Jakość mikrobiologiczna mięsa mrożonego.

[Maxell]

Jakość mikrobiologiczna mięsa mrożonego

 

 

Utrwalanie mięsa poprzez zamrażanie, jest bardzo często wybieraną metodą przedłużania trwałości mięsa. Dzięki zastosowaniu bardzo niskich temperatur w czasie utrwalania produktów oraz w czasie dalszego przechowywania produktów, możliwe jest przedłużenie trwałości poprzez zahamowanie rozwoju drobnoustrojów, ale również zatrzymanie procesów chemicznych i biochemicznych.

 

Mięso zawiera bardzo duże ilości wody i w zależności od elementu mięsa oraz gatunku zwierzęcia, woda może stanowić od 48,5% (kaczki) do aż 76% (kurczak). To właśnie ze względu na znaczną zawartość wody, mięso surowe jest bardzo podatne na rozwój licznych gatunków bakterii w tym bakterii chorobotwórczych, dlatego bardzo ważne jest odpowiednie jego zabezpieczenie, aby ograniczyć mikroflorę występującą w mięsie, a tym samym przedłużyć jego trwałość. Konsumenci poszukują coraz częściej żywności mało przetworzonej, bez dodatków technologicznych np. substancji konserwujących, a proces głębokiego mrożenia pozwala na otrzymanie produktu trwałego, bez takich dodatków.

Aby drobnoustroje mogły rozwijać się w środowisku, potrzebują odpowiednich warunków m.in. optymalnej temperatury, sprzyjającego odczynu (pH) oraz obecności i dostępności odpowiedniej ilości wody.

Woda jest bardzo ważnym elementem, pozwalającym na rozwój mikroflory w danym środowisku. Jednakże sama jej obecność może okazać się niewystarczająca – musi to być woda wolna, czyli taka, która jest dostępna dla bakterii, pleśni oraz drożdży. W technologii żywności używa się parametru o nazwie „aktywność wodna”, oznaczanego jako a_w. Parametr ten mówi o stanie dostępności (poniekąd zawartości) wody w danym środku spożywczym. Aktywność wody jest stosunkiem ciśnienia pary wodnej nad po wierzchnią żywności, do ciśnienia pary wodnej nad powierzchnią czystej wody, w tych samych warunkach temperatury i ciśnienia. Przyjmuje ona wartości od 1 – dla czystej wody, do 0 – dla środowiska, w którym woda jest nieobecna lub cząsteczki wody nie mają zdolności do wykonywania pracy (np. woda strukturalna).

W przypadku surowców mięsnych a_w zazwyczaj jest bliska 1, co stanowi o jej łatwej dostępności dla mikroorganizmów. Dopiero po zastosowaniu procesów technologicznych związanych np. z odparowaniem wody, dodaniem do żywności substancji osmotycznych lub zamrożeniem produktu, powoduje obniżenie wartości tego parametru, co tym samym ogranicza dostępność wody  dla mikroorganizmów. Warto jednak zaznaczyć, że w przypadku temperatury poniżej punktu zamarzania wody, aw staje się niezależna od składu środka spożywczego, a zależy jedynie od temperatury. W związku z tym badanie aktywności wody w przypadku żywności zamrożonej jest mniej ważne niż w przypadku środków spożywczych utrwalanych innymi metodami. Z punktu widzenia utrwalania produktów mięsnych, ważne są dolne limity (minimalne wartości a_w), w których drobnoustroje zdolne są do rozwoju. Przyjęto, że rozwój mikroorganizmów zahamowany jest przy wartości na poziomie a_w<0,6. W przypadku produktów mrożonych ustalono, że średnia temperatura wynosząca -10^oC stanowi granicę rozwoju dla mikroflory, przy której aw wynosi około 0,90. Metabolizm zawartych w mięsie bakterii hamowany jest w temperaturze -7^oC, a w przypadku pleśni -12^oC, a nawet -15^oC. Notuje się jednak przypadki wzrostu mikroorganizmów w temperaturze niższej niż wskazano, ale jest on na tyle powolny, że nie wpływa na proces psucia żywności. Nie można jednak wykluczyć obecności pewnych grup mikroorganizmów i możliwości ich wystąpienia w mięsie utrwalonym poprzez proces zamrażania. W przypadku utrwalania poprzez mrożenie mięsa świeżego, stosuje się jednak temperatury sięgające poniżej -20^oC, co sprawia, że aktywność wody zostaje obniżona do poziomu a_w = 0,82-0,75. W tabeli 1 przedstawiono graniczne wartości aktywności wody dla wybranych mikroorganizmów.

 

 

Należy jednak pamiętać, że oporność drobnoustrojów na niższe wartości temperatury jest znacznie wyższa niż na temperaturę wysoką. Temperatura 2^oC wpływa na zahamowanie rozwoju bakterii takich jak Clostridium botulinum (laseczka jadu kiełbasianego) oraz Escherichia coli. Znaczna część baterii jest wrażliwa na temperaturę od -2^oC do -5^oC. Bakterie, które odpowiedzialne są za procesy psucia się mięsa, np. Pseudomonas sp. wykazują wysoką wrażliwość na wysychanie. Minimalne wartości aktywności wody, dla tych drobnoustrojów mieszczą się w przedziale od 0,95 do 0,98. Dlatego, już w temperaturze –2°C proces namnażania i rozwoju szczepów gnilnych zostaje zahamowany. Bakterie gram-ujemne są bardziej wrażliwe na działanie niskiej temperatury, dlatego też w przypadku mięsa mrożonego, częściej izoluje się bakterie gram-dodatnie, jednak nie ma to ogólnego znaczenia w przypadku ogólnej ich przeżywalności. Dużo ważniejszym aspektem wpływającym na przeżycie bakterii w czasie zamrażania, jest to, w jakim stadium rozwoju się one znajdują. Bakterie w fazie wzrostu logarytmicznego są najmniej oporne na niskie temperatury, natomiast w czasie fazy stacjonarnej oporność bakterii jest większa (patrz rysunek 1).

 

 

Faza logarytmiczna jest fazą, w której komórki w sprzyjających warunkach środowiska rozmnażają się i rozwijają najszybciej i są w pełni przystosowane do środowiska, w którym występują. Faza stacjonarna jest fazą, podczas której komórki występują w stałej liczbie.

W przypadku utrwalania surowców mięsnych metodą mrożenia, nie bez znaczenia jest również dobór metody, która przekłada się na szybkość zamrażania. Przeprowadzenie bardzo szybkiego procesu zamrażania ma znacznie większy wpływ na redukcję liczby drobnoustrojów w mięsie niż późniejsze przechowywanie produktów w stanie zamrożonym. Przy zastosowaniu metody kriogenicznej (bardzo szybkie mrożenie np. w ciekłym azocie) w czasie przechowywania notuje się znacznie mniejszą ilość drobnoustrojów niż w przypadku użycia innych metod, przy takich samych warunkach przechowywania. Uszkodzone komórki mikroorganizmów w czasie zamrażania mogą stanowić nawet do 90% ogólnej populacji bakterii środka spożywczego poddawanego temu procesowi.

Dlatego ważne jest, aby proces mrożenia przeprowadzać z użyciem najszybszych metod mrożenia. Zastosowanie szybkiego procesu zamrażania sprawi również, że wytworzone w surowcu kryształki lodu będą małe, a co za tym idzie struktura produktu zostanie uszkodzona w minimalnym stopniu.

W przypadku mikroflory mięsa rozmrożonego główny wpływ na jego jakość po rozmrożeniu ma zarówno jego stopień kontaminacji przed dokonaniem procesu mrożenia, ale również sposób przechowywania, a także warunki rozmrażania. Surowiec zamrożony, jak również poddawany rozmrażaniu musi być odpowiednio zabezpieczony przed zanieczyszczeniami wtórnymi, które mogą być znacznie większym zagrożeniem niż zanieczyszczenia mikrobiologiczne ze źródeł pierwotnych, które ujawniają się po rozmrożeniu surowca. W przypadku mięsa rozmrożonego, wszystkie zmiany mikrobiologiczne przebiegają tak samo szybko, jak w przypadku mięsa niepoddanego procesowi mrożenia, a następnie rozmrożenia. Różnica polega natomiast w ograniczeniu liczby bakterii w mięsie rozmrożonym, ze względu na zastosowanie niskiej temperatury utrwalania, a także znacznemu osłabieniu komórek mikroorganizmów.

 

Autor: mgr inż. Wioletta Wiczuk