Wędliny Domowe
Drukuj

Chciałbym przedstawić Państwu wspaniały materiał na temat solenia i peklowania, z którym powinni zapoznać się wszyscy zadymiacze, zarówno Ci, dopiero raczkujący, jak i "stare wygi".
Tekst pochodzi z super książki "Technologia mięsa i produktów mięsnych" autorstwa A.A. Manerberger i E.J. Mirkin, wydanej w Moskwie w 1949 r.
Pisownia oryginalna.
Zapraszam do czytania:

SOLENIE I PEKLOWANIE MIĘSA ORAZ PRODUKTÓW MIĘSNYCH


1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE

Solenie mięsa i produktów mięsnych jest sposobem konserwowania za pomocą soli kuchennej chroniącym te produkty przed zepsuciem lub zwalniającym proces psucia się: Konserwujące działanie soli kuchennej polega przede wszystkim na działaniu wysokiego ciśnienia osmotycznego, powstającego przy rozpuszczaniu się soli w sokach produktu.
Najbardziej czynne bakterie gnilne są bardzo wrażliwe na podniesienie ciśnienia osmotycznego. Przy 10-procentowym stężeniu soli rozwój większości tych bakterii ustaje (J.J. Nikitinski), ziarniaki (coccus) natomiast nawet przy 15-procentowvm stężeniu soli są jeszcze zdolne do rozmnażania się, chociaż ich aktywność chemiczna tłumiona jest również już przy niższych stężeniach.
Rozmnażanie się bakterii grupy okrężnicy i tyfusu, do których zalicza się szereg bakterii powodujących zatrucia pokarmowe, zatrzymuje się przy stężeniu soli kuchennej 8-9%, a Clostridjum botulinum oraz liczne bakterie gnilne beztlenowe nie wytrzymują stężenia powyżej 6%. Należy zaznaczyć, że stężenie soli, niezbędne do wstrzymania rozwoju drobnoustrojów, może zależeć od stanu i warunków środowiska. Na przykład wg danych Krjusa rozmnażanie drożdży zatrzymywało się przy pH środowiska 2,5 o ile stężenie soli stanowiło 14,5%, ale przy pH = 7 - dopiero przy 20-procentowym stężeniu soli; zatrzymanie rozwoju pleśni zachodziło odpowiednio przy stężeniach 18 i 20-procentowych.
Roztwór soli wstrzymuje działalność życiową bakterii, lecz nie zabija ich (J. J. Nikitinski). Nawet w nasyconych roztworach soli -według danych licznych badaczy - bakterie grupy coli nie ginęły w ciągu czasu od 6 tygodni do 6 miesięcy, B. tuberculosis - w ciągu 3 miesięcy, Proteus vulgaris - w ciągu 3 tygodni, Str. pyogenes - w ciągu 5 miesięcy itd. Nawet stężone roztwory soli nie okazują działania niszczącego na toksyny bakterii chorobotwórczych i Cl. botulinum.
Drobnoustroje, a szczególnie ich postaci przetrwalnikowe zachowują się latami w suchej soli. Stężenie soli kuchennej poniżej 5% nie tylko nie powstrzymuje wzrostu, ale nawet sprzyja rozwojowi saprofitów i niektórych bakterii chorobotwórczych.
Drobnoustroje pod względem wytrzymałości na działanie soli kuchennej mogą być podzielone na dwie duże grupy:

  1. solotolerancyjne, które mogą czasowo przystosowywać się do określonych stężeń soli kuchennej, lecz ich wymaganiom życiowym i rozwojowym bardziej odpowiada środowisko nie zawierające soli,
  2. sololubne - halofilne, które nie mogą egzystować bez soli.

Dlatego też solenia należy dokonywać solą uprzednio wyjałowioną, aby (razem z solą) do produktu nie wprowadzić mikroflory - gnilnej i chorobotwórczej. Niektórzy badacze w celu sterylizacji soli zalecają prażenie jej. Zabieg ten jednak podraża proces, a w istocie rzeczy nie jest bezwzględnie niezbędny. W praktyce wystarcza po prostu wysuszyć sól, aby olbrzymia większość postaci wegetatywnych drobnoustrojów; a w tej liczbie i gnilnych, wyginęła. Konieczny jest ścisły nadzór nad czystością i niedopuszczenie do zanieczyszczenia bakteryjnego soli i wody wykorzystywanych do solenia.
W roztworze soli pewne grupy bakterii zachowują się czynnie, rozmnażają się energicznie i działają niszcząco na związki organiczne, inne pozostają w nim w stanie nieczynnym w postaci zarodników. J.J. Nikitinski wskazuje, że stosunek bakterii do stężonych roztworów soli w środowisku sztucznym i w mięsie solonym jest różny. Na przykład bakterie zatruć mięsnych w pożywce z 10 % soli giną w stosunkowo krótkim czasie, a w mięsie zachowują swoją żywotność w ciągu dłuższego czasu nawet przy 19 % soli. Pałeczka duru rzekomego przy soleniu mokrym ginie w niewielkich kawałkach mięsa po upływie czterech tygodni, a w roztworze soli przechowuje się w ciągu dłuższego czasu.
Bakterie solotolerancyjne bardzo często powodują psucie się produktów mięsnych. Dlatego też długotrwałe przechowywanie produktów solonych jest możliwe jedynie pod warunkiem dodatkowego konserwowania innymi metodami przechowywanie w niskich temperaturach, wędzenie z uzupełniającym podsuszaniem i następnym przechowywaniem w odpowiednich, kondycjonowanych warunkach powietrznych. Przy produkcji bekonu wildshire występuje często tzw. śluz bekonowy, powodujący pojawienie się specjalnego wilgotnego połysku na różnych częściach tuszy najczęściej na pachwinach. Ł.M. Horowic-Własowa ze śluzu tego wydzieliła specyficzną bakterię rozkładającą tłuszcz i nazwała ją Micrococcus lipolyticus.
Solenia mięsa dokonuje się za pomocą soli kuchennej. Sól ta jest w ogóle niezbędną składową częścią pokarmu; w handlu jest bardzo rozpowszechniona i tania; w niewielkich stężeniach może stwarzać wysokie ciśnienie osmotyczne. Te właściwości wyjaśniają szerokie jej zastosowanie do konserwowania zarówno mięsa i produktów mięsnych, jak i produktów spożywczych w ogóle. Niżej przytoczone są dane dotyczące ciśnienia osmotycznego różnych związków w roztworze l-procentowym (J. J. Nikitinski) :



Składnikami przy soleniu-peklowaniu poza solą kuchenną są Jeszcze azotan potasowy (KN03) i sodowy (NaN03) lub azotyn (NaN02) i cukier. Azotany (saletry) dodawane do solanki pod wpływem bakterii denitryfikujących łatwo przechodzą w niej w azotyny. Peklowanie z użyciem azotanu w ostatecznym wyniku jest zatem zbieżne z peklowaniem z użyciem azotynu. Azotyny i cukier, poza swym specyficznym działaniem w procesie peklowania są również środkami konserwującymi produkt. Wzmagają one konserwujące działanie roztworu soli kuchennej niszcząc niektóre grupy drobnoustrojów i stają się pod tym względem silniejszym środkiem konserwującym niż sól kuchenna (A. F. Wojtkiewicz i in.).
W warunkach laboratoryjnych przy wprowadzeniu tylko samego azotanu lub samego azotynu w środowisko mięsne zakażone bakteriami otrzymano następujące wyniki: przy zawartości azotanu sodowego 4,4% i azotynu sodowego 1,2%, W temp. +23°C nie stwierdzono ani rozwoju bakterii, ani też psucia się środowiska mięsnego w czasie do 17 dnia, podczas gdy przy 5-procentowym stężeniu soli kuchennej psucie się środowiska mięsnego zaobserwowano w okresie pomiędzy 7 a 17 dniem. Konserwujące działanie azotynu w środowisku bez dodatku innych składników, w warunkach cieplnych zwykle stosowanych przy peklowaniu produktów mięsnych (+3-4°C), stwierdza się przy jego 0,03-procentowym stężeniu.
Specjalnie skuteczne działanie azotynu występuje w mieszance z solą kuchenną. W doświadczeniach laboratoryjnych nad oddziaływaniem na środowiska mięsne roztworów różnych koncentracji soli kuchennej i azotynu sodowego w środowisku o zawartości 5 % soli kuchennej i 0,05 % azotynu sodowego w temp. 37°C nie stwierdzano oznak psucia się w ciągu 17 dni.
Cukier dodawany do solanki również zwiększa jej działanie konserwujące, zapewne wskutek biochemicznego zakwaszenia środowiska, nie sprzyjającego rozwojowi procesów gnilnych.
Konserwowanie za pomocą peklowania polega na działaniu wysokiego ciśnienia osmotycznego na drobnoustroje, częściowym zmniejszeniu zawartości wody w produkcie mięsnym wskutek różnicy ciśnień osmotycznych solanki o odpowiednim stężeniu i soku mięsnego mięśni, działaniu jonów chloru przy zastosowaniu soli chlorowych oraz niszczącym działaniu wysokich stężeń soli na enzymy proteolityczne (A. N. Kazakow).
Peklowanie jako metoda konserwowania artykułów spożywczych (w tej liczbie i produktów mięsnych), pomimo właściwych mu stron ujemnych (w szczególności utraty części substancji odżywczych i wilgoci), znajduje duże zastosowanie, co tłumaczy się prostotą procesów technologicznych peklowania, wygodą wykorzystania produktów peklowanych i ich smakowymi zaletami.

2. FIZYKOCHEMICZNA ISTOTA PROCESU PEKLOWANIA

Podczas peklowania zachodzi wymiana osmotyczno-dyfuzyjna: produkty tracą część wody i rozpuszczalnych związków organicznych, równocześnie zaś wzbogacają się w sól. Fizyko-chemiczne zjawiska w procesie peklowania polegają na tym, że oddzielne części składowe środowiska zewnętrznego solanki i środowiska wewnętrznego produktu przemieszczają się z pierwszej do drugiego; czas trwania procesu zależy od stężenia solanki środowiska zewnętrznego i soku tkankowego produktu, a zakańcza się pewnym stopniem równowagi. W produktach mięsnych - w wyniku omówionego procesu - zwiększą się ilościowa zawartość soli, zmienia się ilość wody, zmniejsza się zawartość substancji organicznych - w tej liczbie azotowych i fosforowych, zmienia się stopień pęcznienia tkanek, następuje ich zagęszczenie; oprócz tego występują takie procesy biochemiczne, jak dojrzewanie mięsa itp.
Zagadnieniom peklowania produktów mięsnych poświęcone są liczne publikacje współpracowników WNIIMP. W doświadczeniach D. W. Pawłowa, B.I. Wwiedienskiego nad peklowaniem szynek wieprzowych o ciężarze 5-7 kg bez nastrzykiwania i z nastrzykiwaniem uzyskano dynamikę nagromadzenia soli w mięsie w ciągu 20 dni (rys. 103). Warunkami doświadczenia przenikania soli do mięsa były: temperatura w komorze +3-4°C i stężenie solanki - 16,8 i 24°Be.



Na podstawie tych doświadczeń ustalono, że:

  1. najintensywniejsze przenikanie soli w głąb mięsa odbywa się w ciągu pierwszych 7 dni peklowania; intensywność przenikania soli stopniowo obniża się w miarę zmniejszania ciśnienia osmotycznego w układzie,
  2. największe przenikanie soli obserwuje się przy wysokim stężeniu solanki i peklowaniu przez nastrzykiwanie.

Sól przenikając do tkanek mięsnych częściowo odwadnia je, specjalnie intensywnie - przy peklowaniu suchym.
Badania tychże autorów nad mokrym peklowaniem szynek wieprzowych wykazały wyniki zmiany ich ciężaru przedstawione w tablicy 40.
Dane tabl. 40 wskazują, że w ciągu pierwszych siedmiu dni peklowania procesowi nagromadzenia soli w szynkach wieprzowych towarzyszy częściowe odwodnienie tkanek mięsnych, a w następnym okresie, łącznie z przenikaniem soli do tkanek, chłonięcie przez nie płynów z roztworu.
Prace B. I. Wwiedienskiego (1935) nad zależnością zmian ciężaru mięsa wołowego przy różnych metodach peklowania wykazywały zależność zmiany ciężaru od metody peklowania, czasu jego trwania a również - od stopnia wytuczenia mięsa. Przy peklowaniu mokrym mięso zalewano solanką o mocy 24°Be; przy peklowaniu kombinowanym ilość mieszanki (soli i saletry) do mocnego peklowania stanowiła 10% w stosunku do początkowego ciężaru mięsa, a do słabego peklowania - 6,5%.



Ciężar mięsa określano po wydostaniu go z beczek i basenów, oraz po 3,5-godzinnym ociekaniu na stelażach.



Wyniki doświadczeń nad peklowaniem mięsa wołowego z młodych zwierząt są przedstawione w tablicy 41. Wykazują one, że:
1) przy kombinowanym peklowaniu stwierdza się największą stratę ciężaru mięsa podczas pierwszych 8 dni wskutek jego odwodnienia, a następnie - zwiększenie ciężaru wskutek pochłaniania solanki przez tkanki;
2) przy peklowaniu suchym zachodzi znaczne odwodnienie mięsa.
Zmiana ciężaru mięsa wskutek peklowania ustalona dla różnych sposobów peklowania w zależności od stopnia utuczenia podana jest w tablicy 42.



Doświadczenie G. Fajnsztajna i J. Daal-Berga nad peklowaniem podrobów (wątroba, nerki i mózg) dowiodły, że po 30 dniach peklowania z ociekaniem podroby te tracą następujące ilości wody w stosunku do ciężaru pierwotnego: wątroba - 23,9 %, nerki - 29,5 %, mózg - 25%, przy czym wątroba traciła już po pierwszej dobie średnio 20,5 %, nerki - 27,5 i mózg 7,5% (mózg był pierwotnie blanszowany we wrzącym roztworze soli; przy tym zabiegu straty wyniosły 17 % w stosunku do ciężaru pierwotnego).
J.A. Smorodincew i Nikołajewa zaobserwowali, że w roztworze izotonicznym (fizjologicznym) mięso ciepłe pęcznieje silniej po dojrzewaniu w ciągu jednego i pięciu dni, a w roztworze cząsteczkowym soli kuchennej odwrotnie. Pochłanianie wody podczas peklowania mięsa tłumaczy się tym, że przy obumieraniu mięśni zmieniają się ich właściwości osmotyczne i stają się one łatwo przenikalne dla soli kuchennej i innych substancji dyfundujących. Badania Ł.P. Ławrowej nad wpływem ilości soli, czasu przetrzymywania mięsa i sposobu peklowania na wodochłonność mięsa wołowego wykazały, że:

  1. Zdolność wchłaniania wody przez mięso peklowane jest znacznie wyższa od tejże zdolności mięsa świeżego.
  2. Podniesienie ciśnienia osmotycznego w tkankach mięśniowych mięsa peklowanego, powodujące wzmożone wchłanianie wody, jest uwarunkowane nie tylko podwyższeniem stężenia soli kuchennej, lecz również zmianą właściwości osmotycznych białka mięsnego w wyniku peklowania, gdyż pomimo że podczas procesu peklowania nie obserwuje się głębokiego rozpadu białka, zachodzi jednak pewien rozpad cząsteczki białka.
  3. Zdolność wchłaniania wody mięsa peklowanego sposobem mokrym jest niższa od tejże zdolności mięsa peklowanego sposobem suchym przy stosunkowo równej zawartości soli i wody; w pierwszych dniach peklowania obserwuje się zwykle pewne odwodnienie, a w następnych okresach - chłonięcie wody
  4. Tkanka łączna ma większą zdolność wchłaniania wody od tkanki mięśniowej.

W czasie peklowania mięso poza wchłanianiem wody również nasiąka nią, o czym świadczy zmiana ciężaru mięsa peklowanego po wydobyciu go z solanki i ocieknięciu bez wyciśnięcia w prasie.



Z doświadczeń D. W. Pawłowa przeprowadzonych nad szynkami peklowanymi wynika, że utrata ciężaru po dwudniowym okresie ociekania wyniosła 2,2% w stosunku do ciężaru przed ociekaniem, czyli 22,7% całego przyrostu ciężaru wskutek peklowania. Strata ciężaru wskutek ociekania w zależności od metod i czasu trwania peklowania oraz od rodzaju i jakości mięsa wyraża się wartością dochodzącą do 70% ciężaru otrzymanego przyrostu przy peklowaniu.
Wskutek dyfuzji zachodzącej podczas peklowania mięso traci część cennych substancji odżywczych - białek i fosforanów. Dane WNIIMP uzyskane podczas doświadczeń nad peklowaniem szynek wykazują zależność strat substancji białkowych nie tylko od wielkości kawałków mięsa, ale i od czasu trwania peklowania. Straty maksymalne substancji białkowych przy długotrwałym peklowaniu stanowiły 3,5% całej zawartości białek w mięsie szynek peklowanych.
Badania nad ustaleniem strat przy peklowaniu wołowiny (G.W. Babin, 1946) wykazały zależność tych strat od sposobu peklowania, jego czasu trwania, od stopnia utuczenia mięsa podanego peklowaniu i od mocy solanki:

  1. Największe straty substancji białkowych i fosforowych zachodzą przy peklowaniu metodą mokrą, najmniejsze - metodą suchą; w doświadczeniach strata substancji białkowych wyniosła pod koniec 3 miesięcy przy peklowaniu mokrym średnio 0,8-0,9% w stosunku do ciężaru mięsa, przy peklowaniu kombinowanym - 0,6%, a przy peklowaniu suchym -0,3-0,4%, straty fosforanów w stosunku do ciężaru mięsa wyniosły przy peklowaniu mokrym 0,05-0,06%, przy kombinowanym - 0,045% i przy suchym - 0,04%.
  2. Straty substancji białkowych i fosforanów wahają się w szerokich granicach w zależności od stopnia utuczenia tuszy mięsnej; doświadczenia dały obraz strat przedstawiony w tablicy 43.
  3. Doświadczenia wykazały, że wysokości strat substancji białkowych i fosforanów w mięsie peklowanym metodą mokrą oraz kombinowaną przy większych stężeniach solanki były mniejsze od wysokości strat przy stężeniach średnich i małych.




Badanie wpływu stężenia składników solanki na stopień wy ługowania białka i fosforanów, wykonane przez Ł.M. Horowic-Własową w warunkach laboratoryjnych, pozwoliły również na wyciągnięcie wniosków, że straty substancji białkowych zmniejszają się wraz z podniesieniem w solance stężenia soli kuchennej i ze zmniejszeniem ilości solanki przykrywającej mięso. Ponad to zawartość w solance do 2 % azotanu potasowego jak również 1-1,5 % objętych fosforanów lub do 2 % glikozy (cukru) zwalnia wyługowywanie białka i fosforanów.
Według danych D. W. Pawłowa zastosowanie do zalania szynek tzw. starej solanki, zawierającej 1,6 % substancji białkowych i 0,13 % fosforanów (P205), obniża straty ciał białkowych w mięsie i fosforanów w przybliżeniu o połowę.
Jednocześnie ze zjawiskiem zgęszczenia włókien mięśniowych podczas procesu peklowania obserwuje się zmiany w ich poprzecznym prążkowaniu. Obecność tych zmian i ich charakter zależą od ilości azotanu (KN03) używanego do peklowania; jeżeli solanka zawiera 2 % azotanu potasowego (KN03), włókna mięśniowe tracą charakterystyczne dla nich prążkowanie już w dziewiątym dniu peklowania, jeżeli zaś zawiera ona 0,2 % azotanu potasowego (KN03), poprzeczne prążkowanie zostaje zachowane nawet po 24 dniach peklowania.
Zmiana stopnia widoczności prążkowania poprzecznego włókien mięśniowych należy do zjawisk fizycznych i, pozostając w zależności od stężenia soli kuchennej w solance i w mięsie w różnych stadiach peklowania, ma charakter odwracalny. Przy długotrwałym procesie peklowania prążkowanie poprzeczne stopniowo staje się niewidoczne, a następnie w dalszej fazie peklowania występuje z powrotem.
Z procesów biochemicznych w okresie peklowania duże znaczenie ma dojrzewanie mięsa, w wyniku którego mięso osiąga swoisty aromat, stanowiący np. w stosunku do szynek specjalny "zapach szynkowy".
Istota i natura biochemiczna procesu dojrzewania do tej pory jest nie ustalona, dlatego "zapach szynkowy" dotychczas ustala się na podstawie cech organoleptycznych. Jak wykazały badania przeprowadzone we WNIIMP procesowi peklowania w warunkach normalnych, szczególnie przy przestrzeganiu warunków termicznych, nie towarzyszy zjawisko rozpadu białek. Z przedłużeniem czasu peklowania wzrasta zawartość amoniaku i aminokwasów.

3. PRAWO RÓWNOWAGI l DYFUZJI ROZTWORÓW W ZASTOSOWANIU DO PROCESU PEKLOWANIA

Proces peklowania jest procesem dyfuzyjnym, powodowanym różnicą ciśnień osmotycznych środowiska zewnętrznego - solanki - i środowiska wewnętrznego - zawartości komórek tkanki produktu.
Jest rzeczą niewątpliwą, że w procesie peklowania występują różnorodne zjawiska natury fizycznej, fizyko-chemicznej, chemicznej, biochemicznej i mikrobiologicznej. Rozpuszczanie soli w wodzie, przenikanie soli do tkanki produktów mięsnych, wydzielanie przez nie wody i wyługowywanie do otaczającego środowiska (solanki) substancji azotowych i fosforanów mogą być zaliczone do rzędu procesów fizyko-chemicznych. Przemiany chemiczne i rozpad substancji tworzących tkanki mogą być uwarunkowane przyczynami natury chemicznej, biochemicznej i mikrobiologicznej.
Zjawiska fizykochemiczne peklowania zależą od ilości zużytej soli, temperatury środowiska, a również i od budowy tkanki mięśniowej. Po wyrównaniu stężenia soli w solance i tkankach produktów mięsnych procesy fizykochemiczne należy uważać praktycznie za ukończone. Natomiast procesy chemiczne (przemiana i rozpad substancji tworzących tkankę produktów mięsnych) przebiegające pod wpływem enzymów tkanek, pod wpływem działania enzymów drobnoustrojów i pod wpływem właściwości samych substancji trwają i po czasie, w którym następuje równowaga roztworów soli mineralnych. Dlatego też podczas całego okresu peklowania do solanki przechodzą produkty przemian chemicznych substancji tworzących tkankę.
M. L Turpajew rozpatruje procesy fizykochemiczne peklowania w dwóch stanach:

  1. w stanie statycznym po wystąpieniu, równowagi fizykochemicznej przy stałej temperaturze, która jest funkcją koncentracji ilości wody i soli oraz,
  2. w stanie dynamicznym wyrażającym się przenikaniem soli do wnętrza tkanek i wydzielaniem z nich wody - zjawiskiem dyfuzji roztworu solnego przez osłonkę tkanki do jej wnętrza.

Funkcjonalne zależności tego stanu można stwierdzić na podstawie, ogólnych praw dyfuzji; niezależną zmienną tej funkcji jest czas, wskaźnikami - współczynnik dyfuzji, rozpuszczalność soli i wymiary produktu poddawanego peklowaniu. Temperatura środowiska w pewnym stopniu może być rozpatrywana jako czynnik dowolny.
Statyczną równowagę peklowania można rozpatrywać jako równowagę membranową elektrolitów znajdujących się w stanie dysocjacji w roztworach, stykających się poprzez błonę tkanek. Według teorii Donnana równowaga membranowa przy wzajemnym oddziaływaniu środowiska zewnętrznego i tkanek ciała martwego przejawia się w takiej samej postaci jak i w cieczach tkankowych organizmu żywego.
Gdy jednak w środowisku wewnętrznym - w tkankach martwych wskutek pośmiertnych procesów biochemicznych jedne związki substancji są zastępowane przez inne i zmienia się ciśnienie osmotyczne tego środowiska, to wtedy środowisko zewnętrzne - solanka - pozostaje w pierwotnym stadium dość stałym w stosunku do jego głównej części składowej - soli kuchennej. Poza tym o stanie białek tkanek decyduje stężenie soli kuchennej w tkance; stan białek zmieniając się wraz ze zmianą stężenia soli kuchennej wpływa z kolei na przebieg procesu.
Przy peklowaniu produktu w roztworze soli kuchennej zbliżonym do nasyconego, główną rolę odgrywają jony Na' i CI'; których stężenie w roztworze osiąga 5,5 normalnego stężenia, podczas gdy stężenie jonów w cieczy tkankowej jest znacznie mniejsze.
Równowaga błony ustala się odpowiednio do stężenia jonów wszystkich elementów ze składu mineralnego tkanek produktu, których ilość stanowi wielkość dość nieznaczną w porównaniu z sodem.
Jeżeli wyobrazić sobie uproszczony sposób peklowania, kiedy tkanki produktu - środowisko wewnętrzne - zawierają roztwór jakiejś soli, np. NaR, a solanka - środowisko zewnętrzne - zawiera NaCI i oba środowiska są przedzielone błoną przepuszczającą tylko jony Na' i CI', a nie przepuszczającą jonów R', to schemat procesu może być przedstawiony następująco: wstanie pierwotnym środowisko wewnętrzne zawiera jony Na' i R' o stężeniu c1 a środowisko zewnętrzne - solanka - jony Na' i CI' o stężeniu c2; w stanie równowagi stężenie jonów środowiska zewnętrznego zmniejszyło się o wielkość x na korzyść jonów Na' i CI', które przeniknęły przez błonę do środowiska wewnętrznego i wtedy stężenie środowiska wewnętrznego w stosunku do jonów Na' będzie c1 + x, a do jonów R' - c1 i do jonów Cl'- x; stężenie środowiska zewnętrznego w stosunku do jonów Na będzie c2 - x, a do jonów Cl' - c2 - x.
Równowaga membranowa wtedy wyraża się równaniem

(c1 + x) x = (c2 - x) (c2 - x)

Z tego równania określa się x - ilość NaCI, która przeniknęła przez błonę.
Rozpatrując przy peklowaniu równowagę statyczną z punktu widzenia zawartości wody i soli w produkcie, które zmieniają się w zależności od stężenia solanki, można przyjąć, że stosunek wody i soli jest funkcją

F (x, h, s) = O

gdzie x - stężenie, h - ilość wody, s - ilość soli.
Funkcja równa się zeru, ponieważ proces rozpuszczenia soli w wodzie i wydzielenia soli z roztworu jest odwracalny. Przy peklowaniu produktu s oznacza ilość soli zawartej w produkcie peklowanym, przeliczoną na jednostkę ciężaru produktu świeżego, i wyraża się sumą pierwotnej ilości soli w produkcie świeżym oraz soli pochłoniętej przy peklowaniu; h oznacza ilość wody w produkcie peklowanym, przeliczoną na produkt świeży, i wyraża się ilością wody w produkcie peklowanym, przeliczoną na produkt świeży, i wyraża się ilością wody w produkcie świeżym po odliczeniu ilości wody wydzielonej do solanki.
Jeżeli funkcję (1) ujawnić w stosunku do stężenia x, to otrzyma się

x = f (h, s)

Różniczkując funkcję (2) otrzyma się



Iloraz pochodny przedstawiający współczynnik przy h odpowiada zmianie stężenia wewnątrz produktu w tym idealnym przypadku, kiedy z tkanek produktu wydziela się woda, a ilość soli pozostaje bez zmian, tj.



gdzie
so - pierwotna ilość soli w produkcie - wielkość stała,
h - ilość wody w produkcie zależna od warunków peklowania - wielkość zmienna,
e - pewien współczynnik proporcjonalności.

Współczynnik przy ds odpowiada zmianom stężenia wewnątrz produktu w tym idealnym przypadku, gdy zostanie osiągnięta równowaga i stężenie stanie się równe x - pośredniej wielkości pomiędzy początkową i końcową oraz gdy zostanie osiągnięta stała ilość wody w produkcie hn. woda nie będzie wydzielać się z produktu, a do produktu będzie przenikać tylko sól, tj.



gdzie
s - ilość soli w produkcie - wielkość zmienna,
hn - ilość wody w produkcie - wielkość stała,
C1- pewien współczynnik poprawkowy.

Podstawiając wartości ilorazów pochodnych



w równaniu pełnej różniczki funkcji (3) otrzyma się



Całka tego równania różniczkowego w granicach od 0 do n będzie:



gdzie: xo, xn, ho, hn, so i sn oznaczają odpowiednie stężenia oraz ilość wody i soli wewnątrz produktu na początku procesu peklowania i po jego zakończeniu. Równanie to wyraża ostateczny stan peklowania i wiąże w jednym równaniu zmiany stężenia, ilości wody i ilości soli wewnątrz produktu.
Aby wyliczyć współczynniki proporcjonalności C i C' wychodząc z danych bilansu chemicznego peklowania, lewą część równania (7) można przedstawić w postaci

x - xo + xn - x

W tej wartości różnica pierwszych dwóch członów x - xo oznacza zmianę stężenia w produkcie wskutek zmniejszenia ilości wody, a różnica dwóch drugich członów oznacza taką samą zmianę stężenia spowodowaną wzrostem ilości soli.
Rozwiązując równanie (7) dla przypadku zmiany stężenia x - xo znajdzie się



a rozwiązując go dla przypadku zmiany stężenia xn - x znajdzie się



Natomiast z określenia wynika, że



Podstawiając te wartości C i C1 w równanie (7) otrzyma się



Równania (7) i (12) umożliwiają wyliczenie w przybliżeniu ilości soli wchłoniętej przez produkt, stratę wody i ogólną stratę lub przyrost ciężaru produktu w wyniku peklowania.
Przenikanie soli przez powierzchnię i rozprzestrzenianie się jej w głębi tkanek są zjawiskiem dyfuzji, które w ostatecznym wyniku doprowadzają proces peklowania do stanu równowagi stężenia w środowisku wewnętrznym i otaczającym. Szybkość dyfuzji w tkankach produktu jest zależna od ich struktury histologicznej i składu chemicznego. Zjawisko dyfuzji w momencie początkowym przebiega z największą szybkością, która stale zmniejsza się spadając do zera pod koniec procesu, gdy nastąpi równowaga po obydwu stronach błony.
Taki przebieg procesu uwarunkowany jest wielkościami ciśnień osmotycznych. Zmniejszenie stężenia solanki i zwiększenie stężenia soli w tkankach produktu mają charakter krzywych logarytmicznych. Szybkość przenikania soli do tkanek jest zależna od temperatury solanki: w temperaturze niskiej dyfuzja przebiega wolniej, w wysokiej - szybciej. Zjawisko to częściowo tłumaczy się tym, że ciśnienie osmotyczne podnosi się proporcjonalnie do temperatury absolutnej. Wpływ temperatury praktycznie przejawia się tylko w szybkości peklowania. Nie przejawia się on natomiast w końcowym nasyceniu solą produktu, ponieważ rozpuszczalność soli mało zmienia się pod wpływem temperatury. Szybkość przenikania soli do tkanek produktu w pewnym stopniu zależy od składu chemicznego soli; największą szybkość przenikania uzyskuje się przy zastosowaniu chemicznie czystej NaCI.
Najsilniejsze działanie wstrzymujące przy przenikaniu soli okazuje CaCl2.
Zjawiska dyfuzji roztworów podlegają prawu Fika, zgodnie z którym ilość soli przechodząca przez określony przekrój poprzeczny ciała jest proporcjonalna do różnicy stężenia dwóch nieskończenie bliskich warstw roztworu.
Matematycznie zależność ta wyraża się wg prawa Fika równaniem



gdzie dq - ilość substancji (np. soli lub innych) przechodzącej przez przekrój poprzeczny ciała,
dl - odcinek czasu, w ciągu którego dokonuje się przejście substancji,
f - pozioma płaszczyzna przekroju ciała,
dx - element przesunięcia płaszczyzny w kierunku pionowym x (z dołu do góry),
Q - q - różnica stężeń,
k - współczynnik zależny od składu roztworu i jego stanu fizycznego - współczynnik dyfuzji.
Jeżeli założyć, że pozioma płaszczyzna nie ma przesunięcia w pionie, to współrzędna x będzie wielkością stałą i wzór (13) będzie miał postać



Przy peklowaniu produktu w układzie tworzącym się z produktu i otaczającej go solanki zachodzi zjawisko dyfuzji przez przegrodę tkanek produktu wskutek różnicy ciśnień osmotycznych pomiędzy solanką i sokiem tkankowym. Stężenie soli w produkcie wzrasta bez przerwy od chwili zapeklowania do chwili kiedy zrówna się ona ze stężeniem soli w solance. Jeżeli przyjmie się, że szybkość procesu dyfuzyjno-osmotycznego zależy tylko od zdolności przepustowej błon komórkowych, to może być ona określana na podstawie ilości soli pochłoniętej przez produkt w określonym czasie. Jeżeli przyjmie się, że S wyraża ilość gramów soli rozpuszczonej w 100 g wody solanki, s - ilość gramów soli rozpuszczonej w 100 g soku produktu nieprzerwanie zwiększającej się wskutek dyfuzji, t - czas dyfuzji, to na podstawie prawa Fika (13) otrzyma się



k1 z równania (15) odpowiada mnożnikowi przed Q - q z równania (14), tj.



co oznacza, że współczynnik dyfuzji przy peklowaniu jest proporcjonalny do współczynnika swobodnej dyfuzji soli kuchennej, proporcjonalny do zewnętrznej powierzchni produktu i odwrotnie proporcjonalny do jego grubości. Jeżeli przyjmie się, że skład i stan substancji tkankowych w okresie peklowania pozostają niezmienne, a rozmiar zmienia się nieznacznie, współczynnik ki można uważać za wielkość stałą.
Równanie (15) można przedstawić w postaci



Oznaczając pierwotną ilość soli w soku świeżego produktu wielkością a w gramach na 100 g wody soku. Całkując równanie (17) otrzyma się



lub



przy t = O i S = a z równania, (19) otrzyma się



Podstawiając C z równania (20) do (19) i logarytmując go otrzyma się



Równanie (21) określa fizykochemiczną istotę procesu przenikania soli do tkanek produktu.
Strona lewa równania wyraża różnicę stężenia soli zawartej w solance i w soku tkankowym.
Na początku procesu, gdy t = O, równanie przyjmuje postać S - s = S - a, tj. różnica stężenia soli jest największa, co obserwuje się w początkowym momencie peklowania. Wskutek zwiększenia t - prawa część równania zmniejsza się, zmniejsza się różnica stężeń, co może zachodzić przy zwiększeniu S w lewej części równania, tj. w związku ze zwiększeniem zawartości soli w produkcie. Przy dostatecznie dużym t prawa część równania zmierza do zera.

S - s = O

stężenie solanki równa się stężeniu soku produktu; a zatem dyfuzja dobiega końca.
Z równania (21) można określić wielkość k



Jeżeli przyjmie się, że przy peklowaniu ilościowy stosunek stężenia określa się na podstawie prawa Fika, to współczynnik k powinien być stały, niezależnie od czasu trwania peklowania,co wynika z analizy równania (21).
W zastosowaniu do peklowania mięsa współczynnik dyfuzji nie pozostaje jednak faktycznie stały. Wskutek nieprzerwanych zmian stężenie soli w okresie peklowania zmienia się w mięsie skupieniowy stan białka, przenikalność błon i skład chemiczny tkanek. Dzięki tym zmianom wielkość k w każdym momencie peklowania jest inna, czyli procesu peklowania nie można nazwać procesem czysto dyfuzyjno-osmotycznym, ponieważ jest on skomplikowany przez szereg wtórnych procesów uwarunkowanych w pewnym stopniu samym przebiegiem procesu peklowania. Dlatego też równowaga Donnana i prawo Fika nie wyczerpują całkowicie nawet strony fizyko-chemicznej tych zjawisk; dają one jedynie charakterystykę podstawowych zależności, które obserwuje się podczas peklowania.

4. METODY PEKLOWANIA MIĘSA

a. Zastosowanie azotanu, azotynu, cukru i soli

Używane do sporządzania mieszanek peklujących i solanek azotany - sodowy (NaNO3) lub potasowy (KNO3), azotyn sodowy (NaNO2) i cukier są stosowane nie tyle do celów konserwacji, ile do innych celów specyficznych. Używanie azotanów (saletry) do peklowania mięsa uzasadnione jest jej wpływem na zachowanie właściwej, różowoczerwonej barwy mięsa, wobec tego, że sól kuchenna powoduje odbarwienie mięsa. Działanie azotynów na hemoglobinę (mioglobinę) polega na tym, ze w środowisku pozbawionym tlenu powietrza i wskutek istnienia procesów redukujących tworzą one specjalne związki - NO-hemoglobinę (nitrozohemoglobina). Podczas gotowania mięsa peklowanego związek ten zmienia się w NO-hemochromogen (nitrozohemochromogen), mający również barwę czerwoną.
Rola azotanu w zachowaniu różowoczerwonej barwy mięsa sprowadza się jedynie do roli źródła tworzenia się azotynu, co odbywa się przy współudziale bakterii denitryfikujących, redukujących sole kwasu azotowego do soli kwasu azotawego 2NaNO3 = 2NaN02 + O2, przy czym proces ten, przebiega aktywnie w środowiskach pozbawionych dostępu tlenu powietrza, w obecności pożywki pod postacią białek i cukru o pH nie niższym jak 6. Dlatego też azotan w pewnych okolicznościach może być zastąpiony przez azotyn.
Przewaga stosowania azotynów nad azotanami polega na szybszym osiągnięciu pożądanego wyniku i większej dokładności w dozowaniu. Dozowanie azotanów i azotynów jako składników solanki nie jest obojętne dla zdrowia człowieka. Azotyn, a zatem i azotan jako źródło tworzenia się azotynu są w pewnych dawkach silnymi truciznami. Dlatego też przepisy prawne ograniczają zawartość azotynu w produkcie gotowym i przewidują, że ilość ta nie może przekraczać 0,02 %, czyli 20 mg na 100g mięsa. Stosowanie azotanu jest związane z dużymi trudnościami w zakresie regulowania końcowej zawartości azotynu w produkcie. Jak wynika z doświadczeń, ilość tworzącego się azotynu może przekroczyć poziom dozwolony w zależności od istnienia warunków sprzyjających rozwojowi bakterii denitryfikujących.
Wyliczenia niezbędnych ilości azotynu teoretycznie można dokonać wychodząc z następujących założeń: 1g hemoglobiny może związać 3,6 mg tlenku azotu. Jeżeli przyjąć, że dostatecznie wykrwawione mięso zawiera 0,5 % hemoglobiny, to 100g mięsa zwiąże 3,6 x 0,5 = 1,8 mg tlenku azotu, co w przybliżeniu odpowiada 4 mg azotynu sodowego. Z tego wyliczenia wynika, że teoretycznie przy peklowaniu mokrym wystarczy nie więcej niż 10 mg azotynu sodowego na 100 g mięsa biorąc pod uwagę, że przenikanie azotynu do mięsa powinno ustać przy ustaleniu się jednakowego stężenia solanki w mięsie i otaczającym środowisku. Jednakże doświadczenia WNIIMP wykazały, że przy peklowaniu grubszych kawałków mięsa podawany poziom dozowania nie zapewnia otrzymania wyrównanej barwy różowoczerwonej mięsa, co tłumaczy się nietrwałością azotynu.
Według danych tegoż instytutu (B. J. WWiedienSkij, D. W. Pawłow i in.) w celu uzyskania pożądanego zabarwienia wystarczają następujące dozy azotynu sodowego: przy peklowaniu mokrym produktów z wieprzowiny (polędwic i szynek) - od 0,06 do 0,1 % w stosunku do ciężaru solanki i użyciu solanek - nastrzykowej 10-12%, zalewowej - 50 % w stosunku do ciężaru, mięsa; przy peklowaniu wołowiny, baraniny i koniny doza azotynu nie powinna przekraczać 0,10 % ciężaru solanki. W tych warunkach zawartość azotynu w mięsie nie przekracza 0,02,%, tj. 20 mg na 100g mięsa.
Cukier jako składnik przy peklowaniu mięsa stosuje się po pierwsze dlatego, że łagodzi słoność peklowanych produktów mięsnych, a po drugie - że łatwo utlenia się i tym samym chroni azotyn przed utlenieniem, co sprzyja lepszemu zachowaniu różowoczerwonej barwy mięsa. Ilość cukru przy peklowaniu ustala się w granicach od 1 do 2% w solance i od 2 do 2,5% w mieszance peklującej.
Użycie cukru w ilości ponad 2% w stosunku do ciężaru solanki przy peklowaniu mokrym może spowodować w solance fermentację śluzową, obniżającą jakość produktów peklowanych.
Jakość substancji peklujących ma bardzo duże znaczenie dla skuteczności peklowania; materiały te dopuszcza się do stosowania jedynie pod warunkiem odpowiadania w pełni wymaganiom jakościowym, ustalonym przez standardy.
W soli używanej do peklowania bardzo niepożądanymi domieszkami są chlorek magnezowy i siarczan sodowy, mające smak gorzki, a także siarczan wapniowy, którego obecność w większych ilościach może zwolnić przenikanie soli do mięsa. Niedopuszczalna jest zawartość w soli kuchennej trujących związków metali oraz azotanów i azotynów.
W celu przyśpieszenia rozpuszczenia do solanki używa się soli rozdrobnionej o ziarnach nie grubszych niż 4,5 mm.
Do peklowania suchego zaleca się stosować sól średnio ziarnistą (grubość ziarna 2,5mm), ponieważ sól drobna zbryla się i źle się rozpuszcza. Najodpowiedniejszym do peklowania mięsa jest sól kamionka i warzonka - sławiańska, permska, jelecka, bachmutska i in. (od nazw kopalni i warzelni soli w ZSRR).
We współczesnej technologii peklowania mięsa i produktów mięsnych znane są trzy zasadnicze metody:

  • sucha,
  • mokra
  • i kombinowana (sucho-mokra),

stosowane zależnie od rodzaju produkowanego przetworu peklowanego, rodzaju i charakteru surowca, wymaganej szybkości przebiegu procesu peklowania, warunków środowiska zewnętrznego itp.

b. Metoda suchego peklowania

Polega ona na poddaniu mięsa i produktów mięsnych działaniu suchej mieszanki i składników peklujących. Produkty naciera się mieszanką i przy układaniu do naczyń lub w stosy dodatkowo jeszcze przesypuje się je tą mieszanką. Wskutek zachodzących przy peklowaniu suchym zjawisk osmotyczno-dyfuzyjnych produkt oddaje do mieszanki peklującej część zawartej w nim wody wraz z rozpuszczonymi w niej substancjami białkowymi, mineralnymi i wyciągowymi, w wyniku czego tworzy się solanka. Przy suchym peklowaniu ciężar produktu zmniejsza się, produkt traci znaczną ilość składników odżywczych (strata ciężaru mięsa dochodzi do 15-20%, a podrobów - nawet 34-40%) i staje się twardszy. Cechą ujemną tej metody jest nierównomierne działanie peklujące na różnej głębokości kawałka mięsnego oraz znaczne obniżenie wartości smakowych i odżywczych gotowego produktu.

c. Metoda mokrego peklowania

Produkty mięsne zanurza się w roztworze o określonym składzie i stężeniu oraz przetrzymuje w nim w ciągu określonego czasu. Skład i stężenie roztworu ustala się w zależności od rodzaju i klasy mięsa, charakteru gotowego produktu, szybkości peklowania, warunków cieplnych itp. Ponieważ sól kuchenna przenika w głąb mięśni powoli, w celu przyśpieszenia procesu peklowania wprowadza się solankę do produktu w drodze nastrzykiwania przed załadowaniem go do basenów i zalaniem solanką. Przez zmianę składu i stężenia solanki można przy peklowaniu mokrym znacznie elastycznej regulować proces i otrzymywać produkty o wyższych wartościach smakowych oraz odżywczych.
Iniekcję, tj. nastrzykiwanie solanki w głąb mięśni wykonuje się w dwojaki sposób: - pierwszy - nastrzykiwanie solanki za pomocą specjalnej metalowej igły z kanałem wewnętrznym i otworami w ściankach, wprowadzanej do produktu według określonego schematu, zapewniający mniej lub więcej równomierne rozprowadzenie solanki, drugi - nastrzykiwanie przez układ krwionośny.
Solankę tłoczy się do igły za pomocą pompy przez wąż gumowy pod ciśnieniem 2-7 atm.
Nastrzykiwanie solanki przez igłę nie jest pozbawione bardzo istotnych wad: przy wprowadzeniu igły narusza się całość tkanki mięśniowej i nadmiar solanki rozluźnia tkankę, solanka nie jest wchłaniana całkowicie i wycieka przez otwory zrobione igłą. Zmianę ciężaru charakteryzuje krzywa na rysunku 105.



Ilość nastrzykiwanej solanki zmienia się w zależności od ogólnego czasu trwania peklowania, Według danych WNIIMP przy peklowaniu przyśpieszonym (7-14 dni) ilość optymalną wprowadzonej solanki określa się na 10-12 % w stosunku do ciężaru produktu, a przy długotrwałym peklowaniu (30-50 dni) ilość tę określa się na 5-6% w stosunku do ciężaru produktu.
Nastrzykiwanie poprzez układ krwionośny do ostatniej chwili nie jest zbyt rozpowszechnione. Przy tym sposobie solankę wprowadza się w głąb mięśni poprzez liczne rozgałęzienia naczyń krwionośnych. Sposób ten w pierwotnej swojej postaci był zastosowany do peklowania całych tusz. Solankę wprowadzono do układu krwionośnego natychmiast po zabiciu zwierzęcia przez serce i aortę pod ciśnieniem 1 atm. Solanka wypierała krew zarówno z naczyń dużych, jak i z włosowatych i przesycała wszystkie tkanki.
Technika peklowania tusz przez układ krwionośny została opracowana przez A.W.Dewela, Ł.J.Sienczenko, M.O.Rancmana i in. Peklowanie całych tusz przez układ krwionośny było szeroko stosowane w Rosji podczas pierwszej wojny światowej (1914-1918). Było ono stosowane również w okresie Wielkiej Wojny Narodowej (1941-1945). W obecnej chwili metodę nastrzykiwania solanki przez układ krwionośny wykorzystuje się nie tylko do peklowania całych tusz, lecz również i do peklowania oddzielnych części tusz oraz organów wewnętrznych (szynek wieprzowych, ozorów wołowych, wątrób itp.).
Zaletą tego sposobu jest szybkie przenikanie solanki w głąb mięsa. Jednakże duża ilość solanki (12-15% w stosunku do ciężaru produktu) może spowodować niepożądane zwiększenie wilgotności oraz pewną nierównomierność w rozprowadzeniu soli w produkcie wskutek nierównomiernego rozmieszczenia na- czyń włosowatych.
Produkty mięsne peklowane metodą mokrą, niezależnie od tego, czy z zastosowaniem nastrzykiwania czy bez niego - zalewa się solanką o określonym składzie, stężeniu i ilości.

d. Metoda peklowania kombinowana

Polega ona na tym, że produkt naciera się suchą mieszanką peklującą, a następnie zalewa solanką. Produkty mięsne po nastrzykiwaniu lub natarciu ich suchą mieszanką peklującą, układa jak najszczelniej w basenach i następnie zalewa solanką.
W celu równomiernego peklowania produkty co pewien czas przekłada się, przy czym górne warstwy kładzie się na spód, a dolne na wierzch.

OCR - Papla,
Opracowanie - Maxell

Dodaj komentarz

Uwaga!
Administracja nie posiada żadnych dodatkowy zdjęć/planów/projektów dotyczących
prezentowanych na stronie wędzarni!

Kod antyspamowy
Odśwież