Jump to content

Dojrzewanie wędlin surowych jako zabieg utrwalający.


Maxell

Recommended Posts

DOJRZEWANIE WĘDLIN SUROWYCH JAKO ZABIEG UTRWALAJĄCY

Dr inż. Jerzy Wajdzik

 

post-39694-0-89128000-1648036441_thumb.jpg

 

Przetwory mięsne, w tym również wędliny surowe są podatne na niekorzystne zmiany, które ograniczają ich trwałość. Podczas ich przechowywania tworzące je składniki ulegają przemianom prowadzącym do obniżenia jakości, włącznie z występowaniem objawów zepsucia.

 

Zmiany te wywoływane są różnego rodzaju konsekwencjami zastosowanych zabiegów technologicznych oraz przede wszystkim wieloma obiektywnymi czynnikami, w tym:

 

- procesami fizycznymi (obecność wody wolnej, wartość aw),

- procesami chemicznymi (procesy oksydacji),

- działaniem światła (katalityczna oksydacja),

- procesami biochemicznymi (działanie lipazy, oksydazy i proteaz),

- procesami mikrobiologicznymi (działanie mikroorganizmów).

 

W celu wykluczenia wystąpienia negatywnych zmian i wydłużenia terminu przydatności do spożycia wędlin surowych skuteczne jest zoptymalizowanie procesu dojrzewania, w wyniku czego uzyskuje się zmniejszenie zawartości wody, obniżenie wartości aw, obniżenie wartości pH, zahamowanie wzrostu niepożądanych mikroorganizmów i eliminację tlenu. Zachodzące w trakcie dojrzewania wędlin surowych różne procesy kształtujące ich trwałość mogą być sterowane mierzalnymi parametrami, takimi jak: wartość pH, wartość aw, ubytek masy i skład chemiczny. Na efektywność i przebieg procesu dojrzewania wpływa w dużym stopniu peklowanie, faza przygotowania farszu wędlinowego oraz zabieg wędzenia.

Wszystkie czynniki przyczyniające się zwiększenia trwałości wędlin surowych dojrzewających można podzielić na dwie grupy:

 

1. zewnętrzne parametry sterowania związane z warunkami prowadzenia procesu dojrzewania,

2. wewnętrzne parametry sterowania wynikające z zastosowanej receptury produkcji.

 

DODATKI TECHNOLOGICZNE

 

Niezbędną substancją dodatkową stosowaną w produkcji wędlin surowych dojrzewających jest chlorek sodu. Zawartość tej soli w kiełbasach surowych sięga poziomu 4,5%, a w przypadku suszonych surowych wędzonek nawet 7%. Technologicznie przyjmuje się, że już poziom nasolenia wynoszący 3% powoduje istotną skuteczność utrwalającą chlorku sodu, przy czym dopiero koncentrację soli przekraczającą wartość 4% należy jednoznacznie traktować jako poziom stabilizujący wyroby mikrobiologicznie. U podstaw utrwalającego działania soli kuchennej jest obniżanie wyróżnika aktywności wody, przez co pogorszeniu ulegają warunki do życia różnym niepożądanym mikroorganizmom. Bakteriostatyczne działanie chlorku sodu jest więc związane przede wszystkim z ograniczaniem dostępności wody niezbędnej do rozwoju drobnoustrojów. U podstaw takiego działania jest podnoszenie przez chlorek sodu ciśnienia osmotycznego, sprzyjanie plazmolizie komórek niektórych drobnoustrojów, bezpośrednie toksyczne działanie na komórki mikroorganizmów oraz osłabienie aktywności wewnątrzkomórkowych enzymów proteolitycznych.

Na trwałość wędlin surowych dojrzewających wpływa istotnie dodatek powszechnie stosowanych środków peklujących w postaci konserwujących azotynów (azotanyIII) i ich prekursorów-azotanów (azotanyV). Te drugie sole w procesie peklowania ulegają denitryfikacji, redukującej je do azotynów i w ten sposób wpływają na trwałość wędlin analogicznie, jak dodane azotyny. Antydrobnoustrojowe działanie azotynów przejawia się zapobieganiem rozwojowi niektórych bakterii patogennych, w tym przede wszystkim wytwarzających neurotoksyny beztlenowych szczepów Clostridium botulinum.

Jest to wynikiem sekwestrowania kationów żelaza niezbędnych do proliferacji i produkowania toksyn przez wymienione drobnoustroje. Azotyny przyczyniają się również do hamowania wzrostu bakterii z rodzaju Salmonella, szczepów Staphylococcus aureus oraz Listeria monocytogenes. Sole te dodane do wyrobów surowych dojrzewających wykazują naturalną tendencję do utleniania się do azotanów i w ten sposób wykorzystują niekorzystny dla jakości i trwałości wyrobów tlen. Obniżając podaż tlenu, eliminują w dużym stopniu jego kontakt z łatwo utleniającymi się wielonienasyconymi kwasami tłuszczowymi. Na poprawę trwałości wędlin surowych wpływa ponadto tworzenie przez azotyny z jonami Me niereaktywnych kompleksów chelatowych, co ogranicza niekorzystne dla trwałości wyrobów przemiany w lipidach. Skuteczność konserwującego działania azotynów zależy od wielkości stężenia, temperatury przechowywania wyrobów, ich wartości pH, obecności innych substancji konserwujących i chlorku sodu. Działaniu utrwalającemu azotynów sprzyja aktywność wody na poziomie poniżej 0,96, przy czym skuteczność konserwującą osiąga się dopiero przy poziomie ich resztkowej pozostałości w wyrobach na minimalnym poziomie wynoszącym 80 mg w 1 kg wyrobu. W praktyce jednak dopiero poziom powyżej 200 mg w 1 kg wyrobu inaktywuje drobnoustroje w sposób trwały.

Pośrednio na trwałość wędlin surowych dojrzewających wpływają dodane w procesie ich produkcji węglowodany, które są źródłem energii dla wprowadzanych bakteryjnych kultur startowych. Wzrost dynamiki rozwoju bakterii wpływa na efektywny przebieg procesu dojrzewania, który rozpoczyna się fazą fermentacji. Dodane węglowodany ulegają w tym procesie przemianom homo- lub heterofermentacyjnym, prowadzącym do powstawania głównie kwasu mlekowego obniżającego wartość pH surowca mięsnego do poziomu wywołującego działanie konserwujące. Dynamika przemian węglowodanów jest zróżnicowana i zależy od budowy chemicznej cząsteczki cukru oraz rodzaju obecnych w środowisku bakterii fermentacji mlekowej. Cukry, będące pożywką dla bakterii denitryfikujących sprzyjają również redukcji azotanów do azotynów, co przyspiesza przebieg całego mechanizmu peklowania. W celu uzyskania dobrych efektów działania węglowodanów konieczne jest właściwe skorelowanie ich ilości i rodzaju z rodzajem użytych do produkcji startowych kultur bakteryjnych.

Niekorzystnym procesom utleniania, pogarszającym jakość i trwałość wędlin surowych dojrzewających, można zapobiegać przez dodatek przeciwutleniaczy (związki redukujące). Należą do nich głównie kwasy askorbinowe i ich sole sodowe. Substancje te obniżają ciśnienie cząstkowe tlenu i przesuwają tym samym w sposób pożądany potencjał oksydoredukcyjny masy wędlinowej poddawanej dojrzewaniu. Ulegając utlenianiu, wiążą niekorzystny dla trwałości wyrobów tlen. Silne działanie redukcyjne wykazuje również glukono-delta-lakton (GDL) stosowany w produkcji wędlin surowych, jako substancja zakwaszająca. Związek ten w środowisku wodnym łatwo hydrolizuje do kwasu glukonowego, co powoduje gwałtowne obniżenie wartości pH. Sprzyja to stabilizacji mikrobiologicznej produkowanych wyrobów surowych z jego dodatkiem. Z drugiej jednak strony lakton w farszach wędlinowych hamuje rozwój pożądanych bakterii (mikrokokki), wytwarzających przydatną w procesie dojrzewania katalazę, a jednocześnie intensyfikuje namnażanie się laktobacillusów wytwarzających niepożądane nadtlenki. Efektem tych przemian staje się przyśpieszenie jełczenia oksydacyjnego w tłuszczach, co obniża jakość i w pewnym zakresie trwałość wędlin surowych dojrzewających. Z powyższego względu dodatek GDL-u powinno się praktykować głównie w produkcji wyrobów surowych krótko dojrzewających.

W produkcji wyrobów surowych charakteryzujących się szybkim zakwaszeniem dużą przydatność mają kwasy spożywcze (kwas cytrynowy, kwas mlekowy), które obniżając wartość pH, stabilizują mikrobiologicznie produkowane wyroby, co wpływa na bezpieczeństwo produkcji i ich dobrą trwałość przechowalniczą. Kwasy spożywcze sprawdzają się również w procesie peklowania lub solenia surowca do produkcji wędzonek dojrzewających, stabilizując mikrobiologicznie ich powierzchnię. Trzeba jednak mieć na uwadze fakt, że zbyt duże dawki kwasów mogą ograniczać rozwój pożądanych bakterii z rodzaju Micrococcus. Działanie utrwalające kwasów wynika z hamowania rozwoju patogennej mikroflory. Kształtowanie utrwalającej wyroby obniżonej wartości pH przez kwasy spożywcze jest wspomagane ich aktywnością antybakteryjną i fungistatyczną. Skuteczność działania antybakteryjnego kwasów jest optymalna głównie w środowisku o niskiej wartości pH oraz niskiej temperaturze. Z tego względu znajdują one przydatność technologiczną przede wszystkim w produkcji wędlin o niskiej wartości pH, tj. sięgającej poziomu 5 jednostek. Działanie kwasu mlekowego w zakresie hamowania wzrostu komórek drobnoustrojów wynika ze zdolności tego kwasu do samoestryfikacji i polimeryzacji, w wyniki czego obniża on dostępność wody niezbędnej dla rozwoju drobnoustrojów. Jony mleczanowe mają również destrukcyjny wpływ na enzymy obniżające trwałość wędlin surowych. Jednocześnie działają one antybakteryjnie na szczepy Clostridium botulinum, poprzez hamowanie drogi beztlenowego metabolizmu energetycznego koniecznego do ich wzrostu. Kwas cytrynowy wykazuje z kolei zdolność do chelatowania katalitycznie działających kationów metali, co hamuje rozwój drobnoustrojów. W wyniku kompleksowania jonów Cu+2 i Fe+2 kwas cytrynowy wykazuje właściwości przeciwutleniające. Skuteczność działania utrwalającego kwasu cytrynowego wzmacnia obecność w środowisku kwasu mlekowego, kwasu askorbinowego i bakterii fermentacji mlekowej – Lactic Acid Bacteria (LAB). Występujący synergizm pomiędzy działaniem kwasu cytrynowego i bakterii z grupy LAB istotnie zmniejsza w wędlinach surowych ilość patogennych bakterii z rodzaju Salmonella. W trakcie peklowania lub solenia oraz dojrzewania wędlin surowych zachodzi cenoanabiotyczna wymiana mikroflory z przypadkowej na technologicznie pożądaną. Mechanizm tej wymiany wzmacnia się, stosując czyste kultury startowe, które w swoim działaniu wpływają na poprawę trwałości produkowanych wyrobów.

Należą do nich:

 

- bakterie fermentacji mlekowej z rodzaju LactobacillusPediococcus,

- drożdże (np. Debaryomyces hansenii),

- pleśnie (np. Penicillium nalgiovense),

- kokki katalazo-dodatnie z rodzaju MicrococcusStaphylococcus.

 

UTRWALAJĄCE PRZEMIANY DOJRZEWALNICZE

 

Produkując wyroby surowe dojrzewające z dodatkiem bakteryjnych kultur startowych w pierwszych 2-3 dniach dojrzewania (faza fermentacji) stosuje się temperaturę w zakresie 22-30°C, co umożliwia optymalny rozwój dodanych bakterii fermentacji mlekowej- LAB.

Wspólną cechą drobnoustrojów z tej grupy jest zdolność do wytwarzania utrwalającego wyroby kwasu mlekowego, jako metabolitu ich przemiany materii. W praktyce technologicznej wykorzystywane są głównie bakterie LAB z rodzaju LactobacillusPediococcus. Powstający wskutek działania tych drobnoustrojów kwas mlekowy prowadzi do obniżenia wartości pH masy wędlinowej do poziomu 4,9-5,2. Uzyskanie takich wartości pH hamuje skutecznie rozwój mikroflory gnilnej i w ten sposób działa utrwalająco na produkowane wędliny. Działanie konserwujące kwasu mlekowego może być również wspomagane przez inne związki powstające w wyniku rozwoju bakterii fermentacji mlekowej należących do grupy heterofermentatywnych lub względnie heterofermentatywnych. Substancjami tymi są najczęściej alkohole, kwas octowy, kwas pirogronowy i kwas propionowy. W celu uzyskania konserwującego efektu zachodzącej fermentacji mlekowej jest przestrzeganie optymalnej temperatury na etapie przebiegu fermentacji niezbędnej dla rozwoju dodanych kultur startowych, bez negatywnego wpływu na jakość wytwarzanych wyrobów. Zakres temperatury mieszczącej się w zakresie 22-26°C umożliwia optymalny rozwój względnie heterofermentatywnych szczepów Lactobacillus curvatus Lactobacillus sakei. W przypadku stosowaniu szczepów Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus a w szczególności Pediococcus acidilactici należy dla ich optymalnego rozwoju stosować temperaturę w zakresie 26-30°C. Z grupy bakterii LAB szczególnie szybkie obniżenia wartości pH masy wędlinowej powodują szczepy Lactobacillus plantarum i Lactobacillus pentosus, co jest przydatne w zakresie utrwalania wyrobów. Skuteczne, konserwujące działanie wykazują również homofermentatywne szczepy Lactobacillus casei, które wytwarzają głównie kwas mlekowy. Wykorzystując natomiast do produkcji wędlin surowych dojrzewających szczepy bakteryjne z rodzaju Pediococcus, w tym głównie Pediococcus pentosaceus trzeba mieć na uwadze fakt, że dają one tylko lekkie zakwaszenie. Niezbędnymi działaniami umożliwiającymi osiągnięcie pożądanego efektu utrwalającego produkowanych z ich udziałem wyrobów jest wówczas przestrzeganie i właściwe skorelowanie parametrów prowadzonego dojrzewania, tj. temperatury, wilgotności względnej i szybkości przepływu powietrza.

Poza bakteriami fermentacji mlekowej w produkcji wędlin surowych dojrzewających stosuje się również inne rodzaje bakteryjnych kultur startowych. Spełniają one głównie rolę w kształtowaniu cech jakościowych wyrobów. Wprowadzane do wyrobów dojrzewających szczepy bakteryjne należące do względnych beztlenowców z rodzaju Staphylococcus wspomagają dodatkowo proces zakwaszania masy wędlinowej. W minimalnym stopniu bakterie te fermentują bowiem cukry, co prowadzi do powstawania kwasu mlekowego. Należące do rodzaju Staphylococcus szczepy Staphylococcus carnosus sprawdzają się z dużym powodzeniem w produkcji wędzonek dojrzewających, ponieważ znoszą dobrze duże stężenie chlorku sodu i wykazują aktywność w niskich temperaturach. W ten sposób wspomagają skutecznie proces peklowania surowca wędzonkowego, który przebiega w temperaturze nieprzekraczającej 5°C. W takich warunkach po 10-14 dobach uzyskuje się w surowcu aktywność wody na poziomie poniżej 0,96, co zapewnia jego względną stabilność mikrobiologiczną, wspomaganą wysokim stężeniem chlorku sodu. Efekt utrwalający procesu peklowania surowca wędzonkowego można także skutecznie wzmacniać szczepami Lactobacillus pentosus, które wykazują aktywność już w temperaturze 2°C.

Stosując w produkcji wędlin surowych dojrzewających chemiczne zakwaszenie masy wędlinowej (GDL, kwasy spożywcze) należy te wyroby przetrzymywać przez okres 2 dób w temperaturze 20-22°C. Poprawny efekt utrwalający osiąga się w momencie, kiedy masa wędlinowa będzie charakteryzowała się wartością pH na poziomie nieprzekraczającym 5,6 jednostek. Parametrem tym można regulować dodawaną ilość substancji zakwaszających. W praktyce produkcyjnej z tej grupy wędlin największą popularność mają produkowane wyroby z dodatkiem glukono-delta-laktonu, którego technologiczna ilość nie powinna przekraczać maksymalnego poziomu wynoszącego 0,9%.

Efekt utrwalający wyroby surowe uzyskuje się także, stosując w produkcji kiełbas pleśniowe kultury startowe. Te, będące tlenowcami drobnoustroje (szczepy Penicillum nalgiovense) ograniczają negatywny wpływ tlenu na produkowane wyroby. Jest to wynikiem destrukcyjnego działania szczepów pleśniowych na niekorzystne nadtlenki. Pleśnie, poza nadaniem wyrobom specyficznego smaku i aromatu, pozwalają na uzyskanie przez produkowane kiełbasy dużej trwałości przechowalniczej przy jednoczesnym mniejszym stopniu ich odwodnienia.

Pewne znaczenie w zakresie utrwalania wyrobów surowych dojrzewających mają również drożdże z rodzaju Debaryomyces (np. Debaryomyces hansenii), które rozwijając się, zużywają tlen, przez co hamują, ograniczające trwałość wyrobów, procesy oksydacyjne zachodzące w tłuszczach. Przydatność tych drobnoustrojów wynika także z faktu, że rozwijają się one w warunkach niskiej aktywności wody, w środowisku dużego zasolenia i tolerują niską wartość pH. Drożdże ponadto rozkładają niekorzystne dla trwałości wędlin nadtlenki.

 

UTRWALAJĄCE DZIAŁANIE DYMU WĘDZARNICZEGO

 

W przypadku produkcji wędlin surowych dojrzewających wędzonych pożądane dla ich trwałości jest utrwalające działanie składników dymu wędzarniczego. Szczególnie przydatne w uzyskaniu takiego efektu jest długotrwałe wędzenie dymem zimnym (16-22°C) lub alternatywnie dymem ciepłym o temperaturze nieprzekraczającej 35°C. Takie warunki termiczne prowadzenia procesu wędzenia pozwalają na uzyskanie dużego nasycenia wyrobów składnikami dymu wędzarniczego. Do składników utrwalających dymu należą przede wszystkim fenole (4-metylogwajakol), aldehydy (formaldehyd, furfural) oraz liczne kwasy (kwas octowy, kwas mrówkowy, kwas benzoesowy). Działanie tych substancji, poza fenolami, dotyczy jednak głównie powierzchni wędlin, ponieważ przenikanie tych związków w głąb wyrobów jest niewielkie. Na efekt działania mikrobiocydowego lub mikrobiostatycznego wędzenia wpływają również, działające synergistycznie ze składnikami dymu, inne czynniki, takie jak: chlorek sodu i środki peklujące oraz obniżona wartość aktywności wody.

Wrażliwymi drobnoustrojami na działanie składników dymu są głównie formy wegetatywne bakterii. Wyjątkiem w zakresie działania utrwalającego są fenole, które w pewnym zakresie wykazują skuteczność wobec beztlenowych bakterii przetrwalnikujących. Fenole i ich pochodne (gwajakol, syringol) są ponadto skutecznymi przeciwutleniaczami i w ten sposób zapobiegają ograniczającemu trwałość wyrobów dojrzewających oksydacyjnemu jełczeniu tłuszczu. Ze składników zawartych w dymie wędzarniczym właściwości przeciwutleniające wykazują także niektóre kwasy (kwas mrówkowy, kwas benzoesowy, kwas salicylowy) oraz wanilina. Kwasy, trafiające do wędzonych wyrobów z dymu, obniżają ich wartość pH i z tego względu wpływają na poprawę trwałości przechowalniczej wytworzonych wyrobów surowych. Kwas mrówkowy inhibituje działanie wielu gatunków bakterii, drożdży i pleśni. Hamująco na rozwój pleśni działa także kwas benzoesowy. Silne działanie bakteriobójcze wykazują frakcje związków karbonylowych zawartych w dymie wędzarniczym, w tym głównie formaldehyd. Reagując z grupami aminowymi białek, działa on utrwalająco, podobnie jak garbniki. Bakteriobójczy efekt działania wykazują także inne związki zawarte w dymie, w tym takie jak: alkohole, metylowe i propylowe pochodne gwajakolu oraz należący do polifenoli pirogalol i jego pochodne.

 

UTRWALAJĄCE DZIAŁANIE SUSZENIA

 

 W trakcie trwającego procesu dojrzewania wędlin surowych zachodzi równocześnie zjawisko odwodnienia. Prowadzi to w efekcie do obniżenia wskaźnika aktywności wody, którego niska wartość w połączeniu z innymi czynnikami utrwalającymi wpływa na zwiększoną trwałość wyrobów. Wskutek działania tkankowych enzymów lipolitycznych dochodzi do tworzenia się wolnych kwasów tłuszczowych, które w połączeniu z kwasem mlekowym i dużym zasoleniem (minimum 4%) zabezpieczają produkt mikrobiologicznie, niwelując przy tym niekorzystne działanie spontanicznie rozwijającej się mikroflory bakteryjnej. Stabilność przechowalniczą wędlin krótko dojrzewających osiąga się wskutek obniżenia wskaźnika aktywności wody do poziomu aw= 0,90-0,95, przy równoczesnym uzyskaniu wartości pH na poziomie 5,3 jednostek. Natomiast wędliny długo dojrzewające swoją wydłużoną trwałość uzyskują po osiągnięciu wartości pH wynoszącej 4,9-5,6, przy równoczesnym obniżeniu wskaźnika aktywności wody do poziomu 0,85-0,90.

Wyroby surowe suszone uzyskują wtedy koncentracje soli sięgającą 5% a w przypadku wędzonek nawet powyżej 7%.

 

LITERATURA

 

1.Wajdzik J.(2016): Optymalizacja procesu dojrzewania wędlin surowych. „Rzeźnik polski” nr 9

2. Wajdzik J.(2020):Kultury startowe jako dodatki funkcjonalne. „Ogólnopolski Informator Masarski” nr 9

3. Wajdzik J.(20321):Dodatki wpływające na trwałość wyrobów mięsnych. „Rzeźnik polski” nr 12

4. Wajdzik J.(2021): Rola i znaczenie wędzenia w kreowaniu cech jakościowych wyrobów mięsnych. „Gospodarka Mięsna” nr 9

 

„Wszyscy uważają, że czegoś nie da się zrobić. Aż przychodzi taki jeden, który nie wie, że się nie da. I on właśnie to robi” A. Einstein

Link to comment
Share on other sites

  • 5 months later...

 

 

Chętnie wykorzystam tą wiedzę, jak będę robić wędliny na święta Bożego Narodzenia.

Na najbliższe Święta już nie zdążysz  :facepalm: 

Pozdrawiam,

EAnna

 

 

Układy symbiotyczne należy starannie pielęgnować, bowiem nic nie jest wieczne.

EAnna

"Kto chce się rozwijać, musi wpierw nauczyć się wątpić, gdyż wątpliwość ducha prowadzi do odkrycia prawdy."

Arystoteles

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.