Surowce pomocnicze stosowane w wędzeniu żywności cz. II

[Maxell]

2.4. Dozwolone substancje dodatkowe

 

Do dozwolonych substancji dodatkowych wędzonej żywności zalicza się wszystkie te, które same nie są typowymi składnikami żywności, nie są spożywane jako żywność, ale pełnią funkcję dodatków funkcjonalnych i oznacza się je kodem identyfikacyjnym Unii Europejskiej (symbol E) kwalifikującym je do stosowania w żywności. Do najważniejszych z nich należy zaliczyć: kwasy spożywcze, konserwanty (w tym azotan(V) i azotan(III), polifosforany, przeciwutleniacze i synergenty oraz barwniki.

 

2.4.1. Kwasy spożywcze

 

Spośród kwasów spożywczych stosowanych w żywności wędzonej należy wymienić: kwas octowy, cytrynowy i askorbinowy.

Kwas octowy syntetyczny w postaci esencji (80-proc.) jest toksyczny dla organizmu, wywołuje bolesne oparzenia skóry oraz błon śluzowych i jest niebezpieczny w użyciu. W celach spożywczych zaleca się stosowanie octu otrzymywanego metodą fermentacji. Zależnie od surowca poddanego fermentacji octowej rozróżnia się octy:

- spirytusowy 3,5-, 5-, 7- lub 10-proc. - z rozcieńczonego spirytusu,

- winny 7- lub 10-proc. - z gorszych gatunków wina,

- owocowy 5- lub 10-proc. - z wina owocowego,

- ziołowy 5- lub 10-proc. - z dodatkiem wyciągu z ziół,

- korzenny 5- lub 10-proc. - z dodatkiem wyciągów z przypraw.

Ocet spirytusowy jest bezbarwny i przy małym stężeniu (ocet stołowy) ma charakterystyczny przyjemny zapach i smak. Jest znany jako stymulator apetytu, poprawiający trawienie i przyswajalność wapnia, a nawet obniżający ciśnienie krwi. Do celów przemysłowych używa się najczęściej octu 10-proc. jako najdogodniejszego do transportu i sporządzania rozcieńczeń. Octy winny, owocowy, ziołowy i korzenny mają przyjemny aromat i lekkie zabarwienie spowodowane barwnikami charakterystycznymi dla surowca oraz obecnością melanoidyn - brązowych polimerów powstających w wyniku reakcji Maillarda podczas procesu produkcji octu (Xu i in., 2007). Melanoidyny, jak również związki fenolowe obecne w occie, szczególnie winnym (Parrilla i in., 1997), mają silne właściwości przeciwutleniające, co dodatkowo zwiększa wartość technologiczną tych acidulantów.

Oprócz właściwości zakwaszających i smakowo-zapachowych kwasy spożywcze mają także właściwości bakteriostatyczne. Są one spowodowane nie tyle działaniem jonu wodorowego, ile aktywnością niezdysocjowanej cząsteczki kwasu. Konserwująca aktywność kwasów organicznych jest odwrotnie proporcjonalna do stałej ich dysocjacji. Z danych przedstawionych w tabeli 6.5 można zauważyć, że stała dysocjacji kwasu octowego jest dużo mniejsza od innych kwasów spożywczych, z wyjątkiem propionowego.

Wypływa z tego praktyczny wniosek: kwas octowy jest silniejszym środkiem konserwującym niż mlekowy i przy tym samym pH nie należy tych kwasów traktować zamiennie. Najniższy, skuteczny dodatek kwasu octowego do solanki wynosi powyżej 0,16%. Natomiast w obecności cukru małe stężenia kwasu octowego mogą stymulować wzrost pleśni.

 

 

Kondycjonowanie kawałków mięsa lub filetów rybnych w 2-proc. roztworze kwasu octowego przez 20-30 s zwiększa 2-3-krotnie ich trwałość w warunkach chłodniczych.

Kwas cytrynowy, jako kwas dwukarboksylowy, ma dużą podatność do reagowania z jonem miedzi (Cu2+) występującym w centrum aktywnym oksydazy polifenolowej. Enzym ten jest odpowiedzialny za enzymatyczne brunatnienie surowych warzyw i owoców. Dlatego podczas stosowania solanek z dodatkiem warzyw (np. plasterkowanej cebuli), oprócz kwasu octowego, dodaje się niewielką ilość (ok. 0,25%) kwasu cytrynowego jako inhibitora enzymatycznego brunatnienia.

Kwas askorbinowy jest wykorzystywany głównie jako przeciwutleniacz (synergent), stymulator procesu peklowania i inhibitor oksydacyjnego brunatnienia. Sole kwasu askorbinowego hamują rozwój bakterii Clostridium botulinum i zapobiegają syntezie nitrozoamin w peklowanych produktach mięsnych. Jednak stężenie molowe tych soli aby było skuteczne musi być przynajmniej dwukrotnie większe w stosunku do azotanu(III). Przy produkcji kiełbas dodatek askorbinianu sodu skraca czas przetrzymywania farszu przed napełnieniem nim osłonek i obróbką cieplną oraz wędzeniem, jak również czas ogrzewania potrzebny do maksymalnej syntezy nitrozo-mioglobinowego barwnika. Jako przeciwutleniacz kwas askorbinowy działa synergetycznie z dymem wędzarniczym i dlatego nawet przy małych stężeniach (0,1-0,2-proc.) skutecznie powstrzymuje jełczenie ryb wędzonych.

Kwasy spożywcze jako dodatki łagodzą wyczuwalność słonego smaku w wędzonej żywności.

 

2.4.2. Kwas sorbowy i jego sole

 

Kwas sorbowy należy do najmniej toksycznych i najużyteczniejszych konserwantów wędzonej żywności. Jest mniej toksyczny od kwasu octo¬wego. LD50 dla kwasu sorbowego wynosi 9,2-12,1 g/kg (Deuel i Alfin-Slater, 1954), a dla kwasu octowego 3,3-3,5 g/kg masy szczura. Wartość ADI (Acceptable Daily Intake - dopuszczalne dzienne pobranie) dla kwasu sorbowego jest jedną z największych w grupie konserwantów i wy¬nosi 0-25 mg/kg masy ciała (Rutkowski i in., 1997). W organizmie kwas sorbowy ulega utlenieniu do kwasu (3-hydroksymasłowego, kwasu acetylooctowego i acetonu w wypadku braku glukozy, a w jej obecności do dwutlenku węgla i wody (Deuel, 1955). Produkty rozpadu kwasu sorbowego nie wykazują działania szkodliwego na organizm. Kwas sorbowy ma nawet pewne korzystne działanie biologiczne na organizm, a całkowicie spalając się dostarcza 6,63 kcal/g energii (Deuel, 1955). W praktyce przemysłowej konserwant ten jest najczęściej stosowany w postaci sorbinianu potasu, który bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Z kolei sam kwas sorbowy dobrze się rozpuszcza w etanolu, stężonych kwasach spożywczych i oleju (tab. 6.6).

Duża przydatność technologiczna kwasu sorbowego i jego soli jako konserwantów wędzonej żywności wynika przede wszystkim z:

- działania w szerokim zakresie pH (szerszym niż kwas benzoesowy i jego sole),

- dużej skuteczności przeciwko pleśniom i drożdżom,

-współdziałania z azotanem(III) w hamowaniu kiełkowania przetrwalników i produkcji toksyn Clostridium botulinum typu E. Bakteriostatyczne działanie kwasu sorbowego maleje wraz ze stopniem jego zdysocjowania, co zależy od pH żywności. Niezdysocjowana, bardziej lipofilna od zdysocjowanej, cząsteczka kwasu sorbowego łatwo dyfunduje przez półprzepuszczalną błonę drobnoustroju do cytoplazmy, gdzie zakłóca wiele reakcji enzymatycznych związanych głównie z glikolizą i aktywnością dehydrogenaz.

 

 

Dlatego następuje wydłużenie fazy adaptacyjnej wzrostu populacji. Mechanizm bakteriostatycznego działania kwasu sorbowego jest więc podobny do działania słabych kwasów spożywczych, z tym jednak że bardziej wiąże się to z zakłócaniem transportu przez błonę komórkową (Stratford i Anslow, 1998). Prawie całkowita dysocjacja kwasu sorbowego następuje przy pH powyżej 6,5, natomiast przy pH 5,5 ok. 20% kwasu pozostaje w formie niezdysocjowanej, a przy pH 5,0 prawie 40%. Można więc przyjąć, że przy poziomie 30% formy niezdysocjowanej kwas sorbowy działa już wystarczająco silnie, a przy 5-10% (w przybliżeniu odpowiada to pH 6,1-5,7) jego stosowanie jest jeszcze opła¬calne. O skuteczności działania kwasu sorbowego i jego soli decyduje jed¬nak nie tylko ilość formy niezdysocjowanej, lecz również pH środowiska, stężenie soli, obecność innych dodatków funkcjonalnych i temperatura przechowywania (Liewin i Marth, 1985). Kwasy spożywcze i duże stężenia soli kuchennej (szczególnie > 10%) wzmagają działanie tego konserwanta. Z CO2 i fosforanami kwas sorbowy działa synergistycznie w utrwalaniu żywności w zmodyfikowanej atmosferze tym skuteczniej, im niższa jest temperatura przechowywania. Kwas sorbowy jest najaktywniejszy wobec pleśni i drożdży. Rozwój pleśni, nawet w bardzo słabo kwaśnym środowisku, jest całkowicie hamowany już przy stężeniu 0,07-0,1%. Moczenie osłonek białkowych (kolagenowych) w 2,5-proc. roztworze sorbinianu potasu powoduje, że są one oporne na porastanie pleśnią. Skuteczne działa¬nie kwasu sorbowego na drożdże wymaga niższego pH (ok. 4,5), natomiast działanie na bakterie ogranicza się praktycznie do organizmów katalazo-pozytywnych. Kwas sorbowy nie działa natomiast na bakterie kwasu mlekowego i octowego, a rodzaje Pseudomonas, Staphylococcus, Aeromonas są oporne na ten konserwant. Opinie o inhibującym działaniu kwasu sorbowego na Clostridium botulinum są rozbieżne. Prawdopodobnie jest on skuteczny w stosunku do Clostridium botulinum typ A i B tylko przy większych stężeniach (0,3-0,4%) lub przy mniejszych (0,2-0,25%) w obecności kwasu mlekowego, cytrynowego lub fosforowego (0,04-0,08%) (Huntanen i in., 1983). W pełni potwierdzone jest natomiast synergetyczne działanie kwasu sorbowego i azotanu(III) na hamowanie produkcji toksyn przez Clostridium botulinum, w tym typu E. Dodatek kwasu sorbowego (lub jego soli) powoduje, że można zmniejszyć antybotulinową, minimalną dawkę azotanu(III) z 120-150 mg/kg do 50-80 mg/kg (Sofos i Busta, 1980), czyli do poziomu zapewniającego dostateczne utrwalenie barwy mięsa, ale bez nadmiaru resztkowego azotanu(III). Na Listeria monocytogenes kwas sorbowy działa bakteriostatycznie lub bakteriobójczo w zależności od stężenia dodatku (El-Shenawy i Marth, 1988b).

W przetwórstwie wędzonej żywności kwas sorbowy i jego sól potasowa stosowana jest na różne sposoby, głównie jednak jako dodatek do:

- wsadu surowcowego (np. kiełbas drobnorozdrobnionych) - ok. 0,1% w przeliczeniu na kwas sorbowy,

- solanek (0,2-0,5%),

- preparatów wędzarniczych przeznaczonych do rozpylania lub zraszania powierzchni produktów przed wędzeniem (0,5-1%),

- kąpieli wodnych lub solankowych przed pakowaniem produktu (5-6% dla serów wędzonych i 0,4-1% dla mięsa i ryb),

- kąpieli osłonek wędlinowych (2-3%).

Korzystny wpływ kwasu sorbowego na kształtowanie stanu mikrobiologicznego i trwałości wędzonej żywności potwierdzają liczne publikacje (Amundson i in., 1981; Robach i Sotbs, 1982; Liewen i Marth, 1985; Gram, 1991; Efiuvwevwere i Ajiboye, 1996).

 

2.4.3. Kwas benzoesowy i jego sole

 

Kwas benzoesowy jest jeszcze bardziej podatny na dysocjację w zależności od pH środowiska niż kwas sorbowy. W środowisku o pH 5,0 w formie niezdysocjowanej pozostaje zaledwie 13% tego związku, natomiast obniżenie pH do 4,5 lub 4,0 zwiększa tę wartość odpowiednio do: 33% i 61%. W środowisku o pH 3,0 w formie niezdysocjowanej występuje aż 94% kwasu benzoesowego. Świadczy to o tym, że związek ten najskuteczniej działa w środowisku o niskim pH (optymalnie 3,0-4,5), co ogranicza jego zastosowanie w wędzonej żywności. Kwas benzoesowy i jego sole są silnym środkiem bakteriostatycznym w stosunku do bakterii (szczególnie kultur powodujących powstawanie kwasu masłowego) i w stosunku do drożdży, natomiast słabo działa na pleśnie i bakterie kwasu mlekowego. Udokumentowane jest skuteczne działanie benzoesanu sodu w stosunku do patogennej bakterii Listeria monocytogenes (El-Shenawy i Marth, 1988). W roztworze soli (5-10% NaCl) i benzoesanu sodu (0,1-0,2%) zwiększa się antylisterialne działanie niektórych bakteriocyn wytwarzanych przez bakterie kwasu mlekowego, np. diwercyny (Sip i Grajek, 2003). Zaletą kwasu benzoesowego i sorbowego jako konserwantów jest ich szybka dyfuzja z frakcji ciekłej do mięsa, co umożliwia ich stosowanie zarówno w postaci solanek, jak i kąpieli (np. razem z polifosforanami).

 

2.4.4. Azotany (lII) i (V)

 

Azotan(III) sodu, jako substancja chemiczna, należy do bardzo toksycznych dodatków do żywności. Doustna dawka terapeutyczna azotanu(III) sodu, stosowana m.in. podczas wazodylacji wynosi 0,03-0,12 g/dobę (Cassens, 1995), natomiast jednorazowe spożycie l g azotanu(III) sodu może doprowadzić do śmierci człowieka.

 

 

Znaczniejsze pozostałości azotanu (III) w mięsie mogą powodować powstawanie rakotwórczych nitrozoamin (rozdz. 10). Jednak, jak do tej pory, nie udało się znaleźć bardziej skutecznej substancji do kształtowania barwy i smakowitości mięsa, o równocześnie silnej aktywności antymikrobiologicznej, szczególnie antybotulinowej i działania przeciwutleniającego.

Obecnie ustawodawstwo (Dyrektywa 2006/52/WE) dopuszcza stosowanie azotanu(III) w produkcji niesterylizowanych przetworów mięsnych oraz serów twardych, półtwardych i półmiękkich w dawce do 150 mg NaNO2/kg, a w przypadku mięsnych przetworów sterylizowanych do 100 mg NaNO2/kg. W dalszym ciągu nie dopuszcza się azotynu(III) do utrwalania ryb wędzonych. Natomiast znane są technologie zarówno polskie jak i innych krajów europejskich, które przewidują stosowanie azotanu(V) sodowego lub potasowego w rybach wędzonych na zimno. Np. w asortymencie Łosoś wędzony na zimno w płatach (ZGR -WZ-3/76) norma zużycia przewiduje stosowanie azotanu(V) w ilości 15 kg/1000 kg gotowego wyrobu. Azotan(V) jest dodawany do cukru (15 kg) i soli kuchennej (200 kg) w celu otrzymania mieszanki do suchego nasalania ryb. Także skandynawskie receptury przewidują stosowanie azotanu(V) w co najmniej kilku asortymentach ryb wędzonych na zimno i na gorąco. Obecnie w kilku krajach europejskich prowadzi się badania nad wykorzystaniem azotanu(V) i (III) w produkcji ryb wędzonych. Efekt dalszych regulacji prawnych nie jest więc przesądzony, chociaż istnieją obawy, że w peklowanych rybach wędzonych powstają nitrozoaminy. Jednak w najnowszych badaniach (Lerfall i 0sterlie, 2011) obawy te nie zostały potwierdzone.

Głównym celem stosowania azotanu(IIl) w przemyśle mięsnym jest wykształcenie barwy czerwonego mięsa podczas peklowania. Jednak związki te zostały dopuszczone do żywności w grupie „konserwantów". W ten sposób podkreślono szczególne znaczenie obu azotanów w ochronie żywności przed mikrobiologicznym zepsuciem, a szczególnie wzrostem nieproteolitycznych, toksynogennych form Clostridium botulinum typ E.

Sam azotan(V) ma słabe działanie antybakteryjne. Natomiast po przekształceniu pod wpływem drobnoustrojów w azotan(III), a następnie w trójtlenek azotu (N2O3), staje się silnym konserwantem antybakteryjnym, szczególnie w stosunku do ww. patogenów, a także stabilizatorem barwy. Proces redukcji azotanu(V) w azotan(III) zachodzi stopniowo, najszybciej pod nieobecność tlenu w lekko kwaśnym środowisku (pH 5,5-6,4). Obniżenie pH żywności z 7,0 do 6,0 zwiększa aktywność antybotulinową azotanu(III) ok. 10-krotnie. Ryby solankowane z użyciem cukru, wędzone na zimno i pakowane próżniowo są więc odpowiednim środowiskiem dla tej reakcji. Skuteczna dawka azotanu(III) zapobiegająca rozwojowi Clostridium botulinum typ E waha się w przedziale 50-200 mg/kg w zależności od pH i stężenia soli w produkcie.

 

 

Najczęściej stosuje się dawkę 100-150 mg/kg w przeliczeniu na NaNO2. Przy dawce 100 mg azotanu(III) sodu/kg ryby wędzonej na gorąco inhibujące stężenie NaCl względem Clostridium botulinum typ E może być zmniejszone z 3,8 do 2,5% dla łososia, z 3,9 do 3,2% dla siei i z 4,2 do 3,7% dla karpia (Eklund, 1982). Należy jednak pamiętać, że azotan(III) prawie nie hamuje wzrostu bakterii Listeria monocytogenes, która jest również groźnym patogenem wędzonej żywności, ponieważ „toleruje" zarówno niską temperaturę składowania jak również umiarkowane stężenia chlorku sodu. Listeria przestaje jednak się rozwijać przy pH 5,2 lub 5,0 w zależności od tego, czy acidulantem jest kwas octowy, czy mlekowy (Scott, 1989). Wskazane jest więc równoczesne stosowanie kilku substancji konserwujących. Produkty utrwalone solą, kwasem spożywczym i azotanem(III) sodu nadają się do próżniowego pakowania.

Za główną przyczynę hamowania wzrostu i rozwoju Clostridium botulinum przez azotan(III) uznaje się kompleksowanie związków żelaza przez trójtlenek azotu (Tompkin i in., 1978a). Przy nadmiarze „dostępnego" żelaza antybotulinowa skuteczność azotanu(III) maleje lub nawet zanika.

Przeciwutleniająca aktywność azotanu(III) wynika przede wszystkim z faktu, że tworzy on stabilne kompleksy z hemem, zapobiegając w ten sposób oddziaływaniu aktywnego katalitycznie żelaza. Interakcja tlenku azotu z żelazem niehemowym (śladowym) i innymi metalami obecnymi w mięsie, blokuje ich funkcje prooksydatywne (Cierach, 1997). Przeciwutłeniający efekt azotanu(III) jest niezależny od pH w zakresie 6,3-5,5 i od małych stężeń soli (ok. 1%) (Arendt i in., 1997).

 

2.4.5. Przeciwutleniacze i synergenty

 

Związki występujące w dymie wędzarniczym, a szczególnie fenole, mają tak silne właściwości przeciwutleniające, że rzadko zachodzi potrzeba stosowania syntetycznych przeciwutleniaczy, chociaż Kodeks Żywnościowy zaleca stosowanie butylohydroksyanizolu (BHA) i butylohydroksytoluenu (BHT) do ryb wędzonych, w dawce nieprzekraczającej 200 mg/kg. Jako synergenty są wykorzystywane głównie kwas askorbinowy i jego sole na zasadzie quantum satis (tyle ile trzeba) oraz kwas izoaskorbinowy i izoaskorbinian sodu w dawce nie większej niż 1,5 g/kg. Najważniejsze funkcje technologiczne synergentów w procesie wytwarzania wędzonej żywności to:

- stymulowanie barwy podczas peklowania mięsa,

- hamowanie autooksydacji lipidów.

W początkowej fazie peklowania w mieszaninie występuje jeszcze dość dużo tlenu i dlatego, pomimo obecności azotanu(III), pewna ilość mioglobiny ulega również utlenieniu do metmioglobiny, która ma barwę brązową. Kwas askorbinowy lub jego sole redukują utleniony kompleks mioglobiny, przywracając ją do postaci zdolnej do reagowania z tlenkiem azotu. W efekcie powstaje więcej nitrozylmioglobiny i intensywniejsza barwa mięsa niż przy peklowaniu samym azotanem(III).

Roztwory kwasu askorbinowego w postaci kąpieli i glazur do utrwalania filetów rybnych stosowano w przemyśle już w latach pięćdziesiątych (Bauernfeind i in., 1951). Najlepsze wyniki daje godzinne moczenie filetów bezpośrednio po ich uzyskaniu na statku w 0,5-2% roztworze kwasu askorbinowego lub 0,25-1% roztworze kwasu askorbinowego w dodatkiem hydrokoloidów (karboksyceluloza, metyloceluloza, karagen). W przypadku glazurowania stosowano krótkie (20 s) zanurzanie mrożonych filetów w 1-proc. roztworze kwasu askorbinowego lub ich zraszanie tym roztworem. W przypadku filetów łososia zabieg ogranicza nie tylko jełczenie tłuszczu, lecz także zmiany barwy podczas zamrażalniczego składowania. Natomiast w przypadku filetów śledzia i makreli nie obserwowano hamowania przebarwień, za to wyraźne powstrzymy-wanie autooksydacji lipidów i powstawania jełkiego zapachu. Minimalne, skuteczne stężenie kwasu askorbinowego jest jednak dość duże i wynosi 200 mg/kg filetów rybnych (Bauernfeind i in., 1951). Potwierdza to znany fakt, że działanie przeciwutleniające kwasu askorbinowego i jego soli występuje przy dużych stężeniach, natomiast przy małych stężeniach (poniżej 0,01%) może on działać jako prooksydant, szczególnie gdy w środowisku występują łatwo dostępne jony Fe2+ lub Cu2+.

Kwas askorbinowy w kombinacji z dymem wędzarniczym wykazuje działanie synergetyczne. Np. w obecności O,1-proc. kwasu askorbinowego, dodatek preparatu dymu wędzarniczego do zalew może być zmniejszony z ok. 0,5% do ok. 0,1%, przy zachowaniu tej samej aktywności przeciwutleniającej i antybakteryjnej, co pozwala równocześnie uniknąć pogorzeliskowego smaku ryb (Bauernfeind i Pinkert, 1970).

Kwas askorbinowy ogranicza powstawanie nitrozoamin w peklowanej żywności, gdyż szybciej reaguje z produktami rozpadu azotanu(III) sodu niż aminy, blokując w ten sposób proces nitrozowania II i IV-rzędowych amin (Tannenbaum i Wishnok, 1987).

Korzystny wpływ kwasu askorbinowego na barwę wędzonej żywności wiąże się prawdopodobnie z redukcją chinonów powstających podczas enzymatycznego brunatnienia, hamowaniem procesu utleniania związków fenolowych pobranych z dymu wędzarniczego i usuwaniem tlenu ze środowiska (Liao i Seib, 1987). Powstający w wyniku tych reakcji kwas dehydroaskorbinowy reaguje z kolei z białkami mięśniowymi i stabilizuje zarówno ich barwę, jak również teksturę.

Znany jest również wspomagający wpływ kwasu askorbinowego i izoaskorbinowego oraz ich soli na antybotulinowy efekt azotanu(III), prawdopodobnie przez redukcję jonów metali niezbędnych do wzrostu Clostridium botulinum (Tomkin i in., 1978).

 

2.4.6. Polifosforany

 

W wykazie dozwolonych substancji dodatkowych związki fosforu stanowią jedną z najliczniejszych grup, zwaną potocznie „polifosforanami". W rzeczywistości, oprócz polifosforanów (E 452) w grupie tej występują: fosforany (E 339 - E 341, E 343), difosforany (E 450) i trifosforany (E 451). Łącznie związków tych jest ponad 25.

 

 

Wszystkie one, z wyjątkiem soli amonowych i fosforanu trimagnezowego, są dopuszczone do stosowania w przetworach mięsnych, drobiowych i rybnych, a także jako dodatki do niektórych produktów mleczarskich. Właściwości funkcjonalne poszczególnych fosforanów są zróżnicowane. Zaleca się, aby w przetworach mięsnych stosować trifosforany, rybnych - polifosforany, a w serach - difosforany. Dopuszczalna dawka przy stosowaniu pojedynczym lub w mieszaninie wynosi zazwyczaj 5 g/kg w przeliczeniu na P2O5, łącznie z fosforanami naturalnymi.

 

 

Działanie fosforanów polega na zwiększaniu wodochłonności mięsa, hamowaniu wzrostu drobnoustrojów i aktywności przeciwutleniającej. Mechanizm zwiększania przez fosforany wodochłonności mięsa wiąże się głównie z dysocjacją aktomiozyny i opóźnianiem sieciowania ciężkiego łańcucha miozyny, a aktywność przeciwutleniająca z chelatowa-niem jonów metali. Silne właściwości chelatujące wykazują szczególnie fosforany, słabe polifosforany, zaś ortofosforany nie mają ich wcale (van Wazer i Callis, 1958). Działanie antymikrobiologiczne polifosfora¬nów jest bardziej złożone i zależy zarówno od rodzaju fosforanów i drobnoustrojów, jak i od właściwości produktu. W inhibowaniu wzrostu Clostridium botulinum difosforany są bardziej efektywne niż trifosforany. Te ostatnie mają właściwości antybotulinowe tylko przy odpowiednio dużym stężeniu NaCl (powyżej 4%) i pH zbliżonym do obojętnego (6,3-6,8), podczas gdy ortofosforany nie mają takich właściwości (Sofos, 1986). Hamowanie wzrostu Listeria monocytogenes przez polifosforany zależy od obecności łatwo dostępnych w produkcie jonów metali. Nadmiar Mg2+, Ca2+ i Fe3+ wyraźnie zmniejsza, a nawet niweczy efekt hamowania wzrostu listerii przez polifosforany, a jony Co2+, Cu2+, Ni2+ i A12+ nie mają wpływu na ten wzrost (Zaika i in., 1997). Dzięki temu można było postawić tezę, że mechanizm antymikrobiologicznego działania polifosforanów polega na chelatowaniu metali w biologicznie ważnych związkach komórki bakteryjnej (np. cytochrom), hamowaniu syntezy i aktywności niektórych enzymów oraz obniżaniu aktywności wody (Yareltzis i in., 1997). Ponadto niektóre fosforany mogą działać jako efektywne sanityzery, przyczyniając się do usuwania tłuszczu i komórek bakterii patogennych z powierzchni półproduktu (Hwang i Beu-chat, 1995; Lillard, 1994).

Do wędzonej żywności polifosforany mogą być wprowadzane przez:

- rozmrażanie surowca w roztworze polifosforanów,

- kondycjonowanie rozmrożonego surowca w roztworze polifosforanów,

- dodatek polifosforanów do solanki,

- kondycjonowanie nasolonego surowca w roztworze polifosforanów,

- nastrzykiwanie surowca solanką zawierającą polifosforany.

Do kondycjonowania filetów rybnych używa się najczęściej 7,5-proc. roztwór fosforanu trisodowego, często z dodatkami barwiącymi. Czas moczenia filetów wynosi 1-2 min i zależy od zawartości tłuszczu w mięsie. Do solanki dodaje się najczęściej 2% polifosforanów przy czasie solankowania wynoszącym ok. 2 godz. Przy wędzeniu dużych filetów, nasycanie mięsa polifosforanami może być połączone z soleniem metodą nastrzykiwania.

Według patentu japońskiego Nr 79 02, 368 (09 Jan 1979), nasolone i odsolone w wodzie ryby poddaje się moczeniu przez 5 godz. w roztworze o składzie: 1% NaHCO3, 0,5% NaH2PO4 i 1% sorbitolu, po czym wędzi metodą konwencjonalną. Zabieg ten poprawia teksturę oraz smak i barwę mięsa ryb wędzonych.

 

2.4.7. Karageny

 

Spośród hydrokoloidów karageny (E 407) są najczęściej stosowane w produkcji wędzonej żywności. Przemawia za tym zarówno ich pochodzenie, jak również właściwości fizykochemiczne. Karageny są otrzymywane z czerwonych wodorostów morskich, głównie z rodzaju: Chondrus, Eucheuma, Gigartina i Iridae. Cząsteczki karagenu składają się z polimerów D-galaktozy i 3,6-anhydro-D-galaktozy, zestryfikowanych kwasem siarkowym. W zależności od miejsca przyłączenia siarczanu rozróżnia się pięć rodzajów karagenów, z których największe znaczenie mają formy kappa, jota i lambda.

 

 

Obecność grupy siarczanowej w pozycji 6 lub 2 D-galaktozy zmniejsza zdolność tworzenia żelu, ponieważ takie usytuowane grup siarczanowych (forma lambda) nadaje łańcuchom karagenu nieregularny kształt, z powodu którego nie są one w stanie tworzyć połączeń typu podwójnej spirali. Karageny takie praktycznie nie tworzą żelu, a jedynie roztwory o dużej lepkości dochodzącej do 200 cP przy stężeniu 0,5% (Kołakowski, 1984). Obecność grup siarczanowych w pozycji 4 D-galaktozy (forma kappa i jota) zapewnia karagenom zdolność do żelowania. Oznacza to, że po rozpuszczeniu suchego preparatu karagenu kappa lub jota w gorącej wodzie (temp. 65-70°C) przechodzi on najpierw w zol, a po schłodzeniu - samoistnie zamienia się w żel o znacznej zdolności wiązania wody. Powstawanie żelu rozpoczyna się już w temp. ok. 25°C. Żele karagenowe są silne, rewersyjne (temperatura topnienia 30-45°C), natomiast mało oporne na mrożenie. Anionowy charakter karagenów nadaje im szczególnych zdolności do łączenia się z białkami, dzięki czemu mogą one być wykorzystane zarówno jako stabilizatory, substancje zagęszczające i teksturotwórcze. Nadmierna kruchość żelów karagenowych (szczególnie przy zbyt dużym ich stężeniu) może być zmniejszona przez dodatek niewielkiej ilości mączki z drzewa świętojańskiego, z którą działają synergistycznie. Podobnie jak fosforany, karageny są częstym składnikiem solanek nastrzykowych. Dopuszczalne dzienne spożycie karagenu według za¬leceń FAO/WHO wynosi 3,5 g na osobę.

 

2.4.8. Barwniki

 

2.4.8.1. Barwniki jako dozwolone substancje dodatkowe

 

Do barwienia ryb wędzonych dopuszczono liczną grupę barwników, gdyż po wejściu Polski do Unii Europejskiej została ona znacznie poszerzona.

 

 

Do najczęściej stosowanych i najbardziej funkcjonalnych barwników wędzonych produktów spożywczych należy zaliczyć Brąz FK (Brown for Kippers) i Annato, inne zaś są stosowane rzadziej (tab. 6.11).

Barwniki karotenoidowe, jak: likopen (E 160d), luteina (E 161b), beta-apo-8'-karotenal (E 160e), ester etylowy kwasu beta-apo-8'-karoteno-wego (E 160f) mogą być użyte pojedynczo lub w mieszaninie z innymi w dawce do 100 mg/kg. Jednak ich wadą jest wysoka cena i nierozpuszczalność w wodzie. Najlepiej nadają się one do użycia w postaci mikro-kapsułkowanej (powlekanej białkiem). Mikrokapsułkowane preparaty wymienionych karotenoidów bardzo łatwo rozprzestrzeniają się w wodzie, w postaci zawiesiny, dając wrażenie roztworu, przez co nadają się do bawienia ryb wędzonych.

Na zasadzie quantum satis mogą być dodawane: karmele (E 150a, E 150b, E 150c, E 150d), karoteny (E 160a (i), E 160a (ii) oraz kapsan-tyna i kapsorubina (E 160c) - ekstrakt z czerwonej papryki.

Wprowadzanie barwników, podobnie jak i innych dozwolonych substancji dodatkowych, odbywa się najczęściej podczas solankowania, peklowania lub pędzlowania albo spryskiwania powierzchni półproduktów.

 

2.4.8.2. Barwniki do kształtowania barwy mięsa ryb łososiowatych in vivo

 

Głównym pigmentem mięsa ryb łososiowatych jest astaksantyna, której zawartość waha się od 3 do 37 mg/kg. Ponadto w niewielkich ilościach występuje kantaksantyna, beta-karoten, luteina, tunaksantyna i zeaksantyna. Dla kształtowania barwy mięsa największe znaczenie ma astaksantyna i kantaksantyna, których barwa jest zbliżona do łososiowej.

 

http://images55.fotosik.pl/21/181cd32c3d685e24med.jpg

http://images54.fotosik.pl/22/35bb7339ef282ffbmed.jpg

 

In vivo oba te karotenoidy występują przeważnie w postaci dwuestrów z kwasami tłuszczowymi, najczęściej mirystynowym, palmitynowym, stearynowym i linolowym. Ponieważ karotenoidy są praktycznie pobierane przez żywy organizm ze środowiska, ważne znaczenie dla barwy mięsa ma ich udział w spasanej paszy. Generalnie przyjmuje się, że podczas 6-18 miesięcy okresu hodowli, łosoś powinien pobrać wraz z paszą 50-100 mg pigmentów na kg żywej masy (Putnam, 1991). Minimalne stężenie karotenoidów dla powstania wizualnie optymalnej barwy mięsa łososia wynosi ok. 6 mg/kg (Foss i in., 1984). Dla hodowlanych ryb łososiowatych dobrym źródłem karotenoidów jest kryl antarktyczny (Scott i in., 1994), którego oczy i pancerz są bogate w astaksantynę. Przy braku odpowiedniej paszy naturalnej, stosuje się suplementację diety syntetycznymi preparatami karotenoidów, ale powoduje to wzrost kosztów hodowli o 10-15% (Torrisen i in., 1990), zapewnia jednak uzyskanie pożądanej barwy mięsa ryb.

Na barwę mięsa ryb wpływa zarówno rodzaj dodawanego karotenoidu do paszy, jak również sposób utrwalania ryb. W czasie zamrażalniczego składowania łososie karmione astaksantyna wykazują znacznie lepszą stabilność barwników, niż karmione kantaksantyna. Natomiast w mrożonym pstrągu obserwowano dobrą stabilność karotenoidów przez co najmniej pół roku, niezależnie od rodzaju barwnika stosowanego w paszy (No i Storebakken, 1991; Scott i in., 1994). Filety ryb żywionych paszą z dodatkiem kantaksantyny mają przeważnie lepszą barwę po uwęclzeniu, niż ryb żywionych paszą z astaksantyna. Jednak filety wędzone po uprzednim mrożeniu/rozmrożeniu tracą - zarówno po uwędzeniu jak i podczas zamrażalniczego składowania gotowego wyrobu - znacznie więcej karotenoidów w przypadku suplementowania diety kantaksanty-ną niż astaksantyną (Sheehan i in., 1998). Wskazuje to na potrzebę stosowania w diecie ryb łososiowatych kombinacji obu karotenoidów. Znaczącą rolę odgrywa również cena preparatu, gdyż kantaksantyna jest droższa od astaksantyny.

 

2.5. Inne dodatki

 

W technologii wędzenia żywności stosuje się ponadto wiele innych dodatków funkcjonalnych, których nie omówiono w niniejszym opracowaniu. Są to m.in.: kwas mlekowy i jego sole, octany, cytryniany, hydrokoloidy inne niż karageny (np. pochodne celulozy, preparaty błonnikowe), glukono-delta--lakton, substancje chemiczne wzmacniające smak i zapach (np. glutaminian sodu, inozynian i guanylan sodu) i inne. Wyczerpujące informacje na ten temat znajdzie czytelnik w dostępnych opracowaniach (Kołakowski, 1984; Liicke i Jager, 1997; Rutkowski i in., 1997; Uchman, 2001).

 

Opracowanie: prof. dr hab.inż. Edward Kołakowski