywności. Natomiast w latach siedemdziesiątych Pralus G. dogłębnie przebadał wykorzystanie próżni w gotowaniu. Technologia sous-vide została wdrożona w przemyśle spożywczym we Francji w latach 80-tych, a w Anglii i innych krajach w latach 90-tych. Obecnie gotowanie metodą sous-vide jest ostatnim krzykiem mody w sztuce gotowania w ramach kuchni molekularnej. Sous-vide szczególnie pozytywny wpływ ma na przyrządzanie mięs. W przypadku przygotowywania mięs najważniejszym procesem jest denaturacja białek, czyli ścinania się ich włókien. Aby mięso zostało łatwo strawione, a przy okazji było smaczniejsze, włókna muszą zostać w określony sposób uszkodzone (nawet przez proste, klasyczne podgrzewanie). Dzięki sous-vide proces ten zachodzi przy minimalnej temperaturze, zachowując maksimum smaku oraz właściwą strukturę mięsa. Udowodniono również, że długi czas gotowania w niższych temperaturach zabija bakterie i drobnoustroje tak samo, jak przy gotowaniu w wyższych temperaturach (bakterie Salmonelli zostają zabite w temperaturze 65,5oC w 15 sekund, a w temperaturze 54,5oC w 15 minut). Wyższe temperatury występujące przy tradycyjnym gotowaniu powodują niepożądane uszkodzenie struktury mięsa: ściany komórek rozpadają się i oddzielają od zawartych w nich smakowitych i zdrowych płynów, w wyniku czego mięso zaczyna się kurczyć i wysycha. Dlatego każdy rodzaj mięsa posiada swoją unikalną temperaturę, w której najlepiej smakuje i wygląda, a także nie traci wartości odżywczych i witamin (tab. 1). Oczywiście, dokładna temperatura uzależniona jest od rodzaju mięsa, a także od miękkości i soczystości potrawy, jaką chcemy osiągnąć w określonym czasie. Raz, dwa, trzy i gotowe! Początkowo, gotowanie metodą sous-vide może wydawać się trudne, przede wszystkim ze względu na swoją odmienność od tradycyjnych metod przygotowywania dań. Jednak przyrządzanie potraw metodą sous-vide obejmuje trzy proste etapy: I etap - pakowanie próżniowe W etapie pierwszym przygotowane produkty należy zapakować próżniowo. Dzięki próżniowemu opakowaniu, potrawy nie oddają podczas gotowania swoich wartości odżywczych i smakowych do wody. Najlepszą opcją jest użycie pakowarki komorowej, jednak są one dość drogie jeśli chodzi o użytek domowy. Najczęściej w tym celu używa się więc o wiele tańszych pakowarek listwowych. Do pakowania zalecane jest używanie certyfikowanych woreczków do pakowania vacum – próżniowego. Należy pamiętać, że materiał z jakiego wykonano worki powinien być jednolity, pozbawiony smug i przebarwień. Istotnym parametrem jest również grubość folii z jakiej wyprodukowano worki do pakowania. Najczęściej stosowana jest grubość wynosząca 70 µm, można jednak użyć worków o grubości 90, 100 lub nawet 120 µm (w przypadku mięsa z kością). Grubsza folia posiada lepsze właściwości barierowe, co jest szczególnie ważne w przypadku pakowania produktów szybko ulegających psuciu lub wymagających długiego przechowywania. Miejsce zgrzania folii w trakcie pakowania próżniowego powinno być czyste i suche, aby uniknąć otworzenia się torby podczas dłuższego gotowania w wodzie. Oczywiście wcześniej możemy mięso zamarynować i przyprawić, według własnych preferencji i upodobań, a następnie rozpocząć zdrowe gotowanie. II etap - gotowanie w kąpieli wodnej Produkt zapakowany próżniowo umieszczamy w kąpieli wodnej. Istnieją różne rodzaje urządzeń, służących do podgrzania i utrzymania określonej temperatury wody: termocyrkulatory, wanny, a nawet wielofunkcyjne „kombajny” spełniające jednocześnie funkcję pakowarki próżniowej. Do gotowania sous-vide producenci sprzętów oferują również kulki izolacyjne, które mają zastąpić pokrywę. Utrzymując się na powierzchni wody zapobiegają utracie ciepła i zmniejszają utratę wody przez odparowywanie (jest to szczególnie ważne, jeśli nie ma możliwości uzupełniania wody), a także zapewniają lepszą stabilność temperatury. Gdy nie posiadamy odpowiedniego urządzenia, możemy ewentualnie skonstruować uproszczony zestaw sous-vide w warunkach domowych. Potrzebujemy do tego: termometr kuchenny, duży garnek z grubym dnem, który dobrze utrzymuje ciepło, lód oraz zamykane worki do żywności. Kluczowe jest ustawienie temperatury wody: • 58°C – 62°C to temperatura zalecana dla mięs, które mają być serwowane jako krwiste; jest to również wystarczająca temperatura aby rozpuścić twardą tkankę łączną w mięsie; • przy podgrzewaniu powyżej 68°C zdolność wchłaniania wody przez tkanki mięśniowe jest znacznie ograniczona; • 83°C – 85°C temperatura ta, jest dobra do szybkiej pasteryzacji powierzchni mięsa. Ważne jest również określenie czasu pełnego ogrzania: • około godziny zajmuje ogrzanie kawałka mięsa o grubości 2,5 cm; • w około 3 godziny pięciocentymetrowa porcja mięsa osiąga temperaturę wody na całej swej objętości. Przy zastosowaniu metody sous-vide nie przegotujemy (spalimy) mięsa nawet jeśli o nim zapomnimy na dłuższy czas. Produkt ogrzany do pożądanej temperatury może pozostać w kąpieli wodnej nawet do 48 godzin. III etap - serwowanie Porcje produktu wystarczy wyjąć z woreczka - doskonałe danie jest gotowe do podania. Jedzenie najlepiej serwować tuż po przygotowaniu lub po właściwym wychłodzeniu potrawy i zachowując odpowiedni czas przechowywania. Rdzeń mięsa powinien osiągnąć stałą zadaną temperaturę przez przynajmniej 15 sekund – możemy to zbadać za pomocą sondy do mierzenia temperatury. Potrawy przyrządzone metodą sous-vide mogą wyglądem sprawiać wrażenie, jakby były ugotowane w wodzie. Aby uzyskać mięso o chrupiącej powierzchni można je po prostu krótko podsmażyć: na patelni, w opiekaczu, na grillu, przy pomocy opalarki lub smażąc na głębokim tłuszczu. Tak przygotowana porcja mięsa stanowi doskonały atrybut zarówno wizualny jak i smakowy. Zalety i wady metody sous-vide Najbardziej pożądaną zaletą metody sous-vide jest przede wszystkim zachowanie naturalnego smaku. Należy wymienić również zachowanie substancji odżywczych i aromatów, a także świeżości barwy (aż do konsumpcji produkty nie ulegają utlenianiu). Metoda sous-vide pozwala również na wydobycie subtelniejszych smaków i aromatów tradycyjnych dań przy zachowaniu idealnej tekstury sporządzanych potraw. Kolejną korzyścią metody sous-vide jest uzyskanie odpowiedniej struktury produktu, która zostaje nienaruszona w czasie gotowanie i nie dochodzi do wycieku soku komórkowego. Podczas przygotowywania żywności w konwencjonalnych metodach obróbki termicznej, potrawy tracą nawet do 20% swojej objętości i gramatury, a dzięki wykorzystaniu gotowania w próżni tylko 5 – 10% objętości i wagi. Mięso przygotowane w ramach metody sous-vide nigdy nie jest przesuszone. Poszczególne kawałki mięsa są w każdym miejscu perfekcyjnie przygotowane, identyczne na całym przekroju. Zapakowane hermetycznie produkty nie wydzielają zapachów ani pary wodnej, dzięki czemu nieprzyjemne zapachy nie unoszą się w pomieszczeniu. Dzięki ochronnemu opakowaniu, surowiec jest zabezpieczony przed powietrzem i innymi negatywnymi czynnikami, co uniemożliwia rozwój bakterii tlenowych. Produkty mogą być dłużej przechowywane, można je również zamrażać na okres 1 roku. Oprócz powyższych zalet, należy zwrócić uwagę na korzyści finansowe wynikające z gotowania sous-vide. Główną z nich jest niższe zużycie energii w porównaniu do tradycyjnych kuchni i piekarników. Kolejnym plusem metody sous-vide jest minimalizacja strat dzięki wcześniejszemu przygotowaniu kontrolowanych porcji, a także możliwość podgrzewania kilku różnych posiłków w tym samym czasie i na jednym urządzeniu. Mniejsze zużycie przypraw przy jednoczesnym wykorzystaniu potencjału smaku i aromatu potraw to również kolejna zaleta metody sous-vide. Niestety, aby możliwe było zastosowanie systemu sous-vide, należy zaopatrzyć się w niezbędny sprzęt. Najtańsze cyrkulatory do gotowania sous-vide (specjalistyczne grzałki utrzymujące precyzyjnie temperaturę wody przez wiele godzin) to wydatek minimum kilkuset zł. Oprócz tego przyda się duże naczynie ze stali nierdzewnej, w którym będziemy gotować. Dodatkowo, czasochłonność przygotowywania (niektóre mięsa musimy gotować kilkadziesiąt minut) i konieczność stałego nadzoru nad obróbką, wymaga opracowania systemu logistycznego pracy w kuchni. Myślę, że są to jedyne wady gotowania sous-vide. Jak widać plusy wynikające z przygotowania idealnych potraw, mimo wszystko warte są wydatku finansowego, który po pewnym czasie ze względu na ergonomię powinien się zwrócić. Konsumenci, a co za tym idzie również klienci restauracji mają coraz wyższą świadomość, skąd żywność pochodzi i jak jest ona wytwarzana. Mają coraz wyższe oczekiwania. Każdy lokal gastronomiczny, posiada wolność w zastosowaniu odpowiedniego systemu produkcji i serwowania dań w zależności od możliwości personalnych, finansowych i logistycznych, a także przestrzennych. Wszystkie metody produkcji i przechowywania posiadają swoje wady i zalety, jednak metoda gotowania w próżni jest naprawdę godna polecenia. Dzięki niej, można zawsze gotować zdrowo i niezwykle smacznie, a przygotowywane potrawy na pewno znajdą uznanie wśród wszystkich, którym je zaserwujemy. Autorki: dr inż. Agnieszka Starek mgr Marta Krajewska

Optymalizacja procesu dojrzewania wędlin surowych Warunki prowadzenia procesu dojrzewania wędlin surowych ściśle uzależnione są od receptury i bezpośrednio oddziałują na podstawowe jego mierzalne parametry. Charakterystyka tych wartości oraz analiza przebiegu procesu dojrzewania wyrobów umożliwiają zoptymalizowanie warunków jego prowadzenia. W rezultacie staje się to podstawą do wyprodukowania wędlin surowych dojrzewających o wysokiej jakości. Podstawą produkcji wędlin surowych jest technologiczne kierowanie przemianami biochemicznymi, mikrobiologicznymi oraz procesami fizycznymi, które zachodzą w surowcu mięsno- tłuszczowym w trakcie dojrzewania. W celu uzyskania wyrobów o wysokiej jakości warunki dojrzewania należy powiązać z recepturą oraz mierzalnymi parametrami badawczymi, takimi jak: wartość pH, aktywność wody (aw), związanie, krajalność oraz ubytek masy. Wyróżniki te pozwalają prowadzić i optymalizować proces dojrzewania wędlin przy pomocy nowoczesnego sterowania. Duży wpływ na efektywność procesu dojrzewania ma dobór i jakość surowca wynikająca z receptury oraz właściwości fizyczne, chemiczne i mikrobiologiczne przypraw, dodatków oraz osłonek. W znaczący sposób na przebieg dojrzewania wpływa również proces peklowania, faza przygotowania farszu wędlinowego i jeśli występuje to proces wędzenia. Wszystkie czynniki przyczyniające się do zoptymalizowania procesu dojrzewania wędlin surowych można podzielić na dwie grupy: 1. zewnętrzne parametry sterowania (wilgotność względna powietrza, temperatura, szybkość przepływu powietrza) związane z warunkami prowadzenia procesu, 2. wewnętrzne parametry sterowania (zawartość soli kuchennej, cukrów i tłuszczu, stopień rozdrobnienia, kaliber i rodzaj kultur startowych) wynikające z receptury. Wzajemne współdziałanie tych dwóch grup parametrów sterowania wyzwala procesy fizykochemiczne (m.in. zakwaszanie, obniżenie aw) prowadzące do uzyskania wysokiej jakości wędlin surowych oraz ich pożądanej trwałości. Wewnętrzne parametry sterowania Chlorek sodu i środki peklujące Chlorek sodu jest niezbędną substancją dodatkową stosowaną w produkcji wędlin surowych. Wnosi on z jednej strony smakowitość własną (słoność) wzmacniającą smak i aromat mięsny, a z drugiej jest środkiem chemicznym oddziałującym na trwałość poprzez obniżanie aw w wędlinach co pogarsza warunki życia różnym niepożądanym mikroorganizmom. Zawartość soli w kiełbasach surowych sięga poziomu 4,5% oraz w przypadku wędzonek suszonych nawet 7%, a jej koncentrację przekraczającą poziom 4% należy traktować już jako ilość stabilizującą produkty mikrobiologicznie. Technologicznie chlorek sodu wpływa ponadto na zdolność pęcznienia białek mięśniowych i przechodzenia ich do roztworu. W rezultacie rozpuszczone białka odgrywają dużą rolę podczas osiągania przez farsz kiełbasiany pożądanych cech krajalności. Ponadto zmieniając jednocześnie punkt izoelektryczny białek i przesuwając go w kierunku niższych wartości, sól kuchenna także pozytywnie wpływa na kształtowanie się konsystencji wędlin. W procesie wędlin długo dojrzewających przydatna jest szczególnie sól morska, która naturalnie charakteryzuje się mniejszą wartością solną od innych rodzajów soli. Zawierając wiele różnych substancji mineralnych wpływa również pozytywnie na walory jakościowe wędlin, co jest szczególnie przydatne w produkcji wędzonek, głównie tych bez dodatku środków peklujących. Azotyn i jego prekursor azotan jest źródłem tlenku azotu, który determinuje powstawanie charakterystycznej barwy peklowniczej przez tworzenie się nitrozylomioglobiny i nitrozylohemoglobiny. Dodatkowo mięso peklowane poza charakterystyczną barwą uzyskuje swoisty peklowniczy zapach i smak. Same azotyny skutecznie zapobiegają rozwojowi Clostridium botulinum, szczególnie we wzajemnej kombinacji z niską wartością pH i obniżoną aktywnością wody. Azotany w procesie peklowania stanowią główne źródło azotynów tworzących się w wyniku ich redukcji zachodzącej pod wpływem drobnoustrojów denitryfikujących (bakterie z rodziny Micrococcaceae). Proces zachodzącej redukcji jest odwracalny co oznacza, że część azotynów powstałych, względnie dodanych przekształca się również w azotany. Procesy te trwają w trakcie całego cyklu produkcyjnego i są skutecznie wspomagane właśnie przez dodatek azotanów, które w trakcie dojrzewania stabilizują wytworzoną barwę peklowniczą , poprawiając jej jakość i wzmacniając intensywność wybarwienia. Dynamika redukcji azotanów wzrasta w temperaturze powyżej 8oC. Procesy te mają duże znaczenie w procesie produkcji wędlin surowych długo dojrzewających, a w szczególności wędzonek. Węglowodany Węglowodany dodawane w procesie produkcji wędlin dojrzewających obok wzbogacania profilu smakowego stanowią źródło energii do przemiany materii mikroflory obecnej w surowcu oraz bakterii dodanych w postaci kultur startowych. Technologicznym następstwem przemian węglowodanów jest postępujący proces dojrzewania rozpoczynający się fazą fermentacji. Dodane węglowodany ulegają bowiem przemianom homo- lub heterofermentacyjnym prowadzącym do powstawania głównie kwasu mlekowego obniżającego wartość pH surowca oraz przyczyniającego się do wytworzenia kwaskowatego smaku. W praktyce produkcyjnej cukry (węglowodany) są dodawane w ilości 0,3-1% w stosunku do surowca jako cukry proste (glukoza), dwucukry (sacharoza, laktoza) i cukry złożone (skrobia). Do produkcji wędlin surowych dojrzewających stosuje się również syrop glukozowo-fruktozowy. Szybkość przemian dodanych węglowodanów jest zróżnicowana i zależy od budowy chemicznej danego cukru oraz od rodzaju obecnych bakterii fermentacji mlekowej. Najszybciej fermentacji ulega glukoza, która będąc cukrem redukcyjnym wywiera dodatkowo pozytywny wpływ na stopień przereagowania barwników hemowych w procesie peklowania. Cukry będące pożywką dla bakterii denitryfikujących sprzyjają redukcji azotanów do azotynów. Natomiast węglowodany o dużych masach cząsteczkowych zanim ulegną fermentacji muszą zostać w procesie enzymatycznej desmolizy rozłożone do cukrów prostych. Wobec tego zaleca się ich stosowanie do produkcji wędlin długo dojrzewających. Optymalizując proces dojrzewania najbardziej skutecznym rozwiązaniem jest stosowanie kompozycji mieszanek węglowodanowych zawierających cukry o różnych masach cząsteczkowych. Dobierając odpowiednie kultury startowe można wtedy stymulować skutecznie przebiegiem procesu dojrzewania zapewniającym wytworzenie wędlin o pożądanych cechach jakościowych. Inne substancje dodatkowe W celu zwiększenia efektywności procesu peklowania wędlin surowych można stosować związki o właściwościach redukcyjnych, do których należą kwasy askorbinowe i ich sole sodowe. Substancje te wpływają na ukształtowanie barwy mięsa peklowanego oraz poprawiają jej stabilność, jednocześnie wzbogacając wyroby o smak kwaśny. Jednak zbyt nadmierne dawki tych związków, szczególnie w połączeniu z dodawaniem dużej ilości cukrów redukujących mogą zakłócić denitryfikujące funkcje mikroflory mięsa. Silne działanie redukcyjne wykazuje wspomagający peklowanie glukono-delta lakton(GDL). Związek ten stosuje się jako dodatek zakwaszający w ilości 0,2-0,9% w stosunku do surowca mięsno-tłuszczowego. W środowisku wodnym lakton hydrolizując do kwasu glukonowego powoduje obniżenie wartości pH prowadzące do szybkiego wytworzenia i utrwalania barwy peklowniczej oraz wzrostu trwałości i stabilizacji mikrobiologicznej wyrobów. Zbyt duży dodatek GDL-u może jednak powodować powstawanie w wyrobach intensywnego gryzącego smaku kwaśnego. Ponadto lakton w farszach wędlinowych hamuje rozwój pożądanych bakterii (mikrokoki) wytwarzających katalazę a jednocześnie intensyfikuje namnażanie się laktobacillusów wytwarzających nadtlenki. Efektem tego jest przyspieszenie procesu jełczenia oksydacyjnego tłuszczów. Niektóre dodane do surowca bakterie z rodzaju Lactobacillus powodują ponadto niekorzystny rozkład powstałego z GDL-u kwasu glukonowego prowadzący do tworzenia się innych kwasów (mrówkowy, octowy) odpowiedzialnych za odchylenia jakościowe wyrobów surowych. Z tych względów GDL jest przydatny tylko w produkcji kiełbas surowych krótko dojrzewających bez stosowania dodatku w postaci zakwaszających kultur bakteryjnych. Przydatnością technologiczną w produkcji wędlin surowych charakteryzują się niektóre kwasy spożywcze (winowy, cytrynowy, mlekowy), które obniżając wartość pH środowiska przyspieszają tworzenie się stabilnej barwy peklowniczej, stabilizują wyroby mikrobiologicznie i wpływają w rezultacie na ich trwałość. Są one ponadto nośnikiem smaku kwaśnego. Jednak zbyt duże dawki kwasów hamują rozwój pożytecznych bakterii z rodzaju Micrococcus. Właściwości i efekt działania kwasów predysponują je głównie do zastosowania w produkcji kiełbas krótko dojrzewających oraz do wędzonek peklowanych lub solonych na sucho w celu stabilizowania mikrobiologicznego powierzchni mięsa. Z dodatków kształtujących smakowitość wędlin surowych należy wymienić stosowane w różnej postaci przyprawy oraz wzmacniacz smaku jakim jest glutaminian sodu. Zasadniczo w produkcji tych wyrobów można stosować wszystkie przyprawy analogicznie jak w pozostałych grupach towarowych wyrobów mięsnych. Warunki procesu dojrzewania wpływają jednak na niektóre z nich powodując ich wzmocnienie aromatyzujące (kolendra, gałka muszkatołowa) lub zmniejszenie efektu przyprawiania (ziele angielskie, liść laurowy). Stosując imbir należy uwzględnić jego duże właściwości przyprawowe oraz fakt, że zawiera w sobie proteinazę tiolową rozkładającą włókna kolagenowe. Jest to przydatne w produkcji przede wszystkim wędzonek dojrzewających. Stosując wiele przypraw wykorzystuje się również ich właściwości przeciwutleniające co jest istotne w procesie długiego dojrzewania. Wykorzystując właściwie skomponowaną mieszaninę przypraw można znacznie oddziaływać na proces dojrzewania poprawiając jego intensywność i skracając czas. Do niektórych asortymentów kiełbas surowych stosuje się w stosunkowo dużych ilościach mieloną paprykę (1- 2%), która wpływając na charakterystyczne zabarwienie sprzyja zarazem obniżeniu wartości aw w wyrobach podczas dojrzewania. Glutaminian sodu będący synergentem smaku zaleca się stosować w dawkach 0,1- 0,25% w stosunku do surowca mięsno- tłuszczowego. Przekroczenie górnej granicy dozowania prowadzi już w temperaturze powyżej 23oC (fermentacja) do pojawienia się niekorzystnego ostro-kwaśnego smaku wyrobów dojrzewających. W produkcji niektórych kiełbas surowych praktykuje się dodatek fosforanów, które poza zmianą właściwości reologicznych farszów wpływają na bardziej równomierne oddawanie wody przez wyroby w czasie dojrzewania. W ten sposób pozwalają na skrócenie czasu trwania procesu i poprawę konsystencji kiełbas. Sole fosforanowe mogą być jednak przyczyną powstawania odchyleń jakościowych przejawiających się ich niekorzystną krystalizacją. Dla kształtowania konsystencji i poprawy związania kiełbas dojrzewających można stosować również dodatek białka sojowego, plazmy krwi, białek mleka oraz błonników pokarmowych na poziomie nie przekraczającym 2%. Substancje te pozwalają na skrócenie czasu dojrzewania i mają szczególnie istotne znaczenie w przypadku produkcji kiełbas krótko dojrzewających. Kultury startowe W trakcie procesu produkcyjnego wędlin surowych dojrzewających następuje cenoanabiotyczna wymiana mikroflory z przypadkowej na technologicznie pożądaną (mikroflora denitryfikująca, aromatyzująca, zakwaszająca). Mechanizm tej wymiany można wzmacniać stosując czyste kultury startowe, które posiadają określone przydatne technologicznie cechy. Jako kultury startowe wykorzystuje się przede wszystkim następujące drobnoustroje: • bakterie fermentacji mlekowej z rodzaju Lactobacillus i Pediococcus, • kokki katalazo-dodatnie z rodzaju Micrococcus i Staphylococcus, • drożdże (np. Debaryomyces hansenni), • pleśnie (np. Penicillium nalgiovense). Dobierając poszczególne szczepy drobnoustrojów należy uwzględniać ich zróżnicowane cechy, takie jak: • tempo przemiany materii i optimum rozwoju, • wytwarzanie katalazy, reduktazy i nadtlenków, • produkowanie kwasu mlekowego, • rozwój w określonych zakresach temperaturowych, poziomie aktywności wody i wartości pH. Zawartość tłuszczu w recepturze Zawartość tłuszczu w recepturach wędlin surowych kształtuje kinetykę suszenia w czasie procesu dojrzewania. Stwierdza się bardzo wyraźny wpływ zawartości tłuszczu w składzie surowcowym na wartość aw, i jej zmienność w czasie trwania procesu. Tłuszcz obniża wyjściową wartość aw na co ma wpływ mniejsza zawartość w nim wody (5-10%) w porównaniu z mięsem (70- 75%). Wobec tego wędliny z mniejszą zawartością tłuszczu tracą więcej na masie niż wędliny z większą zawartością tłuszczu w składzie recepturowym, co należy uwzględnić przy ustalaniu procedury technologicznej procesu dojrzewania. Stopień rozdrobnienia Stopień rozdrobnienia jako wewnętrzny parametr sterowania także wpływa na efektywność dojrzewania. Większy stopień rozdrobnienia powoduje utratę więcej na masie wędlin w porównaniu z wyrobami o mniejszym rozdrobnieniu. Jest to skutkiem powstających pewnych różnic w wartościach aw takich wyrobów. Wielkość wyrobów i kaliber osłonki Analizując wielkość jednostkową wyrobów i kaliber użytej osłonki uwidacznia się zależność zakwaszenia od wartości aw oraz wynikająca z tego podatność wędlin na dynamikę oddawania wody. Wzrost wielkości jednostkowej wyrobów i zwiększenie kalibru osłonki prowadzi z reguły do uzyskania niższej wartości pH gotowych wędlin surowych. Zjawisko to jest powodowane głównie utrudnionym oddawaniem wody i dzięki temu mikroorganizmy zakwaszające dłużej pozostają aktywne. Sterowanie procesem dojrzewania wędlin W procesie dojrzewania wędlin surowych bardzo istotne są zewnętrzne parametry sterowania, do których należy wilgotność względna powietrza, temperatura oraz szybkość przepływu powietrza. Parametry te powinny być ściśle skorelowane z rodzajem wędliny (surowiec, rozdrabnianie, kaliber, rodzaj osłonki) oraz zakładanego czasu trwania dojrzewania, który zależy od założonego przewidywanego efektu jakościowego i trwałościowego. W początkującym stadium procesu dojrzewania napełniony farsz wędlinowy w osłonkach powinien osiągnąć wyrównanie temperatury w stosunku do temperatury panującej w komorze dojrzewalniczej w czasie 4-5 godzin. Proces ten nie wymaga zasadniczo sterowania wilgotnością względną otaczającego powietrza. Warunki takie eliminują ryzyko zjawiska wymywania barwników hemowych i substancji peklujących z powierzchni przetworów przez kondensującą parę wodną na zimnych batonach kiełbas. W przypadku wędzonek dojrzewających produkowanych z surowca bez kości, peklowanych na sucho proces dojrzewania w początkowej jego fazie przebiegać powinien w temperaturze nie przekraczającej 5°C w czasie 10-14 dób. Poza tworzeniem się barwy peklowniczej następuje wówczas działanie soli obniżające aw (aw<0,96) i gwarantujące stabilność mikrobiologiczną oraz późniejszą wysoką jakość gotowego wyrobu. Czas peklowania surowca do wędzonek można skrócić a zarazem uzyskać pożądany poziom aw i zawartości soli powyżej 4% zapewniającą trwałość przez zastosowanie urządzeń mechanicznych przy peklowaniu (masownice) oraz formowaniu i odwadnianiu (prasy pneumatyczne). Produkując szynki z kością, szczególnie te bez użycia środków peklujących proces solenia w początkowej fazie dojrzewania powinien przebiegać przez 7 dni w temperaturze ujemnej, natomiast samo zasadnicze dojrzewanie już w temperaturze 0-4oC i przy wilgotności względnej ok. 70%. W warunkach prowadzenia procesu peklowania lub solenia surowca do produkcji wędzonek dobrze sprawdzają się kultury startowe zawierające w składzie bakterie fermentacji mlekowej charakteryzujące się wysoką tolerancją na sól oraz aktywnością w niskiej temperaturze (poniżej 5oC). Należą do nich szczepy Lactobacillus pentosus wykazujące aktywność już przy 2oC. Produkując kiełbasy dojrzewające w pierwszych 2-3 dniach procesu dojrzewania stosuje się najczęściej temperaturę ok. 22-26°C, co umożliwia optymalny rozwój dodanych kultur bakteryjnych (Lactobacillus sakei, Lactobacillus curvatus) kwasu mlekowego. Prowadząc fermentację przy zastosowaniu Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus lub Pediococcus pentosaceus oraz Pediococcus acidilactici należy temperaturę komory podnieść do 29-30°C co sprzyja skutecznemu namnażaniu się tych drobnoustrojów. Intensyfikacja procesu zakwaszenia fermentacyjnego powinna doprowadzić nadziany farsz do wartości pH = 4,9- 5,3 jako rezultat tworzenia się głównie kwasu mlekowego. W przypadku stosowania heterofermentatywnych pediokokków tworzy się dodatkowo kwas octowy, mrówkowy, propionowy i pirogronowy. Stosując chemiczne zakwaszenie (GDL, kwasy organiczne) należy nadziany farsz w osłonki przetrzymywać przez okres 2 dób w temperaturze 20-22°C. Po tym czasie wartość pH batonów nie powinna przekraczać poziomu 5,6. W czasie fazy fermentowania (zakwaszania) wilgotność względna powietrza powinna wynosić 90-95% gwarantująca oddawanie tylko niedużej ilości wody z kiełbas. W związku z faktem, że w procesie fermentacji mlekowej powstaje często niekorzystny dla stabilności barwy peklowniczej i trwałości przechowalniczej nadtlenek wodoru stosuje się dodatkowo szczepy bakteryjne z rodzaju Staphylococcus (Staphylococcus carnosus, Staphylococcus xylosus) i Kokuria (Kokuria varians) wytwarzające katalazę rozkładającą nadtlenki oraz reduktazę redukującą azotany. W ten sposób drobnoustroje te stymulują proces peklowania, szczególnie przy użyciu azotanów oraz wpływają pozytywnie na jakość wyrobów surowych (barwa, aromat, smak, zapach) i ich trwałość. Szczepy Kokuria varians rozwijając się potrzebują tlen co powoduje, że gromadzą się one w warstwach zewnętrznych wyrobów. W ten sposób stabilizują wyroby zapobiegając niekorzystnym odbarwieniom warstw obrzeżnych w czasie całego dojrzewania powodowanymi procesami utleniania. Jednak, ze względu na wrażliwość tych drobnoustrojów na środowisko kwaśne są one najbardziej przydatne w produkcji wędlin surowych nie wędzonych oraz tych o stosunkowo małym zakwaszeniu. W produkcji wędzonek surowych peklowanych bakteryjnie z użyciem azotanów sprawdzają się wykazujące aktywność już w 2oC i tolerujące wysokie stężenie soli szczepy Staphylococcus carnosus. Dodatkiem w postaci kultur startowych mogą być również drożdże z rodzaju Debaryomyces (np. Debaryomyces hansenii), które powodują powstawanie specyficznego aromatu wędlin surowych. Rozwijając się zużywają tlen i wpływają również na stabilizację barwy peklowniczej oraz hamują procesy oksydacyjne w tłuszczach. W przypadku wędzonek zabezpieczają ich powierzchnię po zakończonym peklowaniu przed niekorzystnymi odbarwieniami. Istotne jest, że drożdże te rozwijają się przy niskiej aw, przy dużym zasoleniu i tolerują niską wartość pH. W produkcji niektórych kiełbas powierzchniowo jako kultury startowe stosuje się również pleśnie (np. Penicillium nalgiovense), które poza oddziaływaniem na wyróżniki aromatyczno-smakowe, zmniejszają negatywny wpływ tlenu na wyroby. Znaczący jest fakt, że pleśnie rozwijają się dobrze przy niskiej wartości pH. W przypadku produkcji kiełbas od 4 do 10 dnia trwania ich dojrzewania temperaturę procesu najczęściej obniża się do ok. 18°C a wilgotność względną powietrza do poziomu 80-90%. Zmniejszenie wilgotności powinno być jednak zróżnicowane w czasie. Następnie kiełbasy w celu dojrzewania końcowego poddaje się suszeniu w temperaturze rzędu 13-15°C przy wilgotności względnej ok. 75%. Sposób przeprowadzenia i czas trwania tego etapu jest zależny od kalibru batonów, pożądanego stopnia obsuszenia i zastosowanych dodatków wspomagających. Produkując wędzonki surowe dojrzewające sensownym rozwiązaniem jest wywieszanie ich na wózkach wędzarniczych i umieszczenie w pomieszczeniu o temperaturze 20-30°C. W warunkach tych następuje stabilizowanie barwy peklowniczej, szczególnie przy zastosowaniu peklowania azotanowego oraz wytwarzanie się produktów smakowych będących wynikiem procesów zachodzących w tłuszczach i białkach. Takie warunki temperaturowe sprzyjają działalności bakterii denitryfikujących oraz aktywności tkankowych enzymów lipolitycznych i proteolitycznych wpływających na smakowitość oraz kruchość mięsa. Tworzące się wolne kwasy tłuszczowe (do 1400 mg/kg) wraz z powstającym wskutek działania naturalnie obecnych bakterii fermentacji mlekowej kwasem mlekowym przy stosunkowo wysokim zasoleniu (min. 4%) zabezpieczają produkt mikrobiologicznie niwelując rozwój niepożądanej, spontanicznie rozwijającej się mikroflory bakteryjnej. Stabilność przechowalniczą wędlin krótko dojrzewających osiąga się przez obniżenie ich wartości aw do poziomu 0,90-0,95 przy równoczesnym osiągnięciu wartości pH na poziomie maksymalnym – 5,3 jednostek. Natomiast długo dojrzewające wędliny uzyskują swoją trwałość po osiągnięciu wartości pH =4,9-5,3 przy równoczesnym obniżeniem aktywności wody do poziomu 0,85-0,90. Wyroby uzyskują wtedy koncentrację soli sięgającą 5% a w przypadku wędzonek nawet 7%. W celu wyprodukowania wyrobów surowych dojrzewających o dobrych cechach jakościowych i bezpiecznych mikrobiologicznie należy właściwie skorelować tempo obniżającej się wartości aw z wilgotnością względną powietrza, temperaturą otoczenia oraz szybkością ruchu powietrza, która w fazie fermentacji wynosić powinna 0,5- 0,8 m/s .Istotne jest, aby przez pierwsze 7 dni dojrzewania nie prowadzić tego procesu przy wilgotności względnej poniżej 86% oraz szybkości ruchu powietrza przekraczającej 0,4 m/s. Po tym okresie parametr ten powinien być sukcesywnie zmniejszany w czasie do wartości 0,1 m/s. Programując temperaturę procesu dojrzewania szczególnie w pierwszej jego fazie (fermentacja) należy uwzględnić regułę, że wzrost o 5°C powoduje w przybliżeniu podwojenie szybkości procesu rozkładu cukrów do kwasów. Wędzenie W trakcie trwania procesu dojrzewania niektórych wędlin surowych stosuje się również zabieg wędzenia w dymie zimnym lub ciepłym o temperaturze nie przekraczającej 30°C. Proces powinien być prowadzony powoli przy wilgotności względnej 80-85%. Takie warunki wędzenia pozwalają na duże nasycenie wyrobów składnikami dymu wędzarniczego, które wykazują właściwości bakteriostatyczne, bakteriobójcze i przeciwutleniające. Konserwujące działanie dymu wynika również z obsuszania powierzchni wędlin prowadzącym do ubytku wody. W efekcie następuje obniżenie aktywności wody oraz zatężenie składu chemicznego wyrobów surowych, w tym zwiększenie zawartości chlorku sodu. Najlepszym rozwiązaniem technologicznym w zakresie wędzenia wyrobów surowych jest stosowanie kilkukrotnego przewędzenie zamiast jednokrotnego długotrwałego procesu w jednym cyklu czasowym. Ogranicza to ubytki lotnych czynnych biologicznie składników wpływających na długotrwały efekt wędzenia. Powtarzane cyklicznie wędzenie uzupełnia bowiem te ulatniające się składniki a zarazem eliminuje pojawianie się na powierzchni wyrobów niepożądanych pleśni, które mogą działać toksyczne wskutek wytwarzania mykotoksyn. Intensywne periodyczne wędzenie w niskiej temperaturze (10- 12°C) trwające nawet 10-12 dni jest szczególnie przydatne w produkcji wędlin surowych o wysokich wartościach pH (6,0-6,4). Stabilność takich wyrobów w trakcie dojrzewania zapewniają składniki dymu wędzarniczego w połączeniu z obniżającą się aktywnością wody (aw < 0,90). W rezultacie wyprodukowane wędliny powinny uzyskać aw = 0,85 i koncentrację soli wynoszącą 3,8- 4,5%. Dodatkowym czynnikiem wpływającym na jakość i trwałość takich wyrobów jest prowadzenie procesu dojrzewania w stosunkowo niskiej temperaturze (≤12°C). Wszystkie wyroby surowe po zakończonym wędzeniu należy stopniowo schładzać powietrzem do temperatury nie wyższej niż 12°C lub 18°C w przypadku wyrobów suszonych twardych. Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik

Na potrzeby portalu wedlinydomowe.pl opracował Maxell

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne wędzonek w zależności od sposobu przechowywania Aktualnie w świetle dość szeroko posiadanej wiedzy z zakresu skutków zagrożeń zdrowotnych, które wynikają z zanieczyszczeń mikrobiologicznych żywności, higiena wytwarzania, głównie produktów mięsnych, staje się jednym z najważniejszych elementów produkcji. Jakość mikrobiologiczna produktów mięsnych Jednym z parametrów odpowiedniej jakości mikrobiologicznej żywności jest jej bezpieczeństwo, czyli brak obecności patogenów i ich toksyn, przy jednoczesnej minimalnej ilości mikroflory saprofitycznej, która jest niezdolna do rozwoju w odpowiednich warunkach przechowywania. Głównymi źródłami zagrożeń mikrobiologicznych są bakterie, które namnażają się poprzez prosty podział. Bakterie cechuje wysoka aktywność biochemiczna, co prowadzi do niekorzystnych zmian cech organoleptycznych mięsa, obniżenia ich trwałości, a nawet do całkowitego zepsucia. Do najpowszechniejszych bakterii, które rozwijają się na produktach mięsnych zaliczamy te z rodzaju Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Yersinia, Pseudomonas, Listeria, Bacillus, Clostridium, Micrococcus, Staphylococcus oraz rodzaju Enterococcus. Kolejnym źródłem zagrożeń mikrobiologicznym są grzyby strzępkowe, czyli pleśnie – wielokomórkowe, cudzożywne organizmy, które powodują rozkład białek, tłuszczów oraz innych składników. Dodatkowo pleśnie wytwarzają toksyczne metabolity, mikotoksyny, które zostały zakwalifikowane do szeregu najgroźniejszych związków rakotwórczych. Groźne są również grzyby mikroskopowe – drożdże, które mogą powodować powstawanie na powierzchni mięsa i wędzonej charakterystycznego białego nalotu. Najważniejszym wyróżnikiem jakości produktów mięsnych jest z pewnością wielkość zanieczyszczenia mikrobiologicznego oraz zaawansowanie zmian w tłuszczach. Odnosi się to do wyrobów tuż po zakończeniu procesu ich przetwarzania, jak również do tych, które poddane zostały przechowywaniu. Aktualnie mało jest danych źródłowych, które analizują jakość przetworów na różnych etapach przetwarzania i przechowywania, przede wszystkim rozpatrując stan głęboko schłodzony czy zamrożony. Jakość mikrobiologiczna wędzonek przygotowywanych sposobem naturalnym Zanieczyszczenie powierzchniowe i podpowierzchniowe wędzonek produkowanych tradycyjnymi sposobami zależy głównie od sposobu ich przygotowania do peklowania. Mięsa do produkcji wędzonek sposobem tradycyjnym mogą być wytwarzane z surowców świeżych albo mrożonych. Na powierzchni obu rodzajów surowców przed procesem peklowania występuje zróżnicowana ilość bakterii, jednak peklowanie i proces wędzenia prowadzi do wyrównania stanów mikrobiologicznych produktów. Po kilkumiesięcznym przechowywaniu szynek peklowanych na powierzchni tych wytworzonych z niezamrożonego mięsa poziom bakterii jest znacznie mniejszy. Na powierzchni wędzonek, które produkowane są sposobem tradycyjnym niejednokrotnie mogą wzrastać także grzyby nitkowate, głównie z rodzaju Penicillium, jak również Aspergillus. Obecność grzybów Aspergillus flavuss na powierzchni wędzonego mięsa może spowodować wytwarzanie aflatoksyn, najbardziej rakotwórczej mikotoksyny. Jakość mikrobiologiczna wędzonek uszlachetnionych W ostatnich latach coraz bardziej popularna jest technologia wyrobów uszlachetnianych, czyli przygotowywanie porcjowanego mięsa i produktów mięsnych, które następnie pakowane są w gazoszczelne produkty foliowe. Znacząco podnosi to higienę obrotu oraz sprzedaży – szczelność opakowania zapobiega przenikaniu patogenów z zewnątrz. Mięso pakowane próżniowo może być sprzedawane w miejscach, gdzie znajduje się obrót innymi produktami spożywczymi (sprzedaż mięs niepakowanych powinna odbywać się jedynie w lokalach przeznaczonych do sprzedaży mięsa i jego przetworów). Jednak produkt uszlachetniony może konsumentom sprawiać trudności podczas oceny jego jakości – nie wystąpią tam zmiany w postaci przebarwień czy osuszki, a zmiany zapachu i smaku zostaną ujawnione dopiero po otwarciu opakowania. Wyroby tego typu mogą być pakowane w całości lub w częściach, a w obu wypadkach podczas przechowywania chłodniczego zaczyna dominować mikroflora w postaci bakterii fermentacji mlekowej. Zwiększanie się liczby tych bakterii sprawia, że kierunek psucia wędzonek uszlachetnionych przebiega przez ich kwaśnienie. Bakterie fermentacji mlekowej dominują w produktach, w których dochodzi do obniżenia pH. Jakość mikrobiologiczna kulinarnych produktów mięsnych Kulinarne produkty mięsne to dania gotowe do spożywania, które zostały przetworzone przez gotowanie, smażenie czy pieczenie. Poziom redukcji liczby bakterii podczas tradycyjnego gotowania, smażenia czy pieczenia uzależniony jest od temperatury, która wystąpi w termicznym centrum najgrubszego kawałka mięsa i czasu utrzymania. Im wyższą temperaturę uzyskamy, tym bardziej zmniejszymy ilość bakterii obecnych na powierzchni mięsa, a co za tym idzie, zmniejszona zostanie podatność na skażenie mikrobiologiczne podczas dalszego przechowywania. Jak przechowywać wędzonki? Suche produkty można przechowywać w warunkach chłodniczych około miesiąca, wędzone wędliny kilka dni. Wędzonki w plasterkach znacznie szybciej stracą swoją świeżość przez większą powierzchnię rozwoju bakterii, niż te, które będą przechowywane w jednym kawałku. Istotne jest by raz rozmrożonych produktów mięsnych nie mrozić ponownie – można je wówczas przetworzyć, umieścić w słoikach i spasteryzować. W okresie letnim, gdy temperatura wzrasta, wędzonki są znacznie bardziej narażone na szybszy rozwój mikroorganizmów na ich powierzchni – z tego powodu nie wolno zostawiać ich nawet w temperaturze pokojowej. Niezwykle istotne, w przypadku wędzonek, jest zachowanie tzw. łańcucha chłodniczego. Zakupione wędliny powinny zostać umieszczone w lodówce, najlepiej na środkowych półkach, na których temperatura wynosi 3-7oC. Psucie wędzonek przyśpiesza także dostęp tlenu – z tego powodu ograniczenie kontaktu pozwala na przedłużenie świeżości wyrobów mięsnych. Na takiej zasadzie działają pojemniki próżniowe, czyli niezwykle praktyczne rozwiązanie do przechowywania gotowych wyrobów wędzonych. Niezbędne jest jednak zwrócenie uwagi, czy specjalistyczny sprzęt do pakowania próżniowego opatrzony jest symbolem, który potwierdzi jego przeznaczenie do kontaktu z żywnością. Konieczna jest także specjalna dezynfekcja takiego sprzętu, czyli ograniczenie ponownej kontaminacji produktów mięsnych podczas pakowania. Zagadnienia, które są związane z przechowywaniem produktów mięsnych postrzegane są jako te najważniejsze w przemyśle mięsnym. Stale poszukuje się takich technologii utrwalania, które zapewnią odpowiednią trwałość i jakość produktów. Współcześnie stosowane technologie umożliwiają, w sposób całkowicie kontrolowany, oddziaływanie na tempo oraz zakres zmian, które będą zachodzić w produktach mięsnych, a które spowodowane są namnażaniem drobnoustrojów, aktywnością enzymów, jak i szeregu czynników fizycznych i chemicznych. Do rozwiązań technologicznych, które zabezpieczą wysoko przetworzone produkty mięsne nawet przez okres kilku tygodni, oprócz zamrażania (które dotąd uznawane było za najbardziej efektywną metodę przechowywania w odniesieniu do jakości mikrobiologicznej wędzonej) z pewnością można zaliczyć składowanie takich produktów w stanie głębokiego schłodzenia, czyli w temperaturze krioskopowej. Zastosowanie takiej technologii przechowywania pozwala na zachowanie wymaganej jakości produktów, jak i na znaczne zmniejszenie nakładów energii, zarówno na zamrażanie, jak również na przechowywanie w stanie zamrożonym, czy na przeddystrybucyjne rozmrażanie. Podczas magazynowania wędzonek w temperaturze -3oC temperatura wewnątrz produktów jest obniżona do takiego poziomu, w którym znacznemu wydłużeniu ulega faza zastoju rozwoju i funkcji życiowych mikroorganizmów. Jednocześnie takie przechowywanie wędzonek znacznie zmniejsza szybkość reakcji fizycznych, biochemicznych i chemicznych, czego efektem jest zwiększenie trwałości przetworów mięsnych. Autor: inż. Joanna Brzozowska

Bezpieczeństwo zdrowotne wyrobów mięsnych Wyroby mięsne należą do żywności pochodzenia zwierzęcego charakteryzującej się dużą zawartością pełnowartościowego białka. Zawierają również tłuszcze, węglowodany a także składniki mineralne. Są ponadto dostarczycielem niektórych witamin i wartościowych związków bioaktywnych. W wyniku działania technologicznego oraz wpływu pewnych czynników środowiskowych, mięso i jego przetwory mogą stać się jednak źródłem szkodliwych dla zdrowia człowieka związków chemicznych wykazujących właściwości mutagenne lub kancerogenne. Zawartość w wyrobach mięsnych najważniejszego żywieniowo składnika, jakim jest pełnowartościowe białko, decyduje o tym, że stają się one jednym z najbardziej cennych produktów żywnościowych. Białko występujące w mięsie i jego przetworach jest lekko strawne i łatwo przyswajalne a zarazem charakteryzuje się dużą wartością odżywczą i biologiczną. Dostarczane człowiekowi w postaci składnika wyrobów mięsnych wprowadza do organizmu wszystkie niezbędne aminokwasy (aminokwasy egzogenne). Z tej grupy aminokwasów obecnych w mięsie i jego przetworach znacząco można wyodrębnić grupę trzech szczególnie cennych aminokwasów charakteryzujących się specyficznymi właściwościami i rozgałęzioną budową strukturalną cząsteczek (leucyna, izoleucyna, walina), określanych jako BCAA (Branched chain amino acid). O dużej wartości odżywczej białka mięsa świadczy również wysoki poziom wskaźnika EAA (Essentials amino acid), który określa ilość 8 egzogennych, niezbędnych dla funkcjonowania organizmu aminokwasów. Wartość ta dla mięsa (chuda wołowina, mięśnie piersiowe z kurczaka) sięga poziomu 41%. Równocześnie przy tym wartość wyróżnika PER (Protein efficiency ratio) dla białka mięsa jest zbliżona do poziomu typowego dla białka jajecznego i wynosi 2,9. Białka mięsa charakteryzują się także wysokim wskaźnikiem NPU (Net protein utylization), który w przypadku wołowiny wynosi 73. Białka mięsa, w porównaniu z białkami roślinnymi cechują się także wyższą wartością parametru BV (Biological value), która mieści się w przedziale 74,3- 80,0. Mięso i jego przetwory dostarczają także niektórych witamin (B1, B2, B6, B12, B5, B9). Szczególnie istotny jest fakt, że wyroby mięsne są jedynym naturalnym źródłem witaminy B12 (kobalamina). Jednocześnie są one dobrym źródłem makroelementów (Ca, P) i pierwiastków śladowych (Fe, Zn, Cu), z których szczególnie bardzo istotne jest żelazo wykazujące aktywność biologiczną, ponieważ występuje w postaci kationu Fe+2. Do bardzo korzystnych żywieniowo substancji obecnych w mięsie, a określanych jako związki bioaktywne, należą: L- karnityna, tauryna, karnozyna, anseryna, kreatyna, glutation i koenzym Q10 (CoQ10). Mięso przeżuwaczy a szczególnie zawarty w nim tłuszcz dostarcza ponadto sprzężonego kwasu linolowego (CLA), który wykazuje cenne działanie prozdrowotne w organizmie człowieka. Mięso i jego przetwory ze względu na fakt, że dostarczają niezbędne dla organizmu człowieka składniki odżywcze oraz substancje działające prozdrowotnie, muszą charakteryzować się odpowiednio wysoką jakością i zarazem bezpieczeństwem zdrowotnym. Zagrożeniem ze strony mięsa i jego przetworów może jednak być obecność w nich szkodliwych dla zdrowia substancji toksycznych, z których najgroźniejszymi są związki mutagenne (czynniki zdolne do uszkodzenia DNA) i substancje kancerogenne (czynniki przyczyniające się do rozwoju chorób nowotworowych). Do szkodliwych dla człowieka związków a potencjalnie mogących występować w mięsie i jego przetworach są substancje celowo dodane, względnie produkty będące wynikiem przeprowadzonych procesów technologicznych lub powstałe w wyniku niekorzystnego działania drobnoustrojów. Zagrożeniem może być także obecność mikroorganizmów chorobotwórczych, co może skutkować zawartością w mięsie i jego przetworach wytworzonych przez drobnoustroje niebezpiecznych toksyn. Wyroby mięsne mogą być także zanieczyszczone wieloma substancjami pochodzącymi z pasz oraz z otaczającego środowiska, które przedostają się do tkanek organizmów zwierząt rzeźnych w czasie prowadzonej hodowli. Substancje te trafiają następnie do mięsa, a w konsekwencji również do przetworów mięsnych. Zagrożenia mikrobiologiczne Dla zagwarantowania bezpieczeństwa konsumentom spożywającym wyroby mięsne bardzo duże znaczenie ma aspekt biologiczny, a szczególnie mikrobiologiczny tych wyrobów. Zanieczyszczenia mikrobiologiczne produktów mięsnych mogą mieć dwojaki charakter, a mianowicie pierwotny- pochodny surowca zwierzęcego oraz wtórny- powstały w trakcie obróbki technologicznej i w czasie przechowywania wyrobów. Mięso i przetwory mięsne są ważnym potencjalnym źródłem infekcji i przyczyną występowania chorób wywoływanych przez bakterie z rodzaju Campylobacter, Salmonella, Yersinia, Escherichia i Listeria. Mięso w sposób naturalny jest bowiem dobrą pożywką dla rozwoju tych mikroorganizmów (duża zawartość białka, ilość dostępnej wody, wartość pH). Drobnoustroje, będące najczęściej mikroflorą saprofityczną, ale nierzadko także chorobotwórczą, trafiają do mięsa najczęściej z powierzchni skóry zwierząt rzeźnych oraz z treści pokarmowej. Stopień zakażenia zależy więc w dużym stopniu od stosowanej metody i techniki uboju oraz od zastosowanych zabiegów technologicznych. Z powierzchni tusz zwierząt rzeźnych wyodrębnia się często bakterie z rodzaju Pseudomonas, Escherichia, Micrococcus, Streptococcus, Proteus, Bacillus i Clostridium. Mogą także występować drobnoustroje chorobotwórcze z rodzaju Salmonella oraz szczepy Yersinia enterocolitica. W przypadku mięsa drobiowego pojawia się szczególnie mikroflora pochodząca z piór ptaków, skóry i przewodu pokarmowego. Wyodrębnia się najczęściej szczepy Staphylococcus aureus oraz bakterie z rodzaju Moraxella, Aerobacter, Achromobacter, Corynebacterium, Listeria, Pseudomonas, Serratia, Brochotrix, Bacillus i Klebsiella. Wśród bakterii izolowanych z tuszek drobiowych istotny problem stanowią przede wszystkim pałeczki z rodzaju Salmonella oraz szczepy bakterii Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens i Escherichia coli. Źródłem zakażeń mięsa i jego przetworów są także powierzchnie produkcyjne, powietrze, przyprawy, dodatki, woda oraz opakowania. Niektóre drobnoustroje obecne w wyrobach mięsnych mogą wywoływać zatrucia typu: • infekcji: Listeria monocyt ogenes, Salmonella spp., Escherichia coli, • intoksykacji: Staphylococcus aureus , Clostridium botulinum, • toksyno-infekcji: Clostridium botulinum, Escherichia coli. Dla zapewnienia wysokiej jakości mikrobiologicznej mięsa i jego przetworów, przy równoczesnym zagwarantowaniu bezpieczeństwa żywieniowego, niezbędne jest przestrzeganie w procesie technologicznym zasad Dobrej Praktyki Higienicznej oraz Dobrej Praktyki Produkcyjnej. Zasady te należy realizować począwszy od przygotowania zwierząt rzeźnych do uboju aż do wytworzenia finalnego wyrobu. W myśl tych zasad w procesie produkcyjnym należy eliminować każde zagrożenie mikrobiologiczne, które skutkować może różnymi nieprzewidzianymi nieprawidłowościami i zanieczyszczeniem mikrobiologicznym. Substancje dodatkowe a zdrowotność wyrobów mięsnych Substancje dodatkowe stosowane w przetwórstwie mięsa stosuje się w celu przedłużenia przydatności do spożycia produkowanych wyrobów, zapobiegania niekorzystnym zmianom jakościowym, poprawy atrakcyjności konsumenckiej, zwiększenia wydajności produkcyjnej, ułatwienia przeprowadzenia procesów technologicznych oraz zwiększenia ich efektywności. Niektóre ze stosowanych substancji w pewnych uwarunkowaniach są jednak szkodliwe dla zdrowia człowieka i wpływają na bezpieczeństwo zdrowotne wyrobów mięsnych. Do substancji takich należą powszechnie stosowane w procesie peklowania azotany i azotyny oraz wpływające pozytywnie na efektywność produkcji sole fosforanowe. Z grupy stosowanych środków peklujących szczególnym zagrożeniem zdrowotnym są głównie azotyny, których resztkowa pozostałość w wyrobach mięsnych kształtuje się na poziomie 5-20% wyjściowej ich ilości wprowadzonej do mięsa i tylko ta ich część stanowi zagrożenie natury zdrowotnej. Azotany stają się natomiast zagrożeniem wynikającym przede wszystkim z faktu, że są one prekursorami azotynów. Negatywne skutki obecności azotynów wynikają z ich reagowania z aminami drugo-i trzeciorzędnymi pochodzącymi z rozkładu białek, co prowadzi do powstawania rakotwórczych N- nitrozoamin. Ilość tych związków koreluje dodatnio z zawartością w wyrobach wolnych azotynów, a ich tworzeniu sprzyja szczególnie agresywna obróbka termiczna (grillowanie, smażenie), tj. obróbka w temperaturze powyżej 170°C. Obecność znacznych ilości azotynów w wyrobach mięsnych sama w sobie wywiera także określone negatywne skutki toksykologiczne, prowadzące do zatruć pokarmowych. Sole te obniżają ponadto wartość odżywczą wyrobów mięsnych, poprzez zmniejszenie przyswajalności β- karotenu, witamin z grupy B oraz białek. Działania technologiczne powinny więc iść w kierunku zmniejszenia poziomu resztkowej ilości azotynów w wyrobach mięsnych. W praktyce dokonuje się to poprzez zdynamizowanie mechanizmu peklowania stosując dodatek kwasów askorbinowych i ich soli sodowych. Innym rozwiązaniem jest wprowadzanie do praktyki technologicznej alternatywnych metod peklowania polegających na stosowaniu tylko azotanu, będącego składnikiem surowców roślinnych i substancji naturalnych wspomagających proces peklowania zawierających kwasy organiczne oraz cukry redukujące. Technologie takie w praktyce pozwalają na zredukowanie resztkowej zawartości środków peklujących w wyrobach mięsnych, w tym szczególnie szkodliwych azotynów. Jako dozwolone dodatki funkcjonalne w przetwórstwie mięsa szczególne miejsce zajmują sole fosforanowe, które swoje szerokie zastosowanie zawdzięczają specyficznemu oddziaływaniu na białka mięśniowe. Ich przydatność w przetwórstwie wynika ponadto z wpływu na usprawnienie procesu technologicznego i poprawiania wyróżników jakościowych produkowanych z ich dodatkiem wyrobów. Substancje te wykazują również działanie antyoksydacyjne i zapewniają lepszą jakość mikrobiologiczną wyrobów wytworzonych z ich dodatkiem. Mimo tylu przydatnych cech przypisuje się fosforanom jednak pewne negatywne oddziaływanie na organizm ludzki. Ich nadmiar przyczynia się bowiem do niekorzystnego obniżania poziomu wapnia i magnezu w organizmie, prowadzącego skrajnie do zmian w układzie kostnym. Nadmiar wprowadzonego fosforu do organizmu człowieka powoduje również innego typu zakłócenia metaboliczne. Stosując sole fosforanowe należy więc ograniczyć ich dodatek do minimalnego poziomu, gwarantującego wyłącznie uzyskanie zakładanego efektu technologicznego a zarazem kształtującego poprawny bilans wapniowo- fosforowy w organizmie człowieka. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) Wyroby mięsne, a w tym szczególnie te wędzone, mogą być zanieczyszczone związkami organicznymi, które wykazują niekorzystną tendencję do biokumulacji i charakteryzują się długim okresem półtrwania w środowisku. Istotną grupę takich związków stanowią substancje powstające w procesie wędzenia lub/i grillowania, które zostały naukowo uznane za szkodliwe dla zdrowia. Należą do nich wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), określane jako Polycyclic Aromatic Hydrocarbons – PAH). Związki te tworzą się podczas pirolizy materii organicznej w szerokim zakresie temperatur, począwszy już od 250oC. Ich prekursorami są powszechnie występujące w wyrobach mięsnych lipidy, których wyeliminowanie jest trudne w praktyce do zrealizowania. Szkodliwość substancji z grupy WWA wynika przede wszystkim z faktu, że niektóre molekuły tych związków wykazują zdolność tworzenia adduktów z DNA (markery uszkodzenia materiału genetycznego), co sprawia, że mogą one oddziaływać na replikację komórki. Związkom tym udowodniono, związane z takim działaniem, właściwości genotoksyczne, mutagenne i kancerogenne. Najbardziej poznanym, a w rezultacie przyjętym jako wskaźnikowy węglowodór z grupy WWA został benzo[a]piren (BaP). Dla oceny bezpieczeństwa zdrowotnego wyrobów narażonych na tworzenia się węglowodorów z grupy WWA, czyli przetworów wędzonych i grillowanych, monitoruje się również w nich sumaryczną zawartość innych związków z grupy WWA, do których, poza benzo[a]pirenem, zalicza się benzofluoranten (BbF), benzo[a]antracen (BaA) oraz chryzen (Ch). Wszystkie te związki wykazują aktywność rakotwórczą i ich oznaczenie jest obiektywnym wskaźnikiem oceny bezpieczeństwa żywieniowego wyrobów wędzonych i grillowanych. W celu ograniczenia występowania węglowodorów z grupy WWA w wyrobach mięsnych należy proces wędzenia prowadzić w warunkach kontrolowanych. Dla bezpiecznego oddziaływania tego procesu na wyroby wędzone niezbędne jest przestrzeganie osiąganej maksymalnej granicznej temperatury w fazie utleniania lotnych składników dymu na poziomie wynoszącym 325°C. Duże znaczenie, poza temperaturą, ma również czas wędzenia, rodzaj użytego surowca dymotwórczego oraz ilość dostępnego tlenu do miejsca spalania (procesu pirolizy drewna). Dla powstawania zagrożeń związanych z tworzeniem się węglowodorów z grupy WWA istotne znaczenie ma zbyt długi czas wędzenia, stosowanie drewna miękkiego i nadmierny dostęp tlenu. Dym wędzarniczy otrzymywany z drewna miękkiego zawiera więcej substancji żywicznych tworzących sadzę, której cząsteczki są swoistym transporterem związków z grupy WWA. Nie bez znaczenia dla powstawania węglowodorów z grupy WWA są także czynniki związane z samą budową komory wędzarniczej i konstrukcją dymogeneratorów oraz szybkość przepływu dymu przez strefę wędzenia w komorze. Największym zagrożeniem w zakresie techniki wytwarzania dymu wędzarniczego jest stosowanie komór ogniowych, w których dym powstaje w wyniku spalania szczap drewna w palenisku umiejscowionym bezpośrednio w komorze wędzarniczej. Zawartość węglowodorów z grupy WWA w wędzonych wyrobach mięsnych koreluje dodatnio z wielkością i grubością batonów wytwarzanych produktów. Ryzyko dużej kumulacji tych związków występuje w przypadku wędzenia wyrobów o dużej powierzchni chłonnej a jednocześnie przy małej masie batonów oraz małym ich przekroju. Stopień kumulacji związków z grupy WWA uzależniony jest także od rodzaju zastosowanej osłonki (przepuszczalność), jako naturalnej bariery dla tych związków. Jednocześnie ilość gromadzonych się związków z grupy WWA determinowana jest zawartością i rodzajem obecnego tłuszczu w składzie wyrobów mięsnych. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne mają bowiem charakter lipofilny i hydrofobowy, a dodatkowo ich kumulacji sprzyja obecność nienasyconych kwasów tłuszczowych. W przypadku grillowanych wyrobów mięsnych na zawartość powstających węglowodorów z grupy WWA, poza temperaturą, rzutuje czas trwania obróbki, rodzaj stosowanego urządzenia oraz rodzaj i ilość obecnego tłuszczu (technologicznie dodany, wytopiony). Z technologicznego punktu widzenia skutecznymi zabiegami ograniczającymi ilość węglowodorów z grupy WWA w wyrobach mięsnych jest przestrzeganie zasad dobrej praktyki technologicznej w zakresie organizacji procesu wędzenia oraz stosowanie alternatywnych metod wędzenia przy użyciu preparatów dymu wędzarniczego w płynie, względnie dodawania do wyrobów mięsnych aromatów dymu wędzarniczego na etapie produkcji. Alternatywne metody wędzenia polegające na stosowaniu wymienionych produktów (dymy wędzarnicze w płynie, aromaty dymu ), które są pozbawione zanieczyszczeń wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi i dlatego nie wprowadzają ich do wyrobów mięsnych. W procesie grillowania wyrobów mięsnych niezbędne jest ograniczanie w czasie działania wysokiej temperatury obróbki do niezbędnego minimum oraz wyeliminowanie przy tym ryzyka kapania tłuszczu na rozżarzony węgiel drzewny. Poprawie bezpieczeństwa zdrowotnego wyrobów grillowanych służy stosowanie grilli elektrycznych lub gazowych, zastępujące tradycyjne grille węglowe. Dobrym, alternatywnym rozwiązaniem w tym zakresie jest ponadto prowadzenie grillowania w urządzeniach zasilanych węglem drzewnym, ale z wykorzystaniem aluminiowych tacek, eliminujących zjawisko ściekania tłuszczu. Dioksyny i dioksynopodobne polichlorowane bifenyle Coraz poważniejszym problemem dotyczącym zdrowotności mięsa i przetworów mięsnych jest zwiększający się poziom dioksyn i dioksynopodobnych polichlorowanych bifenyli (dl- PCB- Polychlori-nated Biphenyls). Związki te są uważane za jedne z najbardziej niebezpiecznych dla organizmu ludzkiego ze względu na swoje właściwości chemiczne, trwałość i oporność na degradację. Substancje te dostają się do mięsa z pasz, wody i powietrza oraz powstają w trakcie agresywnej obróbki termicznej (głównie grillowanie, pieczenie, smażenie). Źródłem tych związków może być także dym wędzarniczy, z którego wyodrębnia się 2,3,7,8- tetrachlorodibenzo-p–dioksynę. Przyjmuje się jednak, że głównym źródłem zakażenia dioksynami i substancjami dl- PCB mięsa jest spożywanie przez zwierzęta rzeźne skażonej paszy i picie skażonej wody. Należące do ksenobiotyków substancje trafiają wtedy do organizmów zwierząt i ulegają przemianom metabolicznym oraz biokumulacji w tkankach. Do tkanek zwierzęcych mogą także trafiać przez układ oddechowy lub przez skórę. Walka z tymi zanieczyszczeniami musi być więc skierowana na ograniczenie i eliminowanie tych substancji z otaczającego środowiska. Jest to do zrealizowania, ponieważ obecność dioksyn i związków dl- PCB w otaczającym środowisku jest zawsze związana z działalnością człowieka. Źródłem tych analitów w przyrodzie są bowiem procesy spalania substancji organicznych, w tym tworzyw sztucznych zawierających w swoim składzie chlor. Substancje te uwalniają się również w procesach spalania odpadów i są produktami ubocznymi w wielu różnych procesach chemicznych. Nitrozoaminy i aminy biogenne Jak już wspomniano, wprowadzane do mięsa w trakcie procesu peklowania azotany i azotyny mogą ulegać przemianom polegających na reagowaniu z drugo- i trzeciorzędnymi aminami pochodzącymi z rozkładu białek. Tworzą się wówczas związki określane jako N-nitrozoaminy, które wykazują właściwości rakotwórcze. Ilość tych związków w pełni koreluje z zawartością wolnych azotynów w wyrobach mięsnych i dlatego działania wytwórców muszą iść w kierunku redukowania ilości dodawanych azotynów w procesie peklowania. Szczególnie niebezpieczną przesłanką dla obniżenia jakości zdrowotnej peklowanych wyrobów mięsnych jest obrabianie ich w temperaturze powyżej 170°C (grillowanie, smażenie). Powstawanie związków z grupy nitrozoamin zachodzić może także w trakcie wędzenia, przy współudziale azotynów obecnych w wyrobach i za pośrednictwem nitrofenoli. Kancerogenne N-nitrozoaminy mogą także powstawać w przypadku obecności w mięsie i jego przetworach biogennych amin (Biogenic amines), które są ich prekursorami. Problem ten dotyczy w praktyce jednak tylko mięsa surowego i wędlin surowych dojrzewających. Heterocykliczne aromatyczne aminy W określonych warunkach temperaturowych (wysoka temperatura) tworzą się w trakcie obróbki mięsa heterocykliczne aminy aromatyczne (Heterocyclic aromatic amines-HAA). Związki te zaczynają już powstawać po przekroczeniu temperatury 100°C, ale dynamika ich tworzenia się wzrasta dopiero w trakcie trwania smażenia, grillowania i pieczenia w wysokiej temperaturze, szczególnie mięs czerwonych. Synteza heterocyklicznych aromatycznych amin jest bowiem silnie dodatnio skorelowana ze wzrostem temperatury obróbki. Ich powstawaniu sprzyja obecność wolnych aminokwasów, w tym głównie kreatyny. Aminokwasy, wraz ze związkami azotowymi (zasady purynowe i zasady pirymidynowe) i ich nukleozydami, stanowią istotne substancje, będące prekursorami związków z grupy HAA. Z drugiej strony powstawaniu heterocyklicznych amin aromatycznych zapobiegają flawonoidy, witamina C, witamina E, katechiny i kwas kawowy. Natomiast udział cukrów prostych w tworzeniu się związków z grupy HAA nie jest jednoznaczny, chociaż glukozie przypisuje się współudział w syntezie heterocyklicznych amin. Rola sacharydów jest więc w tym procesie trudna do precyzyjnego określenia, a wynika to ze złożoności całego procesu i braku w pełni naukowego wyjaśnienia mechanizmu tworzenia związków HAA. W celu ograniczenia ryzyka tworzenia się heterocyklicznych amin aromatycznych należy procesy obróbki termicznej przebiegające w temperaturze przekraczającej 100°C prowadzić w warunkach w pełni kontrolowanych i w czasie wyłącznie niezbędnym do uzyskania właściwego efektu jakościowego. Obróbka sterylizacyjna powinna natomiast przebiegać w warunkach prowadzących tylko do osiągnięcia jałowości handlowej obrabianych konserw, wyznaczonej w oparciu o zakładany wynik pomiaru wartości sterylizacyjnej F0. W praktyce dla tej grupy wyrobów nie należy przekraczać poziomu F0 wynoszącego 6 minut. Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik

Dodatki ziołowe do wyrobów mięsnych W przemyśle mięsnym stosowane są przeważnie przyprawy i różne dodatki pochodzenia roślinnego. Głównym zadaniem przypraw jest polepszenie smaku i zapachu wyrobów mięsnych i potraw, jak również poprawa ich wyglądu. Zadanie to spełniają przyprawy dzięki różnorodnemu składowi chemicznemu, w skład których wchodzą: olejki eteryczne, żywice, garbniki oraz alkaloidy. Dodatek przypraw wpływa na pobudzenie apetytu i w swoisty sposób oddziałuje również na układ nerwowy. Przyprawy i dodatki stosowane w przemyśle mięsnym można podzielić na trzy zasadnicze grupy: pochodzenia mineralnego - sól kuchenna, saletra, azotyny, azotany, wielofosforany; pochodzenia roślinnego - przyprawy korzenne, warzywa, mąka i kasza; pochodzenia zwierzęcego - mleko w proszku, jaja, przyprawy typu Maggi, albumina, żelatyna. Mianem ziół określa się wszystkie surowce roślinne, które mają wpływ na funkcjonowanie organizmu człowieka i jego metabolizm. Wśród roślin zielarskich można wymienić zioła lecznicze, przyprawowe, a także dające olejki eteryczne. Niekiedy zioło pełni jednocześnie dwie lub trzy wymienione funkcje. Asortyment dodatków do żywności jest bardzo szeroki, a zioła przyprawowe są stosowane powszechnie i często, ze względu na swoją naturalność i bezpieczeństwo stosowania. Dodatek przypraw do mięs ma wykształcić w nich odpowiedni aromat i smak gotowego produktu. Zioła w przetwórstwie mięsa są stosowane od dawna. Świeże liście chrzanu czy wrotycza stosowano kiedyś do konserwacji żywności psującej się. Zawarte w nich substancje czynne chroniły owinięte mięso przed działaniem bakterii gnilnych, a także nadawały mięsu aromatu i kruchości. Poszczególne przyprawy stosowane w produkcji mięs różnią się zawartością substancji aktywnych sensorycznie – olejków eterycznych, czy bezzapachowych substancji smakowych takich jak alkaloidy, glikozydy. Świeże zioła dodawane do mięs poza podniesieniem walorów smakowych potraw, podnoszą także wartość odżywczą, poprzez wzbogacenie ich w witaminy i sole mineralne. Przyprawy korzenne ze względu na pochodzenie można podzielić na przyprawy krajowe, np.: kminek, koper, kolendra, gorczyca, jałowiec, majeranek, czosnek oraz przyprawy importowane, np.: pieprz, ziele angielskie, imbir, kardamon, gałka muszkatołowa, papryka, pieprz ziołowy. Mając na uwadze względy ekonomiczne należy wskazywać na możliwość zastępowania przypraw importowanych przyprawami krajowymi, warzywami i zastępczymi produktami pochodzenia krajowego o identycznych lub podobnych właściwościach. Przyprawy roślinne pochodzenia krajowego są produktami wchodzącymi w zakres produkcji zielarskiej, dlatego przemysł mięsny od kilku lat w ramach kooperacji z przemysłem zielarskim zamawia odpowiednio przygotowane zestawy mieszanek przyprawowych przystosowanych do poszczególnych asortymentów produkcji. Natomiast w zależności od postaci występowania możemy wyróżnić przyprawy w postaci całej lub zmielonej, mieszanki, wyekstrahowane olejki eteryczne oraz mikrokapsułkowane preparaty przyprawowe. Przyprawy poddane rozdrobnieniu łatwiej uwalniają swój aromat oraz są łatwiej i równomierniej rozprowadzane są po produkcie. W handlu światowym zdecydowana większość (około 75%) stosowanych przypraw to przyprawy całe. Pozostałe 25% stanowią przyprawy rozdrobnione oraz płynne ekstrakty. W produkcji mięsa często stosuje się przyprawy w postaci ekstraktów. Są one użyteczne zwłaszcza w przypadku nastrzykiwania mięsa. Ekstrakty przypraw uzyskuje się poprzez ekstrakcję substancji aromatyzujących rozpuszczalnikami takimi jak: etanol, aceton, chlorek metylu. Ekstrakty charakteryzuje duża moc zapachowa, stabilność i jednolita konsystencja. Ekstrakty po usunięciu rozpuszczalnika określane są surowymi. Stosuje się je w postaci roztworów wodnych lub octowych oraz na nośnikach stałych takich jak sól, czy skrobia. Głównymi zaletami stosowania ekstraktów przypraw w produkcji mięsnej jest zmniejszenie pracochłonności produkcji, zmniejszenie ryzyka zakażenia mikrobiologicznego oraz łatwiejsza standaryzacja wyrobów. Przyprawy wymagają przechowywania w szczelnym opakowaniu, w suchych magazynach, chłodnych, lekko przewiewnych i czystych. Ze względu na specyficzny skład chemiczny wiele przypraw ma ograniczony okres przechowywania. Przyprawy przeterminowane nie nadają się do konsumpcji. Jakość przypraw ocenia się organoleptycznie, określając zapach, smak, barwę, występowanie zanieczyszczeń, stopień rozdrobnienia, jednolitość partii i porażenia szkodnikami. Zawartość wilgoci, popiołu oraz olejków eterycznych oznacza się przeważnie metodami laboratoryjnymi. Aby zapewnić dokładne rozmieszczenie przypraw w gotowym produkcie, dodaje się je w formie zmielonej o różnej granulacji. Wysoką jakość zachowują przyprawy rozdrabniane w niskich temperaturach (chłodzone komory i urządzenia). W obrocie handlowym często występują jako mieszanki przypraw przeznaczone do określonych wyrobów, np. różnych gatunków wędlin, sosów itp. W przetwórstwie mięsa najczęściej stosuje się przyprawy takie jak: pieprz czarny i biały, paprykę, jałowiec, gorczycę, majeranek, czosnek, gałkę muszkatołową, ziele angielskie, rozmaryn, kolendrę, bazylię, kminek, imbir, tymianek, liście laurowe, czarnuszkę. Substancje aromatyczne zawarte w niektórych ziołach takich jak: kminek, majeranek czy pieprz czarny ulegają w znacznym stopniu rozkładowi podczas ogrzewania ich w temperaturze powyżej 100°C. Każde z przypraw zielarskich zarówno z grupy nasion, liści, kwiatów czy korzeni jest odpowiednio dobrane w zależności od rodzaju mięsa czy przetworów które mają zostać z niego uzyskane. Do mięsa cielęcego stosuje się najczęściej dodatek bazylii, rozmarynu, kopru, czy gałki muszkatołowej. Do wieprzowiny dodaje się zwykle majeranek, liść laurowy, kminek, tymianek, szałwię, pieprz czarny, paprykę czy gorczycę. Badania konsumenckie wykazały, że dodatek przypraw ziołowych, zwłaszcza tymianku, bazylii, rozmarynu i majeranku do gotowanej czy pieczonej wołowiny zastępuje sól pod względem smakowym oraz eliminuje niekorzystne zmiany związane z użyciem soli podczas przygotowywania potraw takie jak suchość i twardość mięsa. Dodatek kminku stosuje się przy produkcji różnych kiełbas m. in. toruńskiej oraz w przetwórstwie baraniny, wołowiny i dziczyzny. Kolendrę stosuje się przy produkcji salami i kiełbas parzonych, pieprz czarny w produkcji kiełbas surowych, pasztetów czy przetworów z dziczyzny. W przetwórstwie jagnięciny wykorzystuje się często rozmaryn i estragon, w przetwórstwie drobiu - bazylię i estragon, a w przetwórstwie wołowiny – cząber, liść laurowy. Zastosowanie przypraw w produkcji mięsnej ma ogromny wpływ na cechy smakowe i zapachowe konkretnego wyrobu. W zależności od użytych surowców mięsnych oraz zastosowanych przypraw obserwuje się ogromne różnice w składzie chemicznym wyrobu, jego teksturze, smaku czy zapachu. Znaczna część przypraw ziołowych jest stosowana w przetwórstwie mięsnym do dekoracji wyrobów gotowych, nadania im atrakcyjności wizualnej. Często mieszanki te są stosowane na powierzchni wyrobów gotowych mając za zadanie uatrakcyjnić wygląd i nadać odpowiednią barwę np. salami. Mieszanki handlowe przypraw często zawierają w swoim składzie sól kuchenną i są w formie stałej. Zioła przyprawowe poza właściwościami smakowo-zapachowymi charakteryzują się silnymi właściwościami antyoksydacyjnymi i antybakteryjnymi. Większość stosowanych w przetwórstwie żywności surowców zielarskich zawiera duże ilości naturalnych przeciwutleniaczy, głównie z grupy polifenoli. Najwięcej związków polifenolowych zawierają zioła przyprawowe z rodziny Lamiaceae takie jak: szałwia, rozmaryn, tymianek, majeranek, oregano, bazylia. Polifenole ograniczają utlenianie witamin (głównie witaminy C), karotenoidów i nienasyconych kwasów tłuszczowych. Rozmaryn jest szczególnie bogaty w związki antyoksydacyjne, a ekstrakty rozmarynowe są powszechnie stosowane w przetwórstwie mięsa i tłuszczów. Dlatego też ekstrakty rozmarynowe są najczęściej wykorzystywane w produkcji handlowej. Liczne badania naukowe potwierdzają, że dodatek ekstraktów z rozmarynu spowalnia zmiany oksydacyjne tłuszczów. Również ekstrakty tymianku i kopru dodane do frakcji tłuszczowych z mięśni piersiowych indyków wykazują silne właściwości przeciwutleniające. Zioła poza polifenolami zawierają także inne związki o działaniu antyoksydacyjnym takie jak: tokoferole, kwas askorbinowy, karotenoidy, flawonoidy. Poza właściwościami przeciwutleniającymi zioła charakteryzują się działaniem antydrobnoustrojowym. Wpływają one na opóźnienie wzrostu bakterii. Zastosowanie mieszanek przyprawowych w porcjowanym mięsie wieprzowym opóźnia wzrost bakterii z rodzajów: Pseudomonas, Enterobacteriaceae oraz bakterii kwasu mlekowego. Zastosowanie przypraw ziołowych może przedłużyć trwałość porcjowanego mięsa wieprzowego o jeden do dwóch dni. Składnikami ziół o właściwościach bakte riobójczych są głównie olejki eteryczne. Wiele olejków eterycznych wykazuje działanie bójcze w stosunku do: Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Helicobacter pylori i innych. Olejki eteryczne wykazują również działanie cytotoksyczne w stosunku do grzybów, wirusów, pierwotniaków i pasożytów. Olejki eteryczne melisy oraz kolendry ograniczają rozwój bakterii i pleśni w mięsie oraz ograniczają powstawanie niepożądanego zapachu mięsa podczas przechowywania. Odpowiednio dobrane zioła przyprawowe dodane do mięsa i jego przetworów, pozwalają również na zredukowanie ilości soli stosowanej w procesie przetwórczym. Stanowi to bardzo istotny aspekt zastosowania przypraw również z żywieniowego punktu widzenia. Ponadto dodatek ziół do przetworów mięsnych pozwala na zaspokojenie wymagań konsumenta co do smaku produktu, a jednocześnie producenci dążą do obniżenia ilości tłuszczu recepturowego w produkcie, co również stanowi korzystny aspekt zdrowotny. Poza przyprawami mogą być również używane substancje aromatyczne i aromaty spożywcze. Są to związki chemiczne lub ich mieszaniny pochodzenia naturalnego lub syntetycznego o charakterystycznym aromacie lub smaku. Obecnie najbardziej cenione są przyprawy naturalne takie jak: czosnek, cebula, goździki, pieprz. Wadą ich jest jednak zmienność barwy i aktywności smakowo-zapachowej poszczególnych partii, potrzebę stosowania dużych dawek oraz częste występowanie silnego zanieczyszczenia mikrobiologicznego. Aby zwiększyć higienę oraz umożliwić stosowanie w ciągłych przemysłowych liniach produkcyjnych stosuje się sterylizację suszu. Zioła są powszechnie stosowane zarówno jako środki przyprawowe, lecznicze jak i jako dodatki do kosmetyków. Często wykorzystuje się je ze względu na ich właściwości przeciw-drobnoustrojowe: bakteriobójcze i grzybobójcze mimo ich podatności na zanieczyszczenia mikrobiologiczne. Właściwości antyoksydacyjne ziół mają zastosowanie w konserwowaniu produktów spożywczych, kosmetyków czy farmaceutyków. Konserwowanie produktów spożywczych jest ważne dla zachowania ich atrakcyjności sensorycznej i bezpieczeństwa dla konsumentów. Dotyczy to także przypraw, które pozwalają na urozmaicenie i poprawę smaku i aromatu sporządzanych potraw. Stosuje się je również ze względu na właściwości: barwiące, pobudzające łaknienie, umożliwiające ograniczenie spożycia cukru, soli czy tłuszczy zwłaszcza w produktach specjalnego przeznaczenia. Ze względu na swoją naturalność i korzystny wpływ na zdrowie zioła są ciekawą alternatywą dla dodatków syntetycznych. Autorzy dr hab. inż. Paweł Sobczak dr hab. Wioletta Żukiewicz-Sobczak

Pozyskiwanie i przydatność technologiczna osłonek naturalnych W procesie wytwarzania kiełbas i wędlin podrobowych niezbędne jest stosowanie osłonek, które jako opakowania jednostkowe stają się niezastąpioną częścią tych wyrobów. Nadając im kształt, formę i stabilność, stanowią jednocześnie ich zewnętrzną formę prezentacji oraz spełniają specyficzne wymagania odbiorców. Dużą przydatność technologiczną w tym zakresie mają osłonki naturalne, do produkcji których surowcem są poszczególne odcinki przewodów pokarmowych ubijanych zwierząt rzeźnych oraz pęcherze moczowe pochodzące od niektórych z nich. Pozyskiwanie i przydatność technologiczna osłonek naturalnych Osłonki naturalne tworzą selektywne błony kolagenowe zdolne do przepuszczania wilgoci i składników dymu wędzarniczego, które zarazem powinny być odporne na działanie enzymów proteolitycznych. Ostatnią cechę osiąga się głównie poprzez ich właściwą obróbkę i konserwację. W porównaniu ze sztucznymi, osłonki naturalne charakteryzują się więc dużym współczynnikiem przenikania pary wodnej (1800 g/ m2 · doba· d) i gazów (ok. 750 cm3 /m2 ·doba· d). Te charakterystyczne właściwości powodują, że znajdują one szerokie zastosowanie w przetwórstwie mięsa. Dużym ich atutem jest również fakt, że są jadalne i w pełni trawione przez organizm człowieka, a tym samym nie muszą być zdejmowane z wyrobów przed spożyciem. Odznaczają się dobrą kurczliwością postępującą wraz z zawartym w nich farszem kiełbasianym, co jest istotne w trakcie przebiegu procesów technologicznych (obróbka cieplna, suszenie, dojrzewanie). Tak duża podatność osłonek naturalnych na działanie procesów technologicznych pozwala na swobodny wybór metody obróbki nadzianych w nie farszów. Osłonki naturalne nadają wyrobom dodatkowo naturalny wygląd zewnętrzny i pożądane cechy reologiczne, przez co wpływają na wyróżnik kruchości i gryzalności oraz kształtują ich smakowitość i barwę. W dużym stopniu decyduje o tym postępująca w czasie obróbki wędlin penetracja składników dymu wędzarniczego przez ściankę osłonki. Osłonki naturalne są również dobrze przepuszczalne dla jonów powszechnie stosowanego i niezbędnego w produkcji chlorku sodu oraz użytych środków peklujących. Oceniając zalety stosowania osłonek naturalnych w procesie produkcji wyrobów mięsnych należy stwierdzić, że pozwalają one na regulowanie wielkością ubytków produkowanych wyrobów a co za tym idzie sterowanie ich wydajnością produkcyjną, zmianami składu chemicznego, dynamiką dojrzewania i kinetyką suszenia oraz zmianami wartości pH i wyróżnika aw. Surowce osłonkowe i ich pozyskiwanie Surowcami osłonkowymi są tzw. komplety jelit, których skład jest uzależniony od jakiego gatunku ubijanych zwierząt rzeźnych pochodzą. W praktyce technologicznej tym terminem określa się całość jelit wraz z otoką tłuszczową, nie rozebranych i nie podzielonych a pochodzących od zwierzęcia rzeźnego. Do kompletów zalicza się dodatkowo niekiedy pęcherze (komplety świńskie, bydlęce, cielęce, końskie), przełyki (komplety bydlęce, końskie) i żołądki (komplety świńskie). W skład poszczególnych komponentów jelit wchodzą więc: • u bydła- przełyk, jelito cienkie (jelito wiankowe), jelito środkowe (okrężnica), jelito ślepe (kątnica), jelito proste (krzyżówka), pęcherz moczowy, • u cieląt- jelito cienkie, jelito ślepe (kątnica), pęcherz moczowy, • u trzody chlewnej- jelito cienkie (kiełbaśnica), jelito grube właściwe, jelito ślepe (kątnica), jelito proste (krzyżówka), żołądek, pęcherz moczowy, • u owiec- jelito cienkie (watlongi, owczanki), jelito ślepe (kątnica), jelito proste (krzyżówka), • u kóz- jelito cienkie, jelito ślepe (kątnica), jelito proste (krzyżówka), • u koni- jelito cienkie, przełyk, pęcherz moczowy. Wszystkie surowce osłonkowe będące składnikiem kompletów jelit charakteryzowane jako błony tłuszczowo- białkowe cechują się dużym stopniem uwodnienia i dopiero po specjalnym obrobieniu uzyskują cechy decydujące o ich przydatności technologicznej jako osłonki do wyrobów mięsnych. Na szeroko rozumianą ich jakość wpływa gatunek i rasa zwierząt rzeźnych, ich żywienie oraz warunki, w jakim są hodowane. Naturalne osłonki pochodzące od ubijanych zwierząt są ubocznymi jadalnymi surowcami rzeźnymi, określanymi również terminem uboczne artykuły uboju (UAU), co determinuje konieczność ich szybkiego przetworzenia. Ze względu na swój skład chemiczny są bowiem podatne na niekorzystne procesy przemian chemicznych oraz zmiany związane z aktywnością aparatu enzymatycznego, wywołującego i kierującego tymi zmianami. Aktywne enzymy tych surowców wytwarzane przez ich komórki i tkanki jeszcze za życia zwierzęcia lub też przez mikroorganizmy, istotnie wpływają na przebieg niekorzystnych zmian, będących rezultatem procesów bio- i fizyko- chemicznych. Na przydatność i jakość surowców osłonkowych wpływają ponadto wyższe zwierzęce pasożytnicze organizmy oraz działające czynniki fizykochemiczne na etapie ich pozyskiwania i obróbki. Obróbka surowców osłonkowych Przerób jelit, żołądków, pęcherzy i przełyków będących surowcem osłonkowym musi być rozpoczęty natychmiast po otrzymaniu kompletów jelit z hali uboju a zakończenie całego procesu produkcyjnego osłonek powinno dokonać się w dniu uboju zwierzęcia, od którego one pochodzą. Wszystkie surowce osłonkowe są wyjątkowo nietrwałym ubocznym surowcem rzeźnym i stąd są bardzo podatne na niekorzystne procesy związane z rozkładem gnilnym (proteoliza bakteryjna), kwaśną fermentacją i proteolizą autolityczną. Równocześnie ścianki surowców osłonkowych są w duży stopniu przepojone enzymami, w tym również proteolitycznymi, które mogą hydrolizować białka będące składnikiem tych surowców. Przebiegające niekorzystne procesy biochemiczne prowadzą w warunkach stosunkowo wysokiej temperatury do zmian właściwości fizycznych ścianki produkowanych osłonek przejawiających się nadmiernym wzrostem kruchości, prowadzącym do obniżenie ich wytrzymałości. Podobne zmiany może powodować również proteoliza bakteryjna wywoływana przez mikroflorę obecną w surowcach osłonkowych. Szczególnie duże namnażanie się mikroflory gnilnej zachodzi w przypadku wysokiej temperatury surowców osłonkowych przy równoczesnym dostępie powietrza, co ma miejsce bezpośrednio po uboju. Rozkład gnilny, poza osłabieniem oporności mechanicznej osłonki, uzewnętrznia się zmianą jej profilu zapachowego wskutek powstawania H2S, NH3 i merkaptanu. Proces ten prowadzi również do niekorzystnego wzrostu alkalizacji osłonek, tj. do osiągnięcia wartości pH ≥6,8 co dodatkowo potęguje niekorzystne procesy. Nieodpowiednie obchodzenie się z pozyskiwanymi surowcami osłonkowymi prowadzić może również do występowania w nich kwaśnej fermentacji spowodowanej przez ziarniaki. Powstająca wtedy duża ilość gazów zbiera się w przypadku jelit pod błoną surowiczą, oddzielając ją od leżących głębiej pozostałych warstwowych składników histologicznych jelita. Konieczność szybkiej obróbki jelit poprzez opróżnienie ich z treści pokarmowych zapobiega również absorpcyjnemu wchłanianiu przez nie związków kształtujących zapach kału (np. skatol, indol). Trwałość produkowanych osłonek naturalnych jest zależna przede wszystkim od: • okresu czasu, który upłynął od chwili uboju zwierząt rzeźnych do momentu rozpoczęcia wstępnej obróbki surowców osłonkowych, • warunków klimatycznych przetrzymywania kompletów jelit w tym okresie, • poprawności wykonanej obróbki wstępnej surowców osłonkowych. Wstępna obróbka surowców osłonkowych sprowadza się w praktyce do: • opuszczania jelit, tj. oddzielania ich od tłuszczu okołojelitowego (tłuszczu otokowego), • oddzielenia żołądków wieprzowych od tłuszczu sieciowego, • rozbioru kompletów jelit, • opróżnienia poszczególnych surowców osłonkowych z treści pokarmowej i ich przepłukania. Po zakończonych czynnościach związanych ze wstępną obróbką, surowce osłonkowe poddaje się zasadniczej obróbce, która obejmuje następujące zabiegi: • kaszlowanie i odwracanie, • szlamowanie, • sortowanie i kalibrowanie. W procesie rozbioru kompletów jelit najbardziej istotne są czynności prowadzące do podziału poszczególnych odcinków jelit, tj. krzyżówki, kątnice, jelito grube właściwe (komplety świńskie) lub jelito środkowe (komplety bydlęce) po uprzednim opuszczeniu jelita cienkiego (dwunastnica, jelito czcze, jelito biodrowe) oraz oddzielenia żołądka, co odbywa się w przypadku kompletów świńskich. Oddzielnymi zabiegami w czasie pozyskiwania i obróbki wstępnej surowców osłonkowych jest uzyskanie przełyków bydlęcych oraz pęcherzy świńskich, bydlęcych, końskich czy cielęcych. Oddzielone surowce osłonkowe w postaci jelit cienkich poddaje się następnie opróżnianiu z treści pokarmowej stosując do tego celu opróżniarki wkomponowane najczęściej w linie do obróbki jelit lub rurowe opróżniarki praktykowane w przypadku usuwania treści pokarmowej z jelit grubych i żołądków świńskich. Czynności opóźniania można dokonywać ręcznie, co często stosuje się przy obróbce żołądków świńskich. Uzyskane w trakcie obróbki poubojowej pęcherze opróżnia się natomiast z obecnego w nich moczu. Przy odpowiednim poziomie mechanizacji jelita cienkie opróżnia się z treści pokarmowej w opróżniarkach, w których są one przeciągane między wałkami pokrytymi gumą wzmocnioną odpowiednią tkaniną. Właściwe amortyzujące osadzenie wałków w tych urządzeniach umożliwia dokładne wyciśnięcie treści pokarmowych z jelit bez ryzyka ich uszkodzenia. Wałki w czasie pracy są zraszane ciepłą wodą. Opróżnione z treści pokarmowej jelita poddaje się kaszlowaniu, tj. usunięciu resztek tłuszczu i błon tłuszczowych pozostałych po oddzieleniu otok. Z żołądków świńskich na tym etapie obróbki usuwa się tłuszcz sieciowy a pęcherze oczyszcza się wtedy z tłuszczu obecnego na ich powierzchni. Odtłuszczanie opróżnionych jelit, żołądków i pęcherzy można dokonywać przy użyciu noża. Przy pewnym zawansowanym stopniu zmechanizowania procesu obróbki stosowanego w przypadku jelit, czynności kaszlowania dokonuje się za pomocą tzw. szlamulca lub z wykorzystaniem urządzenia szczotkowego wyposażonego w bębno-nawijarkę, która przeciąga zaczepione jelita przez układ regulowanych szczotek oczyszczających je z resztek tłuszczu. Innej konstrukcji urządzenia do kaszlowania wyposażone są w 2 wałki zraszane wodą, których metalowe łopatki zeskrobują tłuszcz w czasie ich przeciwbieżnego ruchu. Wszystkie pozyskane i opróżnione z zawartości treści pokarmowej surowce osłonkowe przemywa się pod bieżącą wodą. Równocześnie poddaje się je odwracaniu, tj. wywróceniu ich wewnętrzną powierzchnią na zewnątrz, co ułatwia późniejsze ich szlamowanie a w przypadku jelit cienkich pozwala na odsłonięcie kosmków jelitowych. Celem stosowania zabiegu szlamowania jest usunięcie przede wszystkim błon śluzowych (mucosa). Intensywna jednak obróbka w trakcie szlamowania prowadzi często do pozbawienia ich zewnętrznej warstwy błony podśluzowej (submucosa) a nawet wyeliminowanie jej w całości ze ścianki jelita tworzącego osłonkę. W przypadku produkowania osłonek z jelit cienkich świńskich (kiełbaśnice) podczas procesu szlamowania dochodzi do usunięcia również błony surowiczej (serosa). Osłonkę stanowi wobec tego mięśniówka, składająca się z mięśni ułożonych okrężnie i podłużnie, wzmocniona najczęściej błoną podśluzową. W przypadku jelit wiankowych (jelito cienkie bydlęce) i jelit cienkich końskich osłonkę stanowi dodatkowo błona surowicza a częścią składową watlongów i jelit cienkich kozich staje się zawsze błona podśluzowa połączona z mięśniówką. W mechanicznym uszlachetniania jelit cienkich świńskich wykorzystuje się poza opróżniarkami, urządzenia zwane gniatarkami i gniatarko- szlamiarkami. Pierwsze z nich służą głównie do miażdżenia błon śluzowych a drugie mające układ gniotący i szlamujący, dodatkowo dokładnie usuwają zmiażdżone błony na zewnątrz. Układ szlamujący w tych urządzeniach wskutek wytwarzającej się siły tarcia (różny kierunek obrotów wałków) zdziera z jelit błonę surowiczą i zarazem usuwa zmiażdżone błony śluzowe. W klasycznym ujęciu zestaw linii potokowej do obróbki jelit cienkich świńskich obejmuje w następującej kolejności zestawione ze sobą urządzenia: 1. opróżniarka I 2. gniatarka 3. opróżniarka II 4. gniatarko- szlamiarka W takim układzie linii obróbki jelit w opróżniarce I następuje wyciśniecie z nich treści pokarmowej, a następnie jelita są poddawane miażdzeniu i zrywaniu tłuszczu, co odbywa się w z gniatarce mechanicznej. Po częściowym opróżnieniu ich ze śluzówki (błony śluzowe) w opróżniarce II trafiają następnie do końcowej obróbki w gniatarko-szlamiarce. W przypadku obróbki jelit cienkich bydlęcych, końskich, owczych i kozich ogólne zasady ich obróbki są podobne do obróbki kiełbaśnic. W związku z faktem, że osłonki wytwarzane z tych jelit zawierają poza mięśniówką zawsze inne błony, tj. błonę surowicza i błonę podśluzowa, urządzenia szlamujące do ich obróbki cechują się prostszą konstrukcją a tworzone linie składają się najczęściej z mniejszej ilości urządzeń. Proces obrabiania takich jelit cienkich z przeznaczeniem na osłonki w urządzeniach szlamujących przeprowadza się najczęściej wtedy dwukrotnie. Często do obróbki jelit cienkich pochodzących od przeżuwaczy i jelit cienkich końskich wykorzystuje się odtłuszczarko-szlamiarki, które charakteryzują się dwoma zespołami roboczymi, tj. zespołem podającym i zespołem skrobakowym. Ten drugi zestaw oczyszcza jelita ze śluzu i tłuszczu. Urządzenia te w kompletnych liniach zastępują powszechnie stosowanie w przypadku obróbki kiełbaśnic, gniatarki i gniatarko -szlamiarki. W procesie uszlachetniania jelit cienkich polegającym na usuwaniu z nich błon sprzyja proces maceracji, którego celem jest rozluźnienie śluzówki i błony surowiczej oraz jej połączenia z mięśniówką. Zabieg ten powinien odbywać się poprzez moczenie jelit w wodzie w temperaturze 40- 50° C przez 40- 60 minut. Również w czasie całego procesu obróbki maszynowej jelit cienkich wałki robocze w urządzeniach (opróżniarki, gniatarki, gniatarko- szlamiarki) powinny być spłukiwane wodą o temperaturze 45- 60°C a wałki ciągnące wystarczy wtedy spłukiwać wodą o temperaturze ok. 15°C. Żołądki świńskie po opróżnieniu z treści pokarmowej i odwróceniu kieruje się również do szlamowania, w czasie którego usuwa się z nich niewykształconą błonę śluzową. Pozostająca po szlamowaniu wraz z mięśniówką błona podśluzowa stanowi osłonkę. Usuwanie śluzu z żołądków, analogicznie jak w przypadku niektórych jelit (krzyżówki, kątnice, jelita środkowe bydlęce) dokonuje się najczęściej w uniwersalnych bębnowych oczyszczarkach. W urządzeniach tych wirująca tarcza wprawia w ruch odwrócone żołądki lub jelita, które ocierając się o chropowatą powierzchnię tarczy i listwy występujące na bocznej ścianie bębna zostają pozbawione śluzu. W przypadku uszlachetnienia przełyków bydlęcych z przeznaczeniem na osłonki niezbędną czynnością jest wyodrębnienie, po uprzednim ściągnięciu błony mięśniowej, błony podśluzowej, która wtedy stanowi dopiero osłonkę. Z obrabianych przełyków należy także usunąć obecny w nich śluz. Sortowanie, kalibrowanie i konserwowanie osłonek Obrobione i wypłukane w zimnej wodzie osłonki powinny być poddawane sortowaniu a jelita cienkie i środkowe bydlęce dodatkowo kalibrowaniu poprzez ustalenie ich średnicy. Sortowanie pozwala podzielić je na grupy, według ich wielkości. Kalibrowanie odbywa się przy użyciu kalibrownicy po uprzednim napełnieniu osłonek wodą (kiełbaśnice) lub powietrzem (jelito wiankowe, jelito środkowe) i przymierzeniu ich po sprężeniu do poszczególnych otworów w przyrządzie do kalibrowania. W ten sposób klasyfikuje się jelita ustalając określony kaliber. Posortowane i skalibrowane osłonki należy odpowiednio oznaczyć za pomocą kolorowej zawieszki, uprzednio grupując je w pęczki. Końcowym zabiegiem obróbki surowców osłonkowych jest proces konserwowania wyprodukowanych osłonek naturalnych, który dodatkowo wpływa na wzrost wytrzymałości mechanicznej ścianki osłonki. Z powyższego względu zabieg ten wydaje się być technologiczną koniecznością przy produkowaniu osłonek naturalnych. W praktyce produkcyjnej osłonek stosuje się konserwowanie poprzez suszenie lub solenie. Osłonki, których ścianki są porowate (jelita cienkie, żołądki świńskie), względnie zawierają na ściankach stosunkowo dużą pozostałość tłuszczu (jelita grube, krzyżówki) powinny być poddawane wyłącznie soleniu. Porowatość jelit uniemożliwia bowiem przeprowadzenie skutecznego suszenia a obecność tłuszczu powoduje, że przy udziale tlenu z powietrza zachodzą procesy jełczenia. Konserwujący proces solenia na sucho powinien przebiegać dwuetapowo, między którymi powinno występować 12- godzinne ociekanie. Po tym czasie ociekania następuje dopiero powtórne solenie. Osłonki można także poddać soleniu umieszczając je w solankach, najczęściej po uprzednim marszczeniu na plastikowych tubach. Zakonserwowane solą osłonki należy przechowywać w temperaturze nie przekraczającej 10°C, co w praktyce eliminuje występowanie niekorzystnej wady zwanej czerwienistością (plamica czerwona), prowadzącej do osłabienia ścianki osłonki i powodującej jej oślizgłość. Podłożem tych zmian jest rozwój bakterii z rodzaju Micrococcus (np. Micrococcus roseus) a przede wszystkim ich sololubnej odmiany tlenowej- Micrococcus carneus halophilus. Osłonki solone są ponadto podatne na występowanie na nich tzw. rdzawki, która objawia się charakterystyczną guzkowatością i chropowatością o strukturze łuskowej w postaci rdzawych plam z różną intensywnością zabarwienia. Występowaniu tej wady osłonek sprzyja dostępność związków żelaza (zanieczyszczenie soli, części żelazne urządzeń i sprzętu) a proces tych zmian prowadzi do uszkodzenia ciągłości osłonki i rozciągliwości ścianki. Nadmiernie długi czas przechowywania osłonek solonych może być przyczyną procesów biochemicznych prowadzących do występowania zmiany ich barwy w kierunku szarej lub nawet szaroniebieskiej, określanej jako plamica sina. Zjawisko to obniża przydatność użytkową osłonek pogarszając w efekcie jakość wyrobów w nich wyprodukowanych. Dotyczy to szczególnie kiełbas delikatnie wędzonych lub nie wędzonych, w tym szczególnie takich jak: parówki, kiełbasa biała, serdelki. Temu niekorzystnemu zjawisku sprzyjają jony żelaza oraz użycie świeżych beczek z drewna dębowego (obecność garbników). Metodę suszenia praktykuje się do konserwowania głównie przełyków bydlęcych i pęcherzy. W przypadku pęcherzy niezbędnym warunkiem w czasie przygotowania do konserwowania jest dokładne oczyszczenie ich z obecnego tłuszczu (kaszlowanie). Obrobione wstępnie przełyki bydlęce i pęcherze są napełniane powietrzem za pomocą pompy, zawiązywane i poddawane zabiegowi suszenia w temperaturze 35- 45°C. Surowce osłonkowe w czasie suszenia i przechowywania po wysuszeniu należy zabezpieczać przed owadami (muchy) i pasożytami (mole, skorki), przy czym magazynować się je powinno w warunkach uniemożliwiających ich pleśnienie, któremu sprzyja niedostateczna cyrkulacja powietrza, niestała temperatura środowiska i zbyt wysoka wilgotność względna otaczającego powietrza. Spotykaną najczęściej wadą osłonek suszonych jest zachodzący w nich proces jełczenia. Zjawisko to następuje głównie w przypadkach, kiedy osłonki nie zostały na etapie ich obróbki dostatecznie wykaszlowane. Proces jełczenia tłuszczu zmienia wtedy niekorzystnie barwę osłonek i ich profil zapachowy, co w praktyce dyskwalifikuje je z przeznaczenia technologicznego. Wady fizyczne osłonek naturalnych Zmiany fizyczne osłonek naturalnych ograniczające ich przydatność technologiczną powstają z reguły już w czasie obróbki poubojowej. Należą do nich przede wszystkim dziury, które występują w jelitach a powstają najczęściej przy spuszczaniu ich z krezki. Do przedziurawiania jelit dochodzi również w czasie ich opróżniania i odtłuszczania. W odróżnieniu od takich całkowitych przerwań ciągłości ściany jelita obserwuje się także jej prześwity, które powstają podczas szlamowania lub odtłuszczania. Przyczyną tego zjawiska jest występowanie niekorzystnego odrywania na pewnej powierzchni jednej z warstw mięśniówki. Również jelita pozbawione błony podśluzowej mają tendencję do występowania w nich prześwitów. Ścieńczenie ściany jelitowej poprzez nadmierne naddarcie błony podśluzowej wraz z mięśniówką osłabia bowiem miejscowo jelita. Przy obróbce zmechanizowanej powstające prześwity są związane najczęściej z wadliwym wyregulowaniem elementów roboczych gniatarek i szlamiarek. Niedostatecznie znane są natomiast przyczyny powstawania sitowatości jelit. Zjawisko to charakteryzuje się obecnością małych otworków o wielkości 0,5- 2,0 mm (tzw. szprycery), którego przyczyna powstawania nie jest w pełni zdiagnozowana. Zaobserwowano jednak, że wada ta dotyczy głównie kiełbaśnic oraz jelit cienkich owczych i kozich. W czasie obróbki jelit cienkich może również dochodzić do niekorzystnego przedostawania się pęcherzyków powietrza lub innych gazów do ścianki jelitowej, z reguły w miejsca bezpośrednio pod błoną surowiczą. W rezultacie dochodzi w ten sposób do wady określanej terminem „spienienia osłonki”. Zjawisko to dotyczy wyłącznie tylko osłonek zawierających błonę surowiczą, czyli nie występuje w kiełbaśnicach i owczankach oraz w jelitach cienkich kozich. Obserwuje się je wobec tego tylko w jelitach wiankowych i kiełbaśnicach, które nie zostały pozbawione błony surowiczej. Zjawisku sprzyja zbyt długi proces maceracji oraz kalibrowanie jelit z wykorzystaniem powietrza. Wada ta nie ogranicza jednak przydatności użytkowej jelit i często zanika w okresie dłuższego ich przechowywania po zasoleniu. Przeznaczenie użytkowe osłonek naturalnych Osłonki naturalne ze względu na swoją elastyczność, przepuszczalność, rozciągliwość oraz zdolność do obkurczania się znajdują szerokie zastosowanie do różnorodnych produkowanych wyrobów mięsnych. Sprawdzają się w produkcji kiełbas surowych dojrzewających oraz kiełbas podsuszanych i suszonych, gdzie ściśle przylegają do masy wędlinowej bez negatywnego efektu odstawania, pojawiającego się często w czasie suszenia kiełbas w osłonkach sztucznych. O ich przydatności do tej grupy kiełbas w dużym stopniu decyduje ponadto zdolność osłonek naturalnych do przepuszczania składników dymu wędzarniczego, co pozwala na intensywne nasycenie nimi kiełbas. W produkcji kiełbas suszonych również przydatna jest bardzo dobra przepuszczalność osłonek naturalnych dla pary wodnej, co umożliwia skuteczny proces suszenia tej grupy wyrobów. W przypadku wytwarzania wyrobów surowych dojrzewających dodatkowym atutem osłonek naturalnych jest fakt, że łatwo one przepuszczają lotne związki powstające jako produkty przemian węglowodanów w czasie trwającego dojrzewania. Czynnikiem regulującym dynamikę procesów biochemicznych i fizycznych zachodzących podczas fermentacji i dojrzewania wędlin jest właściwy dobór osłonki naturalnej pod kątem jej kalibru, co determinuje również optymalny przebieg kinetyki suszenia, która w rezultacie kształtuje wydajność produkcyjną. W przypadku produkcji kiełbas pokrywanych grzybnią pleśni dla właściwej penetracji masy kiełbasianej przez metabolity pleśni, farsz do wytwarzania tych kiełbas powinien być nadziewany w osłonki o średnicy nie większej niż 40 mm. W praktyce produkcyjnej największą przydatność do produkowania kiełbas surowych i surowych dojrzewających znajdują przede wszystkim jelita cienkie (kiełbaśnice, jelita wołowe, owczanki, jelita cienkie końskie), pęcherze, jelita środkowe bydlęce i przełyki bydlęce. Ze względu na dobre wyróżniki przenikania dymu wędzarniczego, osłonki naturalne są pożądane również do produkcji wędzonych kiełbas surowych miękkich. Największą przydatność do tej grupy kiełbas wykazują jelita cienkie. Natomiast w produkcji wędlin podrobowych najbardziej przydatnymi osłonkami naturalnymi są szczególnie te, które posiadają dużą pojemność jednostkową. Najczęściej wykorzystuje się wobec tego kątnice, krzyżówki, jelita grube właściwe wieprzowe oraz pęcherze moczowe. Obecnie coraz częściej rezygnuje się z przeznaczenia żołądków wieprzowych na osłonki, ponieważ znajdują one bardziej racjonalne zastosowanie, tj. są doskonałym surowcem do produkcji tzw. flaków wieprzowych. O przydatności do produkcji wędlin podrobowych jelit grubych decyduje również fakt, że zawierają one błonę śluzową, która specyficznie wpływa na wyróżniki smakowe produkowanych w nich tego typu wędlin, szczególnie salcesonów, kiszek kaszanych i wątrobianek. W produkcji kaszanek dużą przydatność wykazują również jelita cienkie wieprzowe. Praktykuje się niekiedy wykorzystywanie w produkcji tej grupy wędlin kiełbaśnic nie pozbawionych błony surowiczej. Z jelit grubych w produkcji kaszanek sprawdzają się również kątnice, a w przypadku wątrobianek krzyżówki i pęcherze wieprzowe. Pęcherze znajdują największe zastosowania jednak jako osłonki do produkcji salcesonów. Duża przepuszczalność dla składników dymu pozwala na stosowanie osłonek naturalnych do wędlin podrobowych wędzonych (np. jelito cienkie, krzyżówki, pęcherze). Charakterystyczne cechy osłonek naturalnych w zakresie ich przepuszczalności dla pary wodnej i składników dymu wędzarniczego czynią je przydatnymi w produkcji kiełbas parzonych napęcznianych, jak również odpęcznionych. Cechy te umożliwiają nadanie wyrobom cech produktu wędzonego oraz również pozwalają na usuniecie z nadzianej w nie masy wędlinowej nadmiaru wody wolnej. Eliminuje to skutecznie niekorzystne ale potencjalnie mogące wystąpić zjawisko gromadzenia się wycieków pod osłonką powstających z wytopionego tłuszczu i soków mięsnych, tworzących często po wystudzeniu kiełbas charakterystyczną galaretę. Przydatna cecha osłonek naturalnych przejawiająca się ich dobrym przyleganiem do nadzianej masy wędlinowej poprawia estetykę tej grupy wyrobów i ich atrakcyjność, którą polepsza dodatkowo skuteczny proces wędzenia. Najbardziej pożądanymi osłonkami do produkcji kiełbas parzonych są jelita cienkie, głównie kiełbaśnice, owczanki oraz jelita cienkie kozie. W przypadku produkcji wysokogatunkowych wędzonek parzonych przydatne okazują się również pęcherze bydlęce. Autor: dr inż. Jerzy Wajdzik

Naturalne składniki przypraw decydujące o smaku mięsa Zainteresowanie sztuką kulinarną i racjonalnym żywieniem wciąż wzrasta, a przy tym zioła i przyprawy stają się coraz bardziej popularne. W przetwórstwie mięsa są one niezbędnymi składnikami stosowanymi w celu nadania produktowi określonych właściwości smakowo-zapachowych, dlatego warto przyjrzeć się co się w nich dokładnie kryje. Surowcami przyprawowymi mogą być różne części anatomiczne roślin. Ze względu na to kryterium wyróżnia się przyprawy otrzymane z: owoców, nasion, liści, kwiatów i pączków, korzeni, kory, kłączy, cebuli. Do roślin przyprawowych uprawianych w Polsce zalicza się m.in.: estragon, rozmaryn, cebulę, lubczyk ogrodowy, majeranek ogrodowy, kolendrę, koper ogrodowy, kozieradkę, miętę, chrzan, tymianek ogrodowy, czosnek pospolity, gorczycę, kminek zwyczajny i rzymski, paprykę roczną. Wśród przypraw importowanych znajdują się między innymi: cynamonowiec cejloński, goździkowiec korzenny, imbir, kardamon malabarski, muszkatołowiec, pieprz czarny czy sumak garbarski. Skład chemiczny przypraw jest bardzo zróżnicowany, gdyż zawierają one zarówno składniki odżywcze, jak i nieodżywcze. Specyficzne właściwości roślin przyprawowych wynikają głównie z obecności substancji nieodżywczych, tzw. związków biologicznie czynnych. Odpowiadają one między innymi za charakterystyczny smak i zapach przypraw naturalnych, które polepszają właściwości sensoryczne mięs i wędlin. Do najważniejszych związków chemicznych zalicza się: olejki eteryczne, alkaloidy, garbniki oraz inne związki aromatyczne. Olejki eteryczne (według definicji podanej przez ISO) to pachnące oleiste produkty, które otrzymuje się z surowców roślinnych poprzez destylację z parą wodną lub prasowanie owocni owoców cytrusowych. Są one również określane jako pachnące substancje organiczne, łatwo przechodzące w postać gazową w temperaturze pokojowej i nierozpuszczające się w wodzie. Olejki eteryczne zlokalizowanie są we wszystkich częściach roślin, owocach, liściach i korzeniach, a nawet w pniu drzew (np. sosny, kamforowca). Najczęściej występujące olejki eteryczne to: miętowy, kminkowy, kolendrowy, anyżowy, goździkowy, cynamonowy, jałowcowy, lawendowy, tymiankowy. Alkaloidy stanowią grupę różnorodnych heterocyklicznych związków, zawierających w swoim pierścieniu azot i mających charakter zasad. Występują w postaci stałej, wyjątkiem jest nikotyna i koniina, które mają postać płynną. Obecne są w roślinach najczęściej w postaci glikozydów lub jako sole np. kwasu jabłkowego czy cytrynowego. Nadają one poszczególnym roślinom charakterystyczny, piekący, ostry smak. Do najbardziej znanych należą kapsaicyna występująca w papryce, piperyna obecna w pieprzu, trinogellina obecna w kozieradce oraz damascena w czarnuszce siewnej. Fenole są to związki organiczne zawierające grupy hydroksylowe związane bezpośrednio z atomami węgla w pierścieniu aromatycznym. Przedstawicielami fenoli są aldehydy – wanilina oraz heliotropina, posiadające charakterystyczny i bardzo intensywny zapach, eugenol (olejek goździkowy), anetol (olejek anyżowy i koprowy), safrol, apiol oraz pochodne fenoli, fenolokwasy – kwasy hydroksycynamonowe: p-kumarynowy, kawowy, ferulowy i synapowy. Do fenoli należy również kurkumina, będąca żółtym barwnikiem kurkumy, nadająca jej ostry i intensywny smak oraz kumaryny występującej w cynamonie. Garbniki są to związki wielofenolowe, bezazotowe, o właściwościach ściągających i bakteriobójczych, charakteryzujące się cierpkim smakiem, zdolne do łączenia się z cząsteczkami białka oraz powodowania jego denaturacji. Do potraw dodaje się je pod koniec gotowania, aby nie nabrały gorzkiego smaku. Przyprawy zawierające garbniki to: bazylia, majeranek, cząber, estragon, liść laurowy. Glikozydy to liczna grupa związków organicznych, najczęściej pochodzenia roślinnego. Szczególne znaczenie mają pochodne glikozydowe, tzw. bioflawonoidy – kwercetyna oraz rutyna, gdyż oprócz właściwości smakowo-zapachowych wykazują działanie antyutleniające. Szczególnie bogate w te związki są: papryka, natka pietruszki, pokrzywa, tymianek, majeranek. Kumaryny to grupa heterocyklicznych związków aromatycznych, (pochodnych α-pironu), które są krystaliczną, bezbarwną substancją o korzennym zapachu i gorzkim smaku. Pochodne kumaryny to: umbeliferon, skopoletyna, obecne w estragonie i kolendrze, furanokumaryny (bergapten), ftalidy i sedanolid, nadające lubczykowi specyficzny smak i zapach. Glukozynolany stanowią dużą i różnorodną grupę, zawierającą związki siarki - izosiarkocyjanowe posiadają charakterystyczny intensywny zapach i bardzo ostry smak. Stanowią one główny składnik olejków gorczycowych. Rośliny szczególnie bogate w te glikozydy to gorczyca i chrzan. Przygotowując mięso nie zapomnijmy dodać do niego kolorowego pieprzu ziarnistego (mieszanki czarnego, białego, zielonego i czerwonego pieprzu), liścia laurowego, które zapewnią produktowi również ładny wygląd. Ziele angielskie posiadające ostr y, lekko palący smak w przemyśle mięsnym stanowi cenny dodatek zarówno do mięsa wieprzowego, wołowego jak i drobiu. Stosowane jest do kiszek krwistych, wątrobianek, kiełbas, szynek i marynat. To również doskonała przyprawa do dziczyzny. Chcąc przyrządzić pikantne danie możemy przyprawić je chili albo pieprzem kajeńskim. Kapsaicyna zawarta w papryce chilli oraz w pieprzu kajeńskim posiada właściwości antyrakowe, przeciwzapalne i rozgrzewające. Przyspiesza również przemianę materii, a co za tym idzie - wspomaga proces odchudzania. Gałka muszkatołowa (w całości lub w postaci zmielonej) jest ceniona ze względów smakowych i zdrowotnych. Stanowi popularną przyprawę do kiełbas surowych, parzonych, grillowych, kiszek krwistych, wątrobianek, metki smarownej, pasztetów (także z dziczyzny), studzienin oraz marynat. Czosnek to warzywo, które służy nam jako przyprawa do kotletów mielonych lub schabowych oraz do grillowanego mięsa. Całe ząbki dodaje się do potraw duszonych i pieczonych, posiekany lub zmiażdżony do sosów, natomiast pokrojonym w słupki lub na cząstki szpikuje się mięso. Czosnek cieszy się nieustannym powodzeniem, bo jest tanim i skutecznym środkiem leczniczym. Działa on jako silny przeciwutleniacz (chroni organizm przed działaniem wolnych rodników). Pełni również funkcję naturalnego antybiotyku niszczącego bakterie chorobotwórcze, jak również wspomaga metabolizm tłuszczów. Duże znaczenie jako dodatek do mięsa ma również bazylia wyróżniająca się korzennymi, anyżowymi i cynamonowymi nutami zapachowymi. Mięsa, do których możemy dodać bazylię to wieprzowina, cielęcina oraz jagnięcina i baranina. Z mięsem, zwłaszcza tłustym, świetnie połączy się również majeranek. Posiada on ziołowy zapach i delikatny, słodki aromat. W sztuce kulinarnej wykorzystuje się zarówno świeże, jak i wysuszone liście majeranku. Zioło to, jest świetnym dodatkiem do zdrowej diety, gdyż zawiera mnóstwo przeciwutleniaczy, witamin i innych składników odżywczych. Przygotowując rozmaite dania w kuchni pamiętajmy o oregano, które doskonale pasuje do mięsa mielonego czy grillowanego. Jego smak jest ostry i cierpki. Lebiodka pospolita, bo tak określa się również oregano, wykazuje przede wszystkim korzystne działanie dla układu trawiennego człowieka. Ziele wspomaga produkcję soków żołądkowych, przynosi ukojenie przy bólach żołądkowych, zwalcza zgagę oraz niestrawność. Dla wzbogacenia smaku potraw mięsnych warto dodać rozmaryn, w postaci świeżej lub suszonej, który nie tylko urozmaica smak i zapach mięsa, ale działa korzystnie dla naszego zdrowia (olejki uzyskane z tego zioła są przeciwbakteryjne, antyseptyczne, ale również wyróżniają się działaniem przeciwgrzybicznym i antynowotworowym). Można go także łączyć z innymi przyprawami, np. tymiankiem czy estragonem. Pamiętajmy jednak, by wszystkie z wymienionych przypraw stosować w niewielkich ilościach, gdyż ich silny aromat może zdominować całą potrawę. Mięsa możemy doprawić także cząbrem. Wszędzie tam, gdzie mięso ma być duszone, to właśnie ta przyprawa będzie idealnym dodatkiem. Suszone ziele cząbru posiada mocny, pieprzny smak i charakterystyczny korzenny aromat. Pobudza apetyt, zwiększa wydzielanie soku żołądkowego oraz łagodzi wzdęcia. Kminek to kolejna naturalna przyprawa, która pasuje do mnóstwa potraw: gulaszy, kotletów mielonych czy rostbefu. Małe brązowe nasionka kminku posiadają aromatyczny zapach, lekko piekący, korzenny smak. Podstawową korzyścią medyczną związaną z tą przyprawą jest jej dobry wpływ na trawienie. Gwarancją dobrego smaku wieprzowiny czy wołowiny (szczególnie duszonych) będzie również dodatek lubczyku. W sztuce kulinarnej wykorzystuje się zazwyczaj liście tej rośliny (choć można także dodać do potraw jej nasiona lub kłącze), które cechują się charakterystycznym ostrym smakiem. Warto jednak pamiętać, by nie przesadzać z użyciem tej przyprawy, gdyż jest ona bardzo wyrazista, potrafi zdominować smak danej potrawy i uczynić ją mało apetyczną. Lubczyk wspomaga trawienie. Przyprawą, która zwykle nie występuje w kuchni w pojedynkę, ale świetnie nada się do urozmaicania potraw jest kozieradka (w krajach anglojęzycznych należy jej szukać pod nazwą fenugreek). Najczęściej występuje w curry lub w indyjskich mieszankach przypraw. Chcąc urozmaicić kuchenne smaki, do mięs warto dodać czubrycę. Dzięki niej dania będą miały wyjątkowy aromat i staną się lekkostrawne. W polskich sklepach dostępna jest czubryca zielona (czysta albo z dodatkami, np. solą). Niekiedy czubrycą nazywa się również mieszankę przypraw, w której znajduje się m.in. zielona cebulka, pietruszka, mielona kozieradka, sól. Z kolei czubryca czerwona również może być czysta albo z dodatkiem papryki, mielonej kozieradki, chili, czosnku i suszonych pomidorów. Jałowiec nada smaku cielęcinie i duszonej wołowinie. Aromat jagód jałowca jest gorzko-słodki, balsamiczny, smak przypomina terpentynę, a w ustach, po rozgryzieniu, pozostaje wrażenie lekkiego palenia. Przyprawą doskonale pasującą do posypania wędlin, choć rzadko stosowaną są nasiona czarnuszki, które początkowo mają przypominający gorzką kawę smak, po chwili przechodzący w ostry, korzenny. Ponadto odznaczają się charakterystycznym muszkatołowo - korzennym zapachem. Niektórzy przed dodaniem do potraw nasion czarnuszki prażą je lub mielą, by jeszcze bardziej uwydatnić jej walory smakowe. Przyprawa ta, poprawia apetyt, korzystnie wpływa na wątrobę oraz oczyszcza nerki. Posiada również działanie przeciwbakteryjne i przeciwbólowe. Kmin rzymski, znany również pod następującymi nazwami: kmin egipski, kmin turecki, kumin, jeera, jira, comino, cummi, czarny kminek ma mocny i aromatyczny zapach oraz ostry, trochę słodki smak - typowy dla kuchni tureckiej i arabskiej. Świetnie pasuje do schabu. Warto go również dodać do tłustych mięs, szczególnie baraniny i kiełbas, gdzie ma podwójne działanie - z jednej strony wzmacnia aromat, z drugiej przyspiesza proces trawienia obfitych kalorycznie potraw. Jednak nie sposób zapomnieć o nim przygotowując także chude mięsa - wieprzowinę, jagnięcinę czy dziczyznę, które dzięki niemu zyskują nową głębię smaku. Dosypuje się go do sosów mięsnych i dodaje do gulaszu (z cynamonem lub szafranem). Kur kuma (turmerik, ostryż długi, szafran indyjski) to przyprawa bardzo popularna w Indiach, która od pewnego czasu króluje również i w Polsce. Smak kurkumy jest gorzki, zbliżony nieco do smaku musztardy i chrzanu i staje się mocniejszy podczas gotowania. Mielona kurkuma to doskonały dodatek do potraw z drobiu czy indyka. Obecnie trwają badania nad użytecznością kurkumy jako środka wspomagającego leczenie: nowotworów, choroby Alzheimera, reumatyzmu i mukowiscydozy. Rhus coriaria, czyli sumak syryjski, zwany też sumakiem garbarskim pochodzi z Azji Południowo-Wschodniej, ale można go również kupić u nas w kraju. Sproszkowanych nasion używa się do doprawiania, a właściwie aromatyzowania drobiu. Wspaniale komponuje się z tłustymi mięsiwami – jest niezastąpiony jako przyprawa do dziczyzny. Obecność garbników powoduje również, że przyprawa ta ułatwia trawienie tłustych posiłków, dlatego doskonale sprawdza się również jako dodatek do baraniny i innych ciężkostrawnych mięsnych dań. Na Bliskim Wschodzie przygotowuje się także wywar z ziaren sumaku, który łagodzi bóle żołądka i przeciwdziała biegunkom. Specyficzne właściwości przypraw wynikają z ich składu chemicznego. Duże znaczenie mają nieodżywcze składniki pokarmowe. Przyprawy ze względu na zawartość alkaloidów, fenoli i garbników i innych związków cieszą się coraz większym uznaniem i są na nowo odkrywane, a właściwie dobrane mogą wzbogacić każde danie mięsne decydując o finalnym smaku potrawy. Autorki: dr inż. Agnieszka Starek dr inż. Agata Blicharz-Kania

Mięso mielone - dlaczego psuje się szybciej? Ze względu na rosnące zapotrzebowanie konsumentów na żywność wygodną, coraz częściej wybierają oni mięso mielone, w celu przygotowania łatwego i szybkiego posiłku. Niedostateczna jakość mikrobiologiczna mięsa, może nieść za sobą wysokie ryzyko infekcji pokarmowych u ludzi, wskutek braku dokładnej obróbki cieplnej takich produktów. W przypadku mięsa mielonego stopień kontaminacji drobnoustrojami jest znacznie wyższy, ze względu na duży stopień rozdrobnienia i natlenienia produktu podczas produkcji. Przyczynia się to również do przyspieszenia procesu psucia mięsa oferowanego w takiej postaci. Mięso jest idealnym środowiskiem do rozwoju mikroorganizmów. Znaczna ilość białka, przy praktycznie obojętnym odczynie środowiska i dodatkowo dobremu natlenieniu sprzyja rozwojowi różnego rodzaju bakterii, w tym również bakterii chorobotwórczych. Na ilość mikroorganizmów występujących w mięsie mielonym znaczny wpływ ma również temperatura przechowywania surowca oraz produktu. Mięso w postaci rozdrobnionej np. mielonej jest innym, bardziej dostępnym dla mikroorganizmów środowiskiem w porównaniu do mięsa oferowanego w elementach. Rozdrobnienie produktu powoduje całkowite rozerwanie jednolitych struktur mięśniowych oraz wprowadzenie drobnoustrojów występujących na powierzchni elementów w głąb tkanek. Podczas procesu rozdrabniania, cała masa produktu zostaje dobrze natleniona co dodatkowo stwarza bardziej dogodne warunki do wzrostu dla szerokiej gamy drobnoustrojów. Głównymi rodzajami bakterii, które występują w mięsie mielonym są ziarniaki należące do rodzaju Micrococcus, natomiast podczas przechowywania mięsa mielonego w warunkach bliskich temperaturze 0oC wzrastać będzie liczba pałeczek należących do rodzaju Pseudomonas. Wzrost temperatury przechowywania produktu, powoduje natomiast aktywację pałeczek należących do rodziny Enterobacteriaceae. Nie można natomiast wykluczyć obecności innych bakterii takich samych, jakie występują w mięsie oferowanym w elementach np. Campylobacter, głównie w mięsie drobiowym, Yersinia, czy Listeria. Stopień zanieczyszczenia mikrobiologicznego mięsa mielonego może być różny w zależności od jakości użytego do produkcji surowca mięsnego oraz stopnia higieny produkcji. W przypadku mięsa mielonego liczba bakterii tlenowych wynosi zwykle 104 do 108 jtk/g. Jednak w mięsie o niskiej jakości, które przechowywane jest w temperaturze bliskiej 0oC, liczba bakterii tlenowych może wahać się pomiędzy 108 do 109 jtk/g, natomiast liczba pałeczek z grupy coli sięgać może nawet do 106 jtk/g. Kryteria mikrobiologiczne dla mięsa mielonego, zostały ustalone w Rozporządzeniu Komisji (WE) nr 2073 z 15 listopada 2005 roku. W tabeli nr 1 przedstawiono wyciąg z tego rozporządzenia dla mięsa mielonego oraz mięsa oddzielonego mechanicznie. Głównymi symptomami psucia się mięsa mielonego jest podwyższenie się jego pH oraz zmiana barwy na ciemniejszą. W psującym się mięsie mielonym obserwuje się również śluzowacenie powierzchni, a następnie zmiany zapachowe – występuje zapach jełki bądź gnilny. Zapach jełki powstaje na skutek utleniania się tłuszczu do związków karbonylowych, aldehydów oraz ketonów. Związki te obecne są w psującym się mięsie mielonym na skutek obecności drobnoustrojów posiadających zdolność do utleniania lipidów. Zgodnie z danymi literaturowymi nie ma powiązania, pomiędzy stopniem kontaminacji mięsa mielonego, a występowaniem w nim bakterii chorobotwórczych. Ilość drobnoustrojów i ich rodzaj zależy od hodowli, uboju oraz dalszego postępowania z mięsem z uwzględnieniem całego procesu jego produkcji. Obecność bakterii Salmonella jest stwierdzana w mięsie mielonym dość często, a liczba próbek z których izoluje się te bakterie waha się od 1% do nawet ponad 30%. W badaniach mikrobiologicznych przeprowadzonych w 2002 roku, z 3,37% próbek mięsa mielonego wyizolowano bakterie należące do rodzaju Salmonella. Natomiast w badaniach z 2013 roku, w żadnej z pobranych próbek mięsa mielonego bakterie te nie były izolowane. Ponadto, wyniki na liczbę E. coli każdorazowo były zgodne z obowiązującymi normami Unii Europejskiej. W 2009 roku podczas badania mielonej wołowiny stwierdzono obecność bakterii Salmonella i Listeria w 25-29% próbek. W latach 2000-2001, aż 40,4% próbek mięsa mielonego dostępnego na rynku nie spełniało ówczesnych wymogów i norm krajowych. W próbkach tych notowano zbyt dużą liczbę pałeczek E. coli. Na jakość mikrobiologiczną mięsa mielonego wpływa bardzo wiele czynników. Początkowo, należy zapewnić odpowiedni stopień higieny hodowli żywca, która bezpośrednio przekłada się na stopień kontaminacji różnymi drobnoustrojami zwierząt np. nosicielstwo bezobjawowe, a także ich skóry. Bardzo ważny jest również poziom higieny podczas procesów takich jak ubój, patroszenie oraz rozbiór, w czasie których może dojść do przeniesienia bakterii, w tym bakterii patogennych z powierzchni oraz trzewi zwierząt bezpośrednio na powierzchnię mięsa. Brak należytej higieny w każdym z procesów produkcji mięsa mielonego, ale również jej brak w czasie hodowli zwierząt, przyczynia się do otrzymywania surowców, a tym samym również produktów o niskiej jakości mikrobiologicznej. Niesie to straty ze względu na bezpośredni wpływ jakości mikrobiologicznej surowca na okres przechowywania produktu finalnego, ale bardziej znaczącym problemem będzie ewentualna obecność drobnoustrojów patogennych w końcowym już produkcie. Autor: mgr inż. Wioletta Wiczuk

Procesy obróbki cieplnej w przetwórstwie mięsnym Podczas prowadzenia różnych procesów obróbki cieplnej mięsa zachodzą w nim złożone przemiany fizyczne, chemiczne, biochemiczne, w wyniku których otrzymujemy produkt o znacznie zmienionej strukturze i wartości odżywczej, jakości sensorycznej, barwie, konsystencji oraz zapachu. Wysoka temperatura powoduje obniżenie wartości odżywczej mięsa poprzez zmniejszenie zawartości witamin i składników mineralnych oraz prowadzi do rozkładu tłuszczów. Zakres tych zmian jest uzależniony od rodzaju zastosowanego procesu cieplnego oraz czasu jego trwania. Poza negatywnymi skutkami obróbki cieplnej w mięsie zachodzi szereg korzystnych zmian, zwiększających strawność wyrobu poprzez zmiany w strukturze białek i węglowodanów. Ponadto procesy cieplne powodują powstawanie pożądanego smaku i zapachu mięsa oraz likwidację zagrożenia związanego ze szkodliwą mikroflorą surowców. W zależności od rodzaju części anatomicznych i wymaganego produktu kulinarnego stosowane są takie metody obróbki cieplnej jak: gotowanie, pieczenie, suszenie, grillowanie czy duszenie. Pozwalają one uzyskać wyrób o odpowiedniej jakości sensorycznej i zróżnicowanej wartości odżywczej. W technologicznych procesach ukierunkowanych na utrwalanie żywności często wykorzystywane są inne procesy termiczne wykorzystujące zarówno wysokie jak i niskie temperatury. Należą do nich między innymi procesy pasteryzacji czy sterylizacji żywności. Większość artykułów żywnościowych pochodzenia zwierzęcego ulega w warunkach naturalnych łatwemu zepsuciu. Artykuły te określa się wspólnym mianem artykułów szybko psujących się. Przyczyną szybkiego psucia się mięsa najczęściej jest temperatura ponad 20oC, wilgotność otoczenia ponad 85% oraz nieodpowiednie warunki sanitarne i higieniczne (brudne ręce, narzędzia i odzież pracowników, zanieczyszczone środowisko pracy, źle funkcjonująca kanalizacja i sieć wodociągowa) oraz niedbałe i nie umiejętne obchodzenie się z mięsem. Łatwość psucia się mięsa i jego przetworów jest wywołane działaniem drobnoustrojów i enzymów tkanki własnej oraz nie enzymatycznymi reakcjami chemicznymi. Utrwalanie mięsa i przetworów mięsnych ma na celu główne zahamowanie rozwoju drobnoustrojów (przede wszystkim bakterii) oraz zachowanie jego cech sensorycznych i technologicznych. Konieczność stosowania zabiegów utrwalających mięso i jego przetwory wynika ponadto z ułatwienia zaopatrzenia i transportu, sezonowości dostaw żywca rzeźnego, konieczności tworzenia rezerw żywnościowych. Tak więc utrwalanie mięsa daje wiele korzyści gospodarczych, społecznych i ekonomicznych w postaci między innymi zmniejszenia kosztów produkcji mięs i jego przetworów, lepszego wykorzystania zdolności magazynowych, uniezależnienia przetwórstwa od sezonowych wahań produkcji żywca rzeźnego (łagodzonego ponadto przez rozwój tuczu przemysłowego i chłodnictwa składowego). Daje możliwość kształtowania dostaw mięsa i przetworów mięsnych na rynek wewnętrzny (krajowy) w zależności od potrzeb oraz pozwala na rytmiczny eksport przetworów mięsnych. Metody utrwalania stosowane w przemyśle mięsnym można podzielić na trzy zasadnicze grupy tj. fizyczne, chemiczne i mieszane (fizykochemiczne). Metody fizyczne są oparte na działaniu niskich lub wysokich temperatur. Zarówno jedne, jak i drugie mają za zadanie zwolnienie lub zahamowanie przebiegu reakcji chemicznych i biochemicznych, powodujących psucie się mięsa lub tłuszczów. Zastosowanie temperatur niskich powoduje także zwolnienie lub nawet całkowite wstrzymanie rozwoju oraz procesów życiowych drobnoustrojów. Efekty te można osiągnąć również przez zniszczenie pewnej ilości drobnoustrojów w czasie gotowania mięsa. Jednak gotowanie przetworów mięsnych, nie zamkniętych w hermetycznym opakowaniu (konserwy), daje efekty znacznie gorsze (krótkotrwałe) niż przykładowo mrożenie. Do metod fizycznych opartych na działaniu niskich temperatur należy zaliczyć liofilizację, chłodzenie i mrożenie. Liofilizacja, zwana także suszeniem sublimacyjnym lub kriodesykcją, jest jedną z najnowocześniejszych metod utrwalania żywności. Polega ona na odwodnieniu artykułów żywnościowych, uprzednio zamrożonych. Celem jest szybkie usunięcie z produktu zawartej w nim wilgoci i tą drogą przedłużenie jego trwałości oraz przechowywania w dowolnych temperaturach. Chłodzenie to najpowszechniej stosowana metoda utrwalania mięsa i jego przetworów obejmuje zakres temperatur od 0oC do -4oC. Istotne jest to, aby w tym procesie temperaturę utrzymywać na stałym poziomie, gdyż wahania temperatur sprzyjają szybkiemu rozwojowi mikroorganizmów. Pewną modyfikacją chłodzenia mięsa jest jego podmrożenie. Proces ten polega na obniżeniu temperatury do około -4oC, co powoduje krystalizację wody w powierzchniowych warstwach mięsa. Metoda ta jest stosunkowo często stosowana w przypadku mięsa drobiowego. Mrożenie surowców i produktów mięsnych polega na obniżeniu ich temperatury, która powoduje zamianę wody występującej w tkance w lód. Stosowany najczęściej zakres temperatur to -18oC do -24oC. Powstanie lodu zatrzymuje procesy życiowe mikroorganizmów, a także rozkład samoistny mięsa, ponadto spowolnione są procesy jełczenia tłuszczu. Mrożenie stosowane jest dość często w utrwalaniu mięsa i podrobów. Metody fizyczne oparte na działaniu wysokich temperatur • Suszenie - to utrwalanie polegające na usunięciu ze środka znacznej ilości wody. Produkt wysuszony zawiera od kilku do kilkunastu procent wody, w zależności od składu chemicznego mięsa. Istnieje wiele metod suszenia, wszystkie jednak opierają się na dostarczeniu ciepła do suszonego ośrodka. Istotnym problemem jest duża podatność produktów wysuszonych na wchłanianie wilgoci (wody) z otoczenia. • Parzenie – polega na krótkotrwałym zanurzeniu surowca we wrzątku (kilkanaście sekund). Zabieg ten wyraźnie poprawia czystość mikrobiologiczną powierzchni wyrobu, a także powoduje ścięcie cienkiej warstwy białka co zabezpiecza soki komórkowe przed wyciekiem. • Obgotowywanie - jest to krótkotrwałe działanie gorącej wody na mięso co powoduje ścięcie powierzchniowe warstwy białek. Odbywa się w kotłach otwartych albo przez zalanie mięsa wrzącą wodą. • Gotowanie - polega na zanurzeniu surowca w wodzie gorącej lub zimnej a następnie podniesieniu temperatury do stanu wrzenia i utrzymaniu jej aż do uzyskania pożądanego stanu miękkości. W zależności od przeznaczenia mięsa i wywaru stosujemy różne warunki i przebieg procesu gotowania. • Smażenie - jest procesem ogrzewania mięsa na tłuszczu lub zanurzonego w rozgrzanym tłuszczu o temperaturze 160-180oC. Pod zwiększonym ciśnieniem smażenie odbywa się w temperaturze ok. 160oC. • Duszenie - polega na obróbce cieplnej w naczyniu szczelnie zamkniętym z udziałem małej ilości tłuszczu i wody w temperaturze 100oC, często z dodatkiem przypraw. Produkty duszone, charakteryzują się wysokimi walorami smakowymi są także zalecane przy chorobach układu pokarmowego. • Pieczenie – jest to obróbka cieplna w temperaturze 200oC – 250oC w gorącym powietrzu (bez dodatku tłuszczu i wody). Produkty pieczone posiadają niską wydajność produkcyjną, są bardzo smaczne, ale niekiedy ciężkostrawne. • Pasteryzacja – obróbka cieplna w środowisku wodnym w temperaturze nie wyższej niż 100oC, tak aby w każdym miejscu produktu osiągnąć temperaturę nie niższą niż 68oC. W czasie pasteryzacji giną także przetrwalniki laseczek bakterii tlenowych, najbardziej wrażliwych na działanie wysokich temperatur. • Sterylizacja – obróbka cieplna w temperaturze wyższej niż 120oC w środowisku wodnym z zastosowaniem kotłów ciśnieniowych, w trakcie której zniszczeniu ulęgają przetrwalniki rodzaju Clostridium, wytwarzające silne toksyny. • Tyndalizacja – określona jest mianem 2 lub 3 krotnej pasteryzacji, stosunkowo rzadko stosowana w przemyśle mięsnym ze względów ekonomiczno-organicznych. Pasteryzacja, sterylizacja, tyndalizacja – uwarunkowania techniczno-technologiczne Moda na zdrową, ekologiczną żywność to trwały trend, który coraz bardziej rozpowszechnia się w polskim społeczeństwie. Coraz uważniej patrzymy na etykietki produktów żywnościowych, doszukując się w ich zawartości środków chemicznych z rodziny „E...”. Jednocześnie z nieufnością podchodzimy do innych środków konserwacji żywności, które są przecież niezbędne. Jedną z najstarszych i najzdrowszych metod utrwalania żywności jest pasteryzacja utożsamiana niekiedy z zabiegiem w którym pozbawia się obrabiany produkt składników odżywczych i obniża jego wartość odżywczą. Nic bardziej błędnego. Jak wynika z licznych badań pasteryzacja zastępuje i znacznie ogranicza stosowanie sztucznych konserwantów z katalogu „E...” Z procesem pasteryzacji spotykamy się codziennie, kupując produkty żywnościowe i napoje. Pasteryzowane są prawie wszystkie produkty mięsne, mleczne, zaprawy, soki, nektary i piwo. Większość produktów żywnościowych które kupujemy, nie dałoby się dłużej przechować w naszej lodówce, gdyby nie proces pasteryzacji. W końcu produkty mięsne czy mleko, które stoją na półce w sklepie muszą być po wyprodukowaniu lub przetworzeniu wstępnie zabezpieczone przed atakiem drobnoustrojów. Jednym ze sposobów takiego zabezpieczenia jest pasteryzacja, wymyślona w połowie XIX wieku przez Ludwika Pasteura. Istotą jej jest podgrzanie danego produktu do wysokiej temperatury w celu zniszczenia drobnoustrojów chorobotwórczych i enzymów oraz uniemożliwienia ich rozwoju. Dzięki temu nie ma potrzeby stosowania chemicznych środków konserwujących. W rzeczywistości, pasteryzacji używa się zamiast sztucznych konserwantów z grupy „E…”. To jedna z najbardziej naturalnych metod konserwacji żywności, która pozwala zachować smak i wartości odżywcze produktu. Należy dodać, iż każdy produkt pasteryzuje się inaczej. Różnorodność produktów żywnościowych sprawia, że branża spożywcza stosuje różne odmiany pasteryzacji, takich jak sterylizacja UHT, tyndalizacja czy znane z domowych sposobów wekowanie. Przykładowo sterylizacji UHT (Ultra High Temperature) podlega mleko. Produkt w ciągu 2 minut podgrzewany jest w specjalnym zamkniętym urządzeniu, zwanym pasteryzatorem do temperatury 100°C lub wyższej (135°C), a potem błyskawicznie schładzany do temperatury pokojowej. Proces ten zabija florę bakteryjną, nie zmieniając jednocześnie smaku ani wartości zdrowotnych produktu. Tzw. tyndalizacja, czyli metoda potrójnej pasteryzacji stworzona przez Jana Tyndalla, stosowana jest do utrwalania przetworów mięsnych takich jak np. bigos, gulasz, szynka i konserwy oraz grzybów, fasolki, groszku czy kalafiora. Pasteryzacja przeprowadzana jest trzykrotnie co 24 godziny w temperaturze 65 - 85°C (proces trwa 30 minut). Temperatura taka ma szczególne znaczenie dla produktów posiadających tłuszcz, który z jednej strony utrudnia eliminowanie bakterii, z drugiej zaś w wyższej temperaturze ulega zniszczeniu, przez co potrawa traci swój smak i zapach. Pojawiające się po każdym etapie obróbki opóźnione formy wegetatywne bakterii giną na długi czas, zaś własności i wartość odżywcza produktów mięsnych pozostają zachowane. Produkty takie jak mięsa, bigos czy zupy można wekować, co również przedłuża ich okres do spożycia. Wekowanie odbywa się bez dostępu powietrza i jest chyba najpowszechniej stosowanym domowym sposobem konserwacji wyrobów mięsnych. Jak już wspomniano obróbka cieplna określana jako pasteryzacja, sterylizacja oraz tyndalizacja ma duże zastosowanie w produkcji konserw i innych produktów zamykanych w hermetycznych opakowaniach (puszki), utrwalonych jedną z trzech wyżej wymienionych metod i przeznaczonych do składowania w okresie od 6 miesięcy do 4 lat. Głównym celem obróbki cieplnej jest eliminacja i osłabienie w konserwie znajdujących się mikroorganizmów, tak aby dawała ona pełną gwarancję zachowania konserwy na dłuższy czas w stanie nadających się do spożycia. Efekt obróbki cieplnej jest zależny od wielu czynników, a mianowicie od: • biologicznych właściwości mikroorganizmów znajdujących się w konserwie tj. zarówno form wegetatywnych jak i przetrwalnikowych, ilości wytwarzanych przetrwalników czy samej ich odporności termicznej, • właściwości fizykochemicznych produktów (pH produktu, zawartości wody, białek, tłuszczu czy stężenia soli oraz cukru), • warunków ogrzewania (temperatura, czas ogrzewania, wielkość konserwy, rodzaj opakowania), • jakości opakowania (jego szczelności, rodzaju materiału z którego wykonano opakowanie), • prawidłowo stosowanej technologii produkcji, • warunków sanitarno-higienicznych oraz sanitarno-technicznych samego procesu produkcyjnego. Należy pamiętać, iż wegetatywne formy bakterii giną w temperaturze 60-70°C natomiast formy przetrwalnikowe przeżywają w temperaturze 100°C. Szczególnie odporne są przetrwalniki bakterii z rodzaju Subtilis, Mesentericus, powodujące psucie się konserw. Przetrwalnik laseczki jadu kiełbasianego ginie po 10 minutach w temperaturze 120°C, podczas gdy jego forma wegetatywna w temperaturze 70°C. Odporność drobnoustrojów znacznie zwiększa się w tłuszczu oraz olejach. Duże niebezpieczeństwo dla konserw stanowią bakterie beztlenowe, których obecność obniża w znacznym stopniu trwałość konserwy. Przechodzenie ciepła do wnętrza konserw podczas ich ogrzewania jest zależne od rodzaju i stopnia przewodzenia i konwekcji ciepła oraz od tego czy wsad zawiera zalewę, której obecność w konserwach warunkuje obecność prądów konwekcyjnych. Duży wpływ na szybkość przenikania ciepła ma także skład chemiczny zalewy. I tak obecność skrobi znacznie obniża szybkość tego procesu. Natomiast sól kuchenna nie wywiera wpływu na przenikanie, zaś niewielkie stężenie cukru tylko w niewielkim stopniu aktywuje przepływ emitowanego ciepła. Zarówno temperatura jak i czas ogrzewania zależą od przyjętej metody konserwacji oraz wielkości i kształtu puszki. Na skutek oddziaływania ciepła w procesach obróbki cieplnej poszczególne składniki mięsa, głównie białka ulegają istotnym zmianom. Do najważniejszych procesów zachodzących w czasie ogrzewania mięsa zalicza się denaturację białek sarkoplazmy, która polega na przekształceniu form hydrofilowych w układy hydrofilne co zawiązane jest z wydzieleniem części wody hydratacyjnej. W wyniku denaturacji mioglobiny powstaje szarobrunatne zabarwienie mięsa. Peklowane mięso utrzymuje natomiast w procesach obróbki termicznej barwę czerwoną, która jednak w odniesieniu do barwy pierwotnej jest mniej intensywna. Denaturacja białek ma swój początek przy temperaturze 45-48°C. Obróbka cieplna powoduje również denaturację białek łącznotkankowych, głównie kolagenu, którego włókna ulegają znacznemu skróceniu oraz pogrubieniu, co powoduje mechaniczne wyciśnięcie wody z włókien międzymięśniowych oraz przestrzeni międzykomórkowych. Efektem tego zjawiska jest deformacja porcji mięsa zawierającej grubsze warstwy tkanki łącznej włóknistej. Zmianom nie ulegają natomiast włókna elastylowe oraz retikulinowe. Ogrzewanie w temperaturze przekraczającej 70°C powoduje tzw. termohydrolizę kolagenu. Na skutek zbyt długiego ogrzewania dochodzi do zupełnego rozpulchnienia tkanki mięśniowej. Mięso poddane procesowi pasteryzacji wykazuje wyższą jakość (wskutek mniejszego ubytku wody oraz tłuszczu), jest bardziej soczyste, delikatne oraz aromatyczne niż mięsa sterylizowane, które uzyskuje specyficzny smak spowodowany działaniem wysokiej temperatury. Jest poza tym suche i mniej delikatne. Pozostałe składniki takie jak wyciągowe i niektóre witaminy nie ulegają podczas ogrzewania większym zmianom. Ubytki witamin grupy B podczas różnego typu obróbki cieplnej, powstają pod wpływem temperatury i ekstrakcji. Wynoszą one średnio dla: • tiaminy - 30-60%, • ryboflawiny - 15-25%, • kwasu pantotenowego - 10-30%, • kwasu nikotynowego - 10-35%. W trakcie obróbki cieplnej tłuszcz ulega stopniowemu wytopieniu i wydzieleniu, a częściowo w zależności od warunków ogrzewania, wchłonięciu przez tkanki wypełniając miejsca z których wcześniej wyparowała woda. W końcowym efekcie tych zmian mięso traci duże ilości soku, który stanowi pod względem odżywczym bulion mięsny zawierający wodę, białka oraz inne rozpuszczalne w wodzie składniki. Należy dodać, iż im wyższa temperatura obróbki termicznej tym większy następuje ubytek tłuszczu. W konserwie po ostudzeniu tłuszcz zgromadzony na zewnątrz bloku mięsa psuje jego estetyczny wygląd. Wielkość strat masowych w zależności o rodzaju zastosowanej obróbki cieplnej wynoszą następująco: • gotowanie 25-40%, • duszenie 30-40%, • smażenie 18-45%. Długotrwała obróbka termiczna powoduje również obniżenie strawności białek. Głównym powodem tego stanu są straty ilościowe oraz jakościowe poszczególnych składników a także znacznie utrudniona strawność poddanych denaturacji białek przesyconych tłuszczem. Metody pasteryzacji i sterylizacji oraz urządzenia stosowane do ich realizacji W przemyśle mięsnym pasteryzuje się najczęściej produkty i wyroby mięsne przed lub po umieszczeniu ich w opakowaniach hermetycznych. W procesie tym stosuje się trzy główne metody obróbki cieplnej: • pasteryzacja długotrwała polegająca na ogrzaniu mięsa i wyrobów mięsnych do temp. 62-66oC i przetrzymaniu go przez 30 min. w tej temperaturze, a następnie schodzeniu do 2-4oC, • pasteryzacja krótkotrwała w której prowadzone jest ogrzewanie do 71-74oC i przetrzymanie przez 15 sekund w tej temperaturze, a następnie natychmiastowe oziębienie do 2-3oC, • pasteryzacja chwilowa (momentalna), w której ogrzewamy mięso i wyroby mięsne do temperatury 85-90oC i przetrzymujemy przez 2-4 sekundy, a potem schładzamy do temperatury 2-3oC. Urządzenia, w których prowadzi się pasteryzację, noszą nazwę pasteryzatorów. Pasteryzatory mogą pracować w sposób okresowy lub ciągły. Mają one różną budowę, przy czym najczęściej spotyka się wymienniki płytowe i rurowe, (stosowane głównie do pasteryzacji krótkotrwałej i momentalnej) oraz wannowe i tunelowe. W pasteryzatorach płytowych czynnik grzejny w postaci gorącej wody przepływa w przeciw prądzie w stosunkowo wąskich przestrzeniach kanalikowych (niekiedy o zmiennej grubości), które powstają w następstwie wzajemnego, szeregowego zestawienia płyt o różnym profilu. Aparaty płytowe mają wiele zalet, umożliwiają oszczędne zużycie ciepła (ilość odzyskiwanego w dziale regeneracji ciepła może dochodzić do 80-85%), są łatwe w obsłudze (rozbieranie, mycie), można regulować ich wydajność przez zmianę liczby płyt w sekcjach, charakteryzują się małymi wymiarami w stosunku do wydajności. Dużą zaletą tych urządzeń jest ich wielofunkcyjność. Współczesne pasteryzatory charakteryzują się nowoczesną konstrukcją w której mocowane są układy sterowania pozwalające w sposób precyzyjny regulować najważniejsze parametry techniczno-technologiczne. Przykładowy układ sterowania nowoczesnego pasteryzatora obejmuje szereg rozwiązań pozwalających między innymi na: • automatyczne sprawdzanie i zapis zdarzenia otwarcia zaworu zrzutowego, • pełną kontrolę procesu mycia CIP (automatyczne dozowanie środków myjących, kontrola stężenia, temperatury, przepływu i czasu), • aseptyczność termiczną układu z zabezpieczeniem wirówki i odgazowywacza, • pełną elastyczność konfiguracji układu, • współpracę z urządzeniami zewnętrznymi tanki zasilające i odbiorcze (kontrola położenia zaworów, wyświetlanie i rejestracja poziomu oraz temperatury w zbiornikach), • możliwość zaprogramowania kilku receptur produkcyjnych (temperatury, czasy przetrzymania), • rejestracja ciągła i archiwizacja parametrów urządzenia, • liczony przepływ produktu pozwala łatwo określić czas przetrzymania jak również precyzyjnie określić ilość przerobionego produktu. Kolejny sposób obróbki cieplnej to sterylizacja w środowisku wodnym o temperaturze powyżej 120oC, polegająca na zniszczeniu wszystkich, zarówno wegetatywnych, jak i przetrwalnikowych form mikroorganizmów. Pewną wadą tej metody jest to, że wysoka temperatura obróbki powoduje niekorzystne zmiany jakościowe (smaku, zapachu, konsystencji). Mikrobiologiczne zakażenie żywności przed sterylizacją może być bardzo różne tak pod względem ilościowym, jak i jakościowym. W procesie sterylizacji uwaga skupiona jest głównie na drobnoustrojach chorobotwórczych odznaczających się największą ciepłoodpornością. Zredukowanie liczby tych drobnoustrojów do bezpiecznego poziomu stanowi zasadniczy problem w wyjaławianiu cieplnym. Aktualnie stosowanych jest kilka metod sterylizacji: • sterylizacja suchym, gorącym powietrzem, • sterylizacja parą wodną pod ciśnieniem, • sterylizacja promieniowaniem (promieniowanie UV i promieniowanie jonizujące). Sterylizacja suchym gorącym powietrzem Suche i gorące powietrze powoduje utlenianie, a co za tym idzie inaktywację i degradację składników komórkowych drobnoustrojów. Wyjaławianie suchym gorącym powietrzem prowadzi się w sterylizatorach powietrznych, stanowiących zamknięte komory z termoregulacją, stosując temperatury 160-200oC utrzymywaną w czasie od dwóch godzin do kilkunastu minut. Warunki sterylizacji zależą w głównej mierze od wyjaławianego materiału i jego wytrzymałości termicznej. Materiał powinien być suchy, czysty i zabezpieczony przed ponownym skażeniem, na przykład za pomocą termoodpornej folii z tworzywa sztucznego. Aby materiał został wyjałowiony, suche gorące powietrze musi przeniknąć do jego wnętrza. W praktyce produkcyjnej czas potrzebny na zajście tego procesu nazywany jest czasem przenikania. Gdy materiał osiągnie odpowiednią temperaturę, rozpoczyna się czas utrzymywania się, będący właściwym procesem sterylizacji. Zwykle dla bezpieczeństwa oba czasy wydłuża się o połowę. Materiał powinien być ułożony w sterylizatorze tak, by nie utrudniać dostępu gorącego powietrza. Sterylizacja parą wodną pod ciśnieniem Nasycona para wodna powoduje gwałtowną hydrolizę, denaturację i koagulację enzymów i struktur komórkowych. Wyjaławianie jest rezultatem zarówno wysokiej temperatury, jak i aktywności cząsteczek wody. Zwykle stosowane temperatury sięgają 108-134oC, zaś czas wyjaławiania wynosi 15-30 minut. Aby osiągnąć taką temperaturę pary, podnosi się ciśnienie o wartość od jednej atmosfery w górę. Wzrost ciśnienia o jedną atmosferę powoduje podniesienie temperatury wrzenia wody o około 10 stopni. Wyjaławianie parą wodną przeprowadza się w autoklawach (aparatach ciśnieniowych), wyposażonych w przyrządy do pomiaru temperatury i ciśnienia oraz odpowiednie elementy zabezpieczające (zawory). Wyjaławianie hermetycznie zamkniętych pojemników z roztworami możliwe jest dzięki temu, że doprowadzona do autoklawu nasycona para wodna oddaje im swoje ciepło utajone, ogrzewając je do własnej temperatury. Roztwór w pojemniku paruje, wytwarzając „własną” parę, która jest faktycznym czynnikiem sterylizującym. Proces sterylizacji parą wodną składa się z następujących etapów: • Czas nagrzewania - ciepło przenika wówczas w głąb materiału. Czas ten jest różny dla różnych obiektów, dlatego też różne rodzaje pojemników należy wyjaławiać oddzielnie. • Czas wyrównania temperatury - para wodna oddaje swoje ciepło utajone materiałowi aż do chwili, gdy temperatury wyrównają się i ustępuje wymiana ciepła. • Czas wyjaławiania - właściwa sterylizacja, podczas której staramy się utrzymywać temperaturę przez określony wymaganiami technologicznymi okres. Zwykle dla bezpieczeństwa wydłuża się go o połowę. • Czas schładzania autoklawu - czas od chwili przerwania ogrzewania do momentu, gdy manometr wskaże, że ciśnienie wewnątrz autoklawu jest równe atmosferycznemu. Wyjaławianie parą wodną nie może być, rzecz jasna, stosowane do płynów nie będących układami wodnymi oraz do pustych pojemników, gdyż nie ma w nich z czego powstawać para. Uzyskane wówczas warunki sprowadzają się do podwyższenia temperatury (jak w przypadku sterylizacji suchym gorącym powietrzem). Jest ona jednak zbyt niska, by proces osiągnął wymaganą skuteczność. W hermetycznie zamkniętych pojemnikach wytwarza się nadciśnienie, którego wielkość zależy od stopnia wypełnienia. Jeśli roztwór zajmuje ponad 90% pojemności, ciśnienie może rozerwać pojemnik. Dlatego też zaleca się, by pojemnik nie był wypełniony więcej niż w 85 procentach. Drugim istotnym zjawiskiem jest to, że płyn w pojemniku stygnie wolniej, niż komora autoklawu. Powstaje więc nadciśnienie, które grozi eksplozją pojemnika. Aby się przed nią ustrzec, nie należy wyjmować zawartości autoklawu tuż po jego otwarciu. Można też zastosować chłodzenie cieczą, aby temperatury wyrównywały się szybciej. Nasyconą parą wodną możemy wyjaławiać zarówno roztwory wodne, jak i odzież ochronną, opatrunki, narzędzia. Materiały należy zabezpieczyć przed powtórnym skażeniem. Sterylizacja promieniowa Promieniowanie UV to wyjaławianie poprzez naświetlanie materiału promieniowaniem ultrafioletowym. Promieniowanie to zmienia strukturę kwasów nukleinowych, dlatego najsilniej działa na formy wegetatywne drobnoustrojów. Używa się fal o długości 210-328 nm (najbardziej aktywne jest promieniowanie o długości fali 254 nm), emitowanych np. przez lampy rtęciowe (niskociśnieniowa rura z kwarcu, wypełniona parami rtęciowymi). Promieniowanie ultrafioletowe jest szkodliwe dla ludzi, może powodować między innymi stany zapalne skóry i zapalenie spojówek. Promieniowanie ultrafioletowe nie przenika w głąb płynów i ciał stałych, jest adsorbowane przez szkło i tworzywa sztuczne. Dlatego też wyjaławiamy w ten sposób na ogół tylko powietrze lub powierzchnię przedmiotów. Jest to z reguły metoda pomocnicza. Natomiast promieniowanie jonizujące to rodzaj sterylizacji, która przebiega zarówno w sposób bezpośredni, jak i pośredni przez produkty z wykorzystaniem radiolizy wody. Źródłem tego promieniowania mogą być na przykład izotopy kobaltu-60. Metodę tę stosujemy do wyjaławiania materiałów termolabilnych. Podsumowanie Obróbka cieplna, utrwalanie mięsa i jego przetworów z wykorzystaniem różnych zakresów temperatur (zabiegi gastronomiczne, pasteryzacja, sterylizacja i tyndalizacja) umożliwiają dłuższe ich przechowywanie (nawet w postaci rezerw) oraz realizację transportu na dalsze odległości. Daje też możliwość normalnego zaopatrzenia i wyżywienia ludności, niezależnie od rejonizacji i sezonowości podaży żywca. Wraz z rozwojem przemysłu i wyraźnym oddzieleniem miasta od wsi, a także z funkcjonowaniem dużych zakładów przetwórstwa mięsnego wyraźnie wzrosła, rola utrwalania mięsa i żywności. Utrwalając mięso zatrzymujemy lub wyraźnie spowalniamy zmiany zachodzące w mięsie i jego przetworach oraz innych produktach żywnościowych. Należy jednak pamiętać, że wszelkie metody utrwalania mięsa i jego przetworów powodują w większym lub mniejszym zakresie zmiany w strukturze mięsa. Pewną alternatywą tych metod jest utrwalanie mięsa przy wykorzystaniu metod chemicznych. W tej sytuacji zmiany zachodzące w trakcie obróbki cieplnej należy odnieść i porównać z ewentualnymi niekorzystnymi zjawiskami, w tym zdrowotnymi produktu wynikającymi ze stosowania środków chemicznych. Autorzy: prof. dr hab. inż. Marian Panasiewicz dr hab. inż. Jacek Mazur mgr Karol Panasiewicz