[Materiał szkoleniowy] Cz.III Wędzenie

[Maxell]

3. WĘDZENIE

 

Wędzenie należy do najstarszych metod utrwalania żywności pochodzenia zwierzęcego. Polega na nasyceniu produktu składnikami dymu drzewnego, z reguły niezbyt dużym odwodnieniu (wysuszeniu) oraz spowodowaniu zmian w białkach mięsa umożliwiających spożywanie wędzonego produktu, nawet bez konieczności stosowania dodatkowej obróbki termicznej. Wędzenie ma na celu wykształcenie specyficznej smakowitości, uzyskanie atrakcyjnego zabarwienia powierzchni oraz przedłużenie trwałości mięsa i przetworów z niego wyprodukowanych. Podczas wędzenia następuje jednoczesne działanie ciepła i związków chemicznych zawartych w dymie, otrzymywanym w wyniku niepełnego spalania (pirolizy) drewna z drzew liściastych (głównie buku, dębu, olchy, jesionu, klonu, brzozy, jabłoni, wiśni, gruszy). Dym wędzarniczy jest aerozolem o różnym nasyceniu parą wodną. Fazą rozpraszającą są powietrze i składniki gazowe. Fazą rozproszoną są zawieszone w fazie gazowej produkty spalania drewna (popiół, sadze) w postaci cząstek o bardzo małej średnicy.

Najważniejszymi grupami związków chemicznych wchodzących w skład dymu wędzarniczego są: fenole, kwasy organiczne, alkohole, aldehydy, ketony, estry i węglowodory (ok. 400 związków). Skład dymu zależy od rodzaju drewna i warunków jego wytwarzania, tj. wysokości temperatury i dostępności powietrza. Najczęściej dym jest wytwarzany ze zrębków drewna w dymogeneratorach żarowych lub z klocków drewna w ciernych i następnie kierowany przewodami do komór wędzarniczo-parzelniczych. Zagadnienie wytwarzania dymu i metody wędzenia zostaną opisane w innej części opracowania.

Efekt wędzenia zależy przede wszystkim od wysokości temperatury, składu dymu wędzarniczego oraz czasu trwania procesu.

Podwyższona temperatura dymu powoduje obsuszenie powierzchni oraz zdenaturowanie białek w powierzchniowej warstwie. Zapobiega to nadmiernemu przenikaniu chemicznych składników dymu do wędzonego produktu oraz zapewnia uzyskanie jasno- i/lub ciemnobrązowej barwy charakterystycznej dla produktu wędzonego. Efekt wędzenia w znacznym stopniu zależy od zawartości substancji organicznych w dymie, tj. od gęstości dymu. Główne parametry procesu wędzenia: czas, wysokość temperatury i wilgotność względna dymu, oddziałują w różny sposób na produkt i mają wpływ na jego trwałość. W praktyce przemysłowej w zależności od zastosowanych parametrów rozróżniamy wędzenie zimne, ciepłe i gorące.

Proces wędzenia, zależnie od składu dymu, jego gęstości, wysokości temperatury, wilgotności względnej oraz rodzaju wędzonego produktu, może trwać od kilkudziesięciu minut do nawet kilku dób.

Konserwujące działanie wędzenia wynika z obsuszenia powierzchni mięsa/ /produktu i naniesienia na nią kondensatu dymu zawierającego liczne związki chemiczne o działaniu smako- i zapachotwórczym, bakteriostatycznym i bakteriobójczym oraz przeciwutleniającym. Najskuteczniejsze działanie antybakteryjne ma formaldehyd, a fenole hamują wytwarzanie aflatoksyn przez pleśnie. Zawarte w dymie kwasy organiczne (np. mrówkowy, octowy, benzoesowy) obniżają pH wędzonych wyrobów i zwiększają konserwujące działanie dymu. Z obsuszeniem powierzchni oraz ubytkiem wody wiąże się zatężenie składników przetworów mięsnych, w tym również zwiększenie zawartości soli w produkcie. Ubytek wody jest tym większy, im dłuższy jest czas wędzenia oraz im mniej tłuszczu jest w składzie recepturowym produktu. Podwyższona temperatura wędzenia przyspiesza reakcję nitrozylowania barwników hemowych mięsa i tym samym korzystnie wpływa na barwę produktu.

Ważną funkcją procesu wędzenia jest nadanie produktowi charakterystycz¬nego zapachu i smaku. W tworzeniu zapachu wędzonkowego najistotniejszą rolę odgrywają związki fenolowe, karbonylowe i inne lotne, które są rozpuszczalne w wodzie. Typowy i wysoce pożądany wędzonkowy zapach jest kształtowany przez frakcję związków fenolowych (o temp. wrzenia 75-90°C). Produkty utleniania węglowodorów alifatycznych (alkohole, aldehydy, ketony i kwasy karboksylowe) również przyczyniają się do tworzenia aromatu wędzonych przetworów mięsnych. Specyficzny smak wędzonkowy jest wynikiem obecności w dymie głównie fenoli i związków karbonylowych oraz produktów reakcji tych związków z białkami i lipidami, zwłaszcza w warunkach ciepłego i gorącego wędzenia. Pewne modyfikacje smaku i zapachu wędzonego mięsa uzyskuje się w procesie wędzenia przez spa-lanie wraz ze zrębkami drewna gałązek lub jagód jałowca, wrzosu, przypraw lub drewna wiśni.

Liczne składniki dymu wędzarniczego mają również właściwości przeciwutleniające, które przeciwdziałają jełczeniu tłuszczów. Należą do nich m.in.: gwajakol, syringol, krezol, fenol i eugenol. Są one w stanie oddawać wodór atomowy i wychwytywać dzięki temu rodniki kwasów tłuszczowych. Przeciwutleniające działanie składników dymu stabilizuje witaminy rozpuszczalne w tłuszczach i zapobiega powierzchniowej oksydacji produktów.

Barwę wędzonych produktów mięsnych kształtują również ilość i stan utlenienia barwników hemowych. Powstający w procesie wędzenia tlenek węgla łączy się z częścią cząsteczek mioglobiny i hemoglobiny (które nie przereagowały z tlenkiem azotu w procesie peklowania), tworząc trwałe, jasnoczerwone barwniki.

Dym z drewna buku, klonu, jaworu i lipy nadaje wyrobom złocistożółte zabarwienie. Barwę ciemnożółtą lub brązową uzyskuje się w wyniku działania dymu z drewna dębu i olchy, a czerwoną z drewna gruszy.

Tworzenie się barwy na powierzchni wędzonego produktu jest wynikiem reakcji między składnikami dymu a grupami aminowymi białek. Do barwotwórczych związków obecnych w dymie wędzarniczym należą związki karbonylowe, aldehyd glikolowy, formaldehyd, fenole, żywice i substancje o charakterze węglowodanowym. Związki te zostają zaadsorbowane na powierzchni przetworów mięsnych w czasie trwania procesu wędzenia i ulegając wtórnym przemianom chemicznym tworzą substancje, które nadają specyficzną barwę powierzchni wędzonego produktu. Fenole, które zostały zaadsorbowane na powierzchni produktu, utleniają się i tworzą czerwone, brązowe i czerwonobrązowe związki barwne. Równocześnie przebiega proces polimeryzacji fenoli oraz samoutleniania związków obojętnych dymu, czyli żywic. Jednak zbyt duża absorpcja związków smołowcowych może przyczynić się do pogorszenia barwy wędzonych produktów, ponieważ wzrasta wtedy udział czerni w barwie. Należy zatem tak sterować procesem wędzenia, aby nie dopuścić do niekorzystnych zmian barwy wędzonego produktu. Oprócz związków fenolowych wpływ na barwę wędzonych produktów mięsnych mają również węglowodany należące do glukozanów, pentoz i heksoz. Związki te powstają w wyniku cieplnego rozkładu celulozy, pentozanów i heksozanów, które są składnikami drewna i ulegają częściowej karmelizacji tworząc czerwonobrązowe barwniki.

Charakterystyczne brązowe zabarwienie powierzchni produktu jest również skutkiem zmian zachodzących w wyniku reakcji Maillarda. Nie jest to pojedyncza przemiana, lecz złożona seria reakcji między aminokwasami i cukrami redukującymi.

Intensywność zabarwienia powierzchni mięsa lub przetworu mięsnego zależy od:

- parametrów wytwarzania dymu wędzarniczego,

- stopnia zwilżenia powierzchni wędzonego produktu,

- obecności oraz grubości osłonki półprzepuszczalnej,

- składu chemicznego wędzonego produktu.

Proces wędzenia wpływa również na teksturę wędzonego produktu mięsnego przez działanie „utwardzające" na białka mięśniowe. Podwyższona temperatura oraz niektóre związki zawarte w dymie powodują bowiem proces koagulacji i nieodwracalnego usieciowania białek, polegający na tworzeniu się większej liczby wiązań kowalencyjnych między cząsteczkami. Jednocześnie następuje swego rodzaju impregnacja osłonki i powierzchni produktu składnikami dymu o działaniu bakteriobójczym (np. formaldehydem, kwasem octowym, krezolami). Stwierdzono, że w czasie wędzenia zachodzi reakcja między białkami a formaldehydem pochodzącym z dymu wędzarniczego, która powoduje zmniejszenie strawności produktów zbyt mocno uwędzonych. W wyniku tego działania obniża się zawartość aminokwasów egzogennych, a przede wszystkim lizyny.

Współcześnie proces wędzenia powoli traci swoje pierwotne zadanie utrwalania, a głównym jego celem jest uzyskanie charakterystycznych i niepowtarzalnych wyróżników specyficznych dla wędzonych produktów mięsnych.

Pomimo licznych zalet, jakimi są niewątpliwie walory smakowe, zapachowe, barwotwórcze oraz działanie konserwujące w odniesieniu do mięsa i jego przetworów, proces wędzenia może stwarzać zagrożenia dla zdrowia człowieka. Z ok. 250 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (określanych skrótem WWA) kilkanaście z nich oraz niektóre fenole uważane są za związki toksyczne i rako¬twórcze. Spośród WWA za najniebezpieczniejsze uznano: benzo[a]piren, benzo[a-]antracen, chryzen, cyklopenta[c,d]piren, 5-metylochryzen, benzofluoranten, dibenzo[a,e]piren i dibenzo[a,h]piren. Ilość szkodliwych WWA w dymie wzrasta szczególnie po przekroczeniu temperatury pirolizy (niepełnego spalania) drewna, która wynosi ok. 400°C.

Stwierdzono, że największa ilość benzo[a]pirenu znajduje się na powierzchni osłonek batonów, np. kiełbas produkowanych w osłonkach naturalnych, oraz w zewnętrznych warstwach wyrobów bezosłonkowych. Spośród produktów mięsnych tradycyjnie intensywnie wędzonych największe ilości WWA stwierdzono w kabanosach i kiełbasie myśliwskiej. Benzo[a]piren jest uznawany za substancję wskaźnikową, informującą o zawartości WWA ogółem w wędzonych przetworach mięsnych. W Rozporządzeniu Unii Europejskiej nr 208/2005 określono maksymalną dopuszczalną zawartość benzo[a]pirenu w wędzonych przetworach mięsnych na 5 Hg/kg. Wyniki wielu badań wskazują jednak, że zawartości tego węglowodoru w analizowanych przetworach wędzonych są wielokrotnie niższe, co sugeruje celowość zmniejszenia dopuszczalnego poziomu.

W praktyce przemysłowej efekt zmniejszenia zawartości związków toksycznych i rakotwórczych w wędzonych wyrobach mięsnych uzyskuje się coraz częściej przez zastosowanie, zamiast tradycyjnych metod wędzenia, preparatów dymu wędzarniczego. Ze względu na sposób stosowania preparaty dymu wędzarniczego można podzielić na dwie grupy: preparaty do nanoszenia na powierzchnię produktu (w postaci płynnej - do rozpylania w komorach wędzarniczych lub zraszania wędzonych produktów) i preparaty przeznaczone do dodawania do farszów mięsnych (w postaci emulsji w olejach roślinnych, rozpuszczone w smalcu jako nośniku, roztworów wodnych lub jako preparaty sypkie na nośnikach, takich jak np.: maltodekstryna, sól, cukry, skrobia, białka, przyprawy).

Nanoszenie ciekłego preparatu na powierzchnię produktu (osuszoną) prowadzi się najczęściej w komorach wędzarniczych lub w specjalnie zaprojektowanych urządzeniach. Zastosowanie ciekłego preparatu dymu wędzarniczego rozpylanego w komorze wędzarniczej jest, pod względem efektu technologicznego, najbardziej zbliżone do wędzenia tradycyjnymi metodami.

Preparaty dymu przeznaczone do dodawania do farszów mięsnych umożliwiają jedynie nadanie wędzonym produktom mięsnym aromatu wędzonkowego. Najczęściej w ten sposób aromatyzuje się produkty pakowane w opakowania barierowe.

Stosowanie preparatów dymu wędzarniczego, w miejsce tradycyjnego wędze¬nia, korzystnie wpływa na jakość zdrowotną wędzonych produktów, ponieważ w ich skondensowanej postaci ilość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) jest bardzo ograniczona. Również ilość substancji smolistych wprowadzanych w procesie wędzenia do produktu jest znacznie mniejsza w porównaniu do metod tradycyjnego wędzenia. Zastosowanie preparatów wędzarniczych pozwala na dokładniejszą kontrolę ilości związków fenolowych, które wnikają lub zostają dodane do produktu. Mankamentem stosowania preparatów dymu wędzarniczego, obok wielu zalet, jest brak równowagi między właściwościami aromatyzującymi a barwiącymi. To często powoduje, że w praktyce uzyskaniu ciemnej barwy wędzonego produktu towarzyszy silny zapach i smak pogorzeliskowy lub „chemiczny", nietypowy dla produktu wędzonego tradycyjnie. Inną niedogodnością stosowania preparatów wędzarniczych jest wąski przedział optymalnej wielkości ich dodatku do produktu wędzonego, uwarunkowany również zawartością wody i tłuszczu w produkcie.

Każda z zastosowanych metod wędzenia ma bardzo istotny wpływ na jakość gotowego produktu mięsnego. Efekt końcowy uzależniony jest od wielu czynników, z których najważniejsze to rodzaj wędzonego produktu oraz surowiec użyty do wytworzenia dymu.

W przypadku kiełbas parzonych najistotniejszym i najbardziej pożądanym skutkiem wynikającym z zastosowania wędzenia jest efekt utrwalający, który odnosi się jednak tylko do powierzchni osłonki. Wędzenie kiełbas surowych nadaje im korzystną, złotobrązową barwę i przyjemny posmak dymu wędzarniczego. Ponadto wydłuża trwałość produktu dzięki dodatkowemu obsuszeniu i ograniczającemu wzrost mikroflory działaniu chemicznych składników dymu.

 

Opracowano na podstawie: Mięso – podstawy nauki i technologii”, pod redakcją: prof.dr.hab. Andrzeja Pisuli i prof.dr.hab. Edwarda Pospiecha