[Rok 1950][Artykuł 2] Stosowanie saletry i nitrytu do peklowania mięsa.

[Maxell]

STOSOWANIE SALETRY I NITRYTU DO PEKLOWANIA MIĘSA

 

Trwały po gotowaniu, czerwony kolor mięsa peklowanego, powstaje dzięki obecności azotynów w solankach — co stwierdzono już ok. 50 lat temu, jednakże bezpośredni dodatek azotynów zaczęto stosować dopiero od lat 30, przy tym sposób ten rozpowszechnił się bardzo wolno. Ojczyzna peklowania — Anglia, okazała się jednym z najbardziej konserwatywnych pod tym względem krajów, ponieważ zaś była równocześnie jednym z głównych odbiorców przetworów peklowanych, dyktowała warunki swoim dostawcom, między innymi i Polsce. Skutkiem tego problem azotynu czy azotanu zaistniał u nas dopiero od kilku lat. Jednym z krajów, gdzie przeprowadzono na ten temat najwięcej doświadczeń i gdzie najwcześniej urzędowo dopuszczono zastosowanie azotynów przy peklowaniu mięsa są Stany Zjednoczone Ameryki Płn. (1925 r.). Mimo to badania trwają tam nadal i wydaje się, że sprawa ta nie jest jeszcze ostatecznie wyczerpana. Z dostępnych w tej chwili źródeł przytoczę kilka wyników doświadczeń i wypowiedzi na ten temat.

C. Robert Moulton i W. Lee Lewis ¹⁾ przytaczają między innymi następujące wyniki badań: Szynki lewe i prawe peklowano z zachowaniem identycznych warunków technologicznych, z tą tylko różnicą, że w jednej solance był jedynie dodatek azotynów, a w drugiej azotanów. Ocenę gotowego produktu przeprowadził zespół fachowców, posługując się oceną punktową. W sumie oceny punktowej nie było istotnych różnic. Szynki peklowane z dodatkiem saletry otrzymały większą ilość punktów za smak, a mniejszą za kolor, natomiast peklowanie z nitrytem — odwrotnie, tak, że suma punktów wyrównała się. Obecnie w USA tak zresztą jak i u nas, stosuje się przy szynkach peklowanie mieszane nitrytowo-saletrowe. Dla orientacji podaję typowe solanki tam stosowane.

 

Solanka I jest solanką saletrową z dodatkiem nitrytu.

Solanka II jest nitrytową z dodatkiem saletry.

 

W praktyce stosuje się różne składy solanek pomiędzy tymi granicznymi¹⁾.

 

 

U w a g a : Ilość saletry, nitrytu i cukru podane są na 100 litrów solanki.

 

Ci sami autorzy cytują podobne doświadczenia z bekonem.

W tym wypadku nie było już żadnych różnic, gdyż zespół rzeczoznawców oceniał raz wyżej połówkę peklowaną z saletrą, raz peklowaną z nitrytem.

R.H. Kerr, C.T. March, W-F. Sogroder i E. A. Boyer¹⁾ członkowie Biura Produkcji Zwierzęcej w Ministerstwie Rolnictwa USA wydali następującą opinię o zastąpieniu azotanów przez azotyny. Saletra może być z powodzeniem zastąpiona przez, nitryt, gdyż:

 

1) Nie stwierdzono istotnych różnic smakowych pomiędzy mięsem peklowanym saletrą a mięsem peklowanym nitrytem.

2) Mięso peklowane nitrytem zawiera mniejszą ilość nitrytu niż mięso peklowane saletrą.

3) Użycie nitrytu skraca czas peklowania o 1/3 i pozwala na przerwanie peklowania w momencie, gdy kolor jest już utrwalony a produkt nie przesolony nadmiernie. Dłuższe trzymanie mięsa w solankach powoduje silną penetrację soli, co daje produkt zbyt słony. W wypadku stosowania dodatku starych solanek, redukująca flora bakteryjna może się rozwinąć nadmiernie i spowodować zbyt daleko posuniętą redukcję azotynów do wolnego azotu.

 

Ten ostatni wypadek jest szczególnie niebezpieczny przy użyciu wyłącznie azotynów. Przyczyną tego może być nie tylko nadmierny rozwój drobnoustrojów, lecz także zbyt duża kwasowość solanki. Wypadki takie mogą zachodzić w czasie zakłócenia normalnego procesu produkcji.

Z tych też powodów cały szereg przetwórni w Ameryce stosuje obydwa środki razem, uzyskując szybkie utrwalenie koloru dzięki nitrytowi, a lepsze właściwości stabilne dzięki saletrze. Szczególnie stosuje się to przy wędlinach i innych trwałych wyrobach.

Przypisuje się również saletrze działanie wstrzymujące wzrost drobnoustrojów beztlenowych²⁾. Zwolennicy stosowania saletry próbowali dodawać do solanek określone ilości kultur bakterii denitryfikujących, lecz w praktyce nie znalazło to szerszego zastosowania.

Z chwilą urzędowego dopuszczenia użycia azotynów do przetworów peklowanych zaszła potrzeba ścisłej kontroli ich ilości.

W USA ustalono normy odnośnie zawartości azotynów i azotanów w solankach nastrzykowych i zalewowych, w mieszankach przy soleniu na sucho oraz w gotowym produkcie. Normy te przedstawiają się następująco¹⁾:

 

Gotowy peklowany produkt nie może zawierać więcej niż 200 części nitrytu na milion (20 mg na 10Ó g produktu). Przy suchym peklowaniu (np. wędliny) nie można stosować więcej niż 3 ozs (około 85 g) azotanu (saletry) lub 1/4 uncji (około 7,9 g) azotynu (nitrytu) na 100 funtów mięsa (około 45,4 kg).

W wypadku stosowania mieszanki azotanów i azotynów ilość nitrytu nie może przekraczać 1/4 uncji, a saletry można dodać jedynie tyle, aby łączna ilość saletry i nitrytu nie przekroczyła 3 uncji na 100 funtów mięsa.

Przy solankach nastrzykowych ilość saletry nie może przekroczyć 10 funtów (4,5 kg) na 100 galionów (379 litrów) solanki.

Ilość nitrytu nie może przekroczyć 2 funtów (907,2 g) na 100 galionów (379 litrów) solanki. W wypadku gdy część nitrytu zastąpiona jest przez saletrę, ilość tej ostatniej może być tylko dwukrotnie większa od ilości nitrytu (na 1 część nitrytu 2 części saletry).

Do jakiego stopnia sprawa ilości stosowanej saletry była nie uregulowana świadczy analiza solanek z 55 przetwórni w USA (1926 r.). Tylko około 24% z tych przetwórni stosowało mniej niż 10 funtów (4,5 kg) saletry na 100 galionów solanki nastrzykowej, inne stosowały więcej, a niektóre z nich nawet 70—90 funtów (31,7 — 40,8 kg) na 100 galionów (379 litrów). Ilości te zaczęły się później zmniejszać, jednakże użycie nitrytu rozpowszechniało się dość wolno. Jeszcze w 1930 r. ok. 70% z wymienionych przetwórni stosowało wyłącznie saletrę i nitryt razem.

Częściowe zastąpienie saletry przez nitryt okazało się w praktyce bardzo korzystnym i ostatnio sposób ten szeroko rozpowszechnił się w USA.

Ostatecznie również i Anglia zainteresowała się problemem zastąpienia saletry przez nit­ryt³⁾. W Anglii zabroniony był dodatek azotynu w zwykłych rzemieślniczych przetwórniach, stosowano tam wyłącznie saletrę. Azotyny można było stosować jedynie tam, gdzie były zapewnione warunki ścisłej ich kontroli w solankach i gotowym produkcie. Kontrola zawartości azotynu w solankach, gdzie pekluje się wyłącznie z dodatkiem saletry, jest bardzo utrudniona. Zadziwiającym jednakże było, że przedwojenne solanki w przetwórniach angielskich zachowywały stosunkowo stałe ilości azotanów i azotynów, nie ulegające większym wahaniom. Zawartość saletry wahała się w nich w granicach 3 — 4%, a azotynów ok. 0,1% w przeliczeniu na KNO₃ i KNO₂.

Dopiero w czasie wojny ilości te zaczęły znacznie się zmieniać. Autorzy publikacji przypisują to anormalnym, warunkom pracy przetwórni w czasie wojny, podkreślają szczególnie nierównomierność dostaw i przemęczenie żywca przed ubojem. Równocześnie z wahaniem zawartości azotanów i azotynów w solankach stwierdzono odchylenia w ilości flory bakteryjnej pH (kwasowości) w zawartości białka. Doszli oni do wniosku, że zastosowanie nitrytu powinno w dużym stopniu przyczynić się do unormowania tych stosunków.

Teoretyczne obliczenie, po ustaleniu ilości barwników mięsa, tj. hemoglobiny, krwi i myoglobiny mięśni, wskazuje, że do całkowitego utrwalenia koloru mięsa peklowanego, tj. przeprowadzenia wspomnianych barwników w nitrosohemoglobiny, wystarcza 1—2 g NaNo₂ na 106 g (1000 kg) dobrze wykrwawionej tkanki mięsnej. Uwzględniając dostateczny nadmiar azotynu, przewidziany np. na straty lub większą ilość barwnika, należy wnioskować, że już 10 g azotynu powinno wystarczyć na utrwalenie koloru w 10⁶ g mięsa. Wspomniane badania przeprowadzono zarówno w skali doświadczalnej jak i w warunkach praktycznych i autorzy wyciągają następujące wnioski:

 

1) Dobry kolor i smak bekonu można osiągnąć przy stosowaniu bardzo małej ilości tylko azotynów (10 g NaNo² na 10⁶ g tkanki mięsnej).

2) Obecność azotanów i drobnoustrojów podczas peklowania i dojrzewania nie jest istotna dla otrzymania dobrego smaku bekonu.

 

Stosowanie nitrytu pozwoli na następujące udogodnienia w praktyce:

 

1) Dokładniejszą kontrolę zawartości azotynów w solankach, a tym samym i w gotowym produkcie.

2) Umożliwi większą swobodę w recepturze solanek zalewowych, gdyż można będzie robić większe odchylenia w ilości innych składników solanki np. soli, azotanów, cukru (o ile się go stosuje). Przy stosowaniu azotanów i tendencji do łagodnego peklowania utrudnione było utrzymanie odpowiedniej ilości mikroflory w solankach oraz regulowanie pH.

3) Użycie azotanów pozwoli na obniżenie temperatury peklowania do 32° F (0° C), co spowoduje równocześnie zmniejszenie ilości drobnoustrojów.

 

Pewne naświetlenie tego problemu daje również jedna z prac, przeprowadzona w Kanadzie przez A. H. Woodcook‘a i White‘a⁴⁾.

Badania nad wpływem soli peklujących na kolor i jego trwałość przeprowadzono posługując się przy ocenie analizą odbitych promieni. Oznaczono intensywność promieniowania czerwonego, zielonego i niebieskiego za pomocą spektrofotometru. Obecność nitrytu w mięsie powodowała powstawanie widma w granicach 490 milimikronów, które to widmo uważane jest za właściwe dla nitrosohemoglobiny. Stwierdzono, że nitryt powoduje opóźnienie powstawania methemoglobiny w mięsie bekonu. Obecność ok. 50 p.p.mil. (5 mg na 100 g) nitrytu w mięsie wystarcza do pełnej reakcji utrwalania koloru. Wahania w ilości azotanów nie miały widocznego wpływu na kolor mięsa. Uwidoczniła się natomiast zależność pomiędzy zawartością soli w solance i kolorem mięsa.

Zmiany w ogólnym promieniowaniu wskazują, że kolor mięsa zaczyna ciemnieć ze wzrostem koncentracji soli. W każdym razie przemiany powodujące w tym wypadku ciemnienie mięsa nie idą w kierunku tworzenia się methemoglobiny, gdyż równocześnie zaobserwowano, że wzrost stężenia solanki opóźnia tworzenie się methemoglobiny, co stwierdzono przez zwiększenie promieniowania zielonego, a zmniejszenie czerwonego.

Wszystkie próbki w tym doświadczeniu peklowano przez 70 godzin przy temperaturze 4,4° C (40° F)), po wyjściu z solanki pozostały przez 24 godz. na osuszce, następnie owijano je w pergaminowy papier i trzymano na dojrzewaniu przez 9 dni przy temperaturze 7,1° C (45° F).

A. A. Manerberger i E. J. Mirkin⁵⁾ w następujący sposób oceniają zastosowanie nitrytu. Użycie nitrytu pozwala na szybsze utrwalenie koloru mięsa i na dokładniejszą jego kontrolę. Zawartość azotanów i azotynów w mięsie nie jest obojętna ze względu na zdrowie konsumenta. Azotyn również azotan jako źródło azotynu, po przekroczeniu określonych norm są silną trucizną. Dlatego ilość nitrytu w gotowym produkcie ograniczona jest ustawowo i nie może przekraczać 0,02%, czyli 20 mg na 100 g mięsa.

Stosowanie saletry utrudnia bardzo regulowanie zawartości nitrytu w produkcie, gdyż w warunkach sprzyjających rozwojowi flory denitryfikującej mogą się wytworzyć duże ilości nitrytu przekraczające dopuszczalne normy.

Przy obliczeniu ilości nitrytu potrzebnego do utrwalenia koloru mięsa wychodzi się z następujących założeń: 1 g hemoglobiny może związać 3,6 mg tlenku azotu. Jeśli się przyjmie, że w dostatecznie wykrwawionym mięsie znajduje się ok. 0,5% hemoglobiny, to 100 g mięsa zwiąże 3,6 x 0,5 = 1,8 mg NO, co w przybliżeniu odpowiada 4 mg NaN0₂. Z obliczenia tego wynika, że przy peklowaniu w solance wystarczy 10 mg NaN0² na 100 g mięsa, zakładając, że penetracja nitrytu w mięsie ustanie z chwilą wyrównania się stężenia solanki w mięsie i w basenie. Jednakże praktyka wykazała, że przy peklowaniu grubszych połaci mięsa wymieniona ilość nitrytu nie zawsze jest wystarczająca do równomiernego utrwalenia koloru. Tłumaczy się to nietrwałością nitrytu, który w sprzyjających ku temu warunkach szybko ulega rozkładowi.

Wg danych Wszechzwiązkowego Naukowo-Badawczego Instytutu Przemysłu Mięsnego w ZSRR dla normalnego utrwalenia koloru mięsa wystarczają następujące ilości NaN0₂ w solankach. Przy peklowaniu mięsa świńskiego np. szynek zawartość NaN0₂ w solance powinna się zamykać w granicach 0,06 — 0,1%, w wypadku gdy stosuje się 10 - 12% solanki nastrzykowej i 50% solanki zalewowej w stosunku do wagi mięsa. Przy peklowaniu mięsa wołowego, (baraniego i końskiego ilość nitrytu w solankach również nie powinna przekraczać 0,1%. W tych warunkach ilość nitrytu w gotowym produkcie utrzymywała się w granicach nieprzekraczających dozwolonych norm tj. 0,02% czyli 20 mg na 100 g mięsa.

M. Ingram, J. R. Hawthome i D. P. Gatherum⁶⁾ opublikowali ciekawą pracę na temat kontroli koncentracji azotynów w solance bekonowej. Z badań tych wynika, że redukcja azotanów na azotyny związana jest ściśle z koncentracją soli w solance, a mianowicie ze wzrostem koncentracji soli zmniejsza się ilość azotynów i odwrotnie. Stwierdzili oni poza tym, że koncentracja soli zawsze mniejsza jest w górnych warstwach a większa na dnie basenów. Proporcjonalnie zmieniła się również zawartość azotynów. Z przytoczonych danych cyfrowych wynika, że w zależności od spadku koncentracji soli w granicach 26 — 23° Be ilość azotynów wzrastała prawie dwukrotnie w górnych warstwach solanki po 5-ciu dniach peklowania.

Chciałbym dodać jeszcze kilka słów na temat znaczenia własności redukujących środowiska, w których odbywa się peklowanie, gdyż sprawa ta jak również zagadnienie kwasowości (pH) solanek lub mięsa nie są należycie doceniane.

Reakcje redukcji dają nam pożądany efekt końcowy, tj. powstanie nitrosohemoglobiny, reakcje utlenienia prowadzą do niepożądanych objawów patologicznych przemian barwników mięsnych, między innymi do tworzenia methemoglobiny. W pewnych granicach procesy związane z przemianami barwy mięsa w czasie peklowania należą do odwracalnych. Należy również pamiętać, że zbyt daleko posunięta redukcja prowadzi do szkodliwych przemian w czasie peklowania. Wynika stąd, że dla przebiegu procesu peklowania, zapewniającego stosunkowo trwały kolor mięsa musi zaistnieć ściśle określona równowaga, tj. zdolność do redukcji lub utleniania ciał znajdujących się w środowisku peklującym. Powinno to mieć miejsce zarówno w czasie samego peklowania jak też i później, po wyjęciu mięsa z solanki.

Własności te charakteryzują się pojęciem potencjału oksydoredukcyjnego, który to potencjał wskazuje jakie jest napięcie, tj. skłonność do utleniania lub redukcji w danym środowisku. Pojęcie potencjału oksydoredukcyjnego wiąże się ściśle z zagadnieniami enzymatyki. Dokładne ich omówienie zajęłoby za dużo miejsca, toteż ograniczę się jedynie do stwierdzenia pewnych faktów ciekawych z punktu widzenia procesów peklowania.

Utlenienie i redukcję wyobrażamy sobie jako procesy polegające na wędrówce elektronów. Odjęcie elektronów jest to utlenienie, dodanie elektronów — redukcja np.:

 

 

e - reprezentuje tu elektron w postaci wolnej. W rzeczywistości elektron ten zostaje przyłączony przez jakieś ciało, ulegające jednocześnie redukcji.

 

Utlenianie nie może więc zajść dopóki nie ma odpowiedniego akceptora, przyjmującego elektron i odwrotnie — redukcja może mieć miejsce jedynie w tym wypadku, gdy w środowisku znajduje się donator elektronu. Procesy oksydoredukcyjne mogą więc zachodzić bez bezpośredniego udziału tlenu. Dotyczy to oczywiście układów odwracalnych, w których reakcja może przebiegać w obu kierunkach.

Odpowiedni potencjał oksydoredukcyjny gwarantuje, że przemiany w procesie peklowania pójdą w kierunku pożądanym dla pełnego utrwalenia koloru mięsa. Np. wiadomo, że hemoglobina i powstająca z niej w czasie peklowania nitrosohemoglobina zawierają żelazo w formie zredukowanej czyli dwuwartościowej Fe++. Przy nieodpowiednim potencjale oksydoredukcyjnym przemiany mogą pójść w kierunku powstania methemoglobiny, zawierającej żelazo w formie utlenionej czyli trójwartościowej Fe+++.

Zagadnienie znaczenia potencjału oksydoredukcyjnego w procesach peklowania nie jest jeszcze dostatecznie opracowane.

Należy jednakże przypuszczać, że na tej drodze można będzie osiągnąć dużo ciekawych danych naświetlających procesy peklowania. Wartość potencjału oksydoredukcyjnego zależna jest również od koncentracji jonów wodorowych (pH), skutkiem naruszania przez nie równowagi jonowej w układach odwracalnych.⁷⁾ Pragnę jeszcze podkreślić, że przesunięcie pH w kierunku obojętnym, czyli niekorzystnym przy peklowaniu, ma miejsce prawie przy wszystkich zakłóceniach normalnego toku produkcji.

W mięśniach zwierzęcia znajduje się glikogen (skrobia zwierzęca), który po śmierci zwierzęcia ulega rozkładowi na kwas mlekowy powodując zakwaszenie tkanek. Zakwaszenie to największe jest w stanie pośmiertnego stężenia powstającego skutkiem pęcznienia koloidów mięsnych pod wpływem kwasu mlekowego. pH tkanek bezpośrednio po uboju wynosi ok. 7, czyli odczyn mięśni jest obojętny lub może być nawet lekko alkaliczny. Z chwilą rozpoczęcia się procesów pośmiertnych pH zaczyna się obniżać i normalnie, w momencie stężenia pośmiertnego, ustala się w granicach 6,2 — 6,8 w zależności od początkowej ilości glikogenu.

Ilość ta zależy w dużym stopniu od wypoczęcia zwierzęcia przed ubojem. Im lepiej ono wypocznie, tym więcej będzie miało w mięśniach glikogenu w chwili uboju. Z drugiej zaś strony trzeba wziąć pod uwagę, że glikogen odkłada się w mięśniach w czasie normalnego bytowania osobnika. W wypadku gdy zwierzę 'będzie przez dłuższy czas transportowane, a w dodatku głodzone i niepokojone w czasie transportu, glikogen nie będzie się odkładał. Nawet gdy bezpośrednio przed ubojem dać takiemu zwierzęciu dostateczny wypoczynek, to wygłodzony i przemęczony organizm nie gromadzi już glikogenu. Wspomniane poprzednio już zmiany pośmiertne korzystne z, punktu widzenia peklowania, zachodzą w czasie do kilkudziesięciu godzin po uboju. Po tym okresie zaczynają już się procesy dojrzewania mięsa związane z działalnością enzymów. Kwas mlekowy ulega rozkładowi lub zostaje zobojętniony przez związki tworzące się podczas enzymatycznych procesów rozkładu tkanek mięsnych. pH wzrasta wówczas gwałtownie do obojętnego i dalej do alkalicznego. Jeśli więc z tych lub innych powodów przetrzyma się zbyt długo mięso po uboju (przed peklowaniem) to z góry można wnioskować, że peklowanie będzie przebiegać nienormalnie.

Jeśli podczas takiego przetrzymania mięsa nie zachowa się w dodatku właściwych temperatur, to następuje rozwój bakterii proteolitycznych. Peklowanie takiego mięsa nie tylko, że nie da dobrych wyników, lecz spowoduje znaczną zmianę w kwasowości a przez to i potencjału oksydoredukcyjnego samej solanki, zakażenie jej bakteriami, co w konsekwencji spowoduje jej zepsucie, trudne do usunięcia przez dłuższy okres czasu. Również zbyt długie przetrzymywanie mięsa w solance lub co gorsze powtórne wkładanie do basenu, będących już na osuszce przetworów peklowanych, odbija się w szkodliwy sposób zarówno na kolorze samego mięsa jak też i na solance.

Bezwzględnie, że na przebieg peklowania ma jeszcze wpływ cały szereg innych czynników, jak np.: odpowiednia woda, sól, saletra, azotyn, właściwe obchodzenie się z solankami przez ich filtrowanie, wzmacnianie, przechowywanie w wypadku przerwy w produkcji, utrzymywanie właściwych i stałych temperatur, czasu peklowania itp.

 

Autor: inż. A. NIEWIAROWICZ

 

LITERATURA

 

1) C. Robert Moulton i W. Lee Lewis. Meat through the mieroscope, Chicago 1940.

2) Home curing of bacon and hams. London 1945.

3) The function of nitrate, nitrite and bacteria in the curing of bacon and hams. Special Report nr 49 London 1940.

4) A. H. Woodcook i W. H. White. Canadien Journal of Research 1943.

5) A. A. Manerbergier i E. J. Mirkin. Tiechnologija miasa i miasoproduktow. Moskwa 1949 r.

6) M. Ingram, J. R. Hawthorne i D. P. Gatherum. The Control of the cocentration of Nitrite in Bacon Curing Brines. Food Manufacture — London 1947.

7) T. Matuszewski. Wstęp do mikrobiologii rolniczej. Puławy 1947.

 

Pisownia oryginalna.