poniedziałek, 18 luty 2019 08:05

Metody utrwalania mięsa i przetworów mięsnych

Napisał
Oceń ten artykuł
(3 głosów)

Właściwe utrwalanie mięsa i jego przetworów umożliwia dłuższe przechowywanie oraz transport na dalsze odległości, co stwarza możliwość normalnego zaopatrzenia i wyżywienia ludności, niezależnie od rejonizacji i sezonowości podaży żywca.

Wraz z rozwojem przemysłu i oddzieleniem miasta od wsi, a także z powstawaniem dużych zakładów przetwórstwa mięsnego, wyraźnie wzrosła rola utrwalania mięsa i żywności. Utrwalając mięso, zatrzymujemy lub wyraźnie spowolniamy zmiany zachodzące w mięsie i jego przetworach, jak i w żywności. Należy jednak pamiętać, że wszelkie utrwalanie powoduje zmiany w strukturze mięsa, a dodatek środków chemicznych w niekontrolowanych ilościach może być niekorzystny dla cech zdrowotnych produktu.

Utrwalanie mięsa i przetworów mięsnych ma na celu głównie zahamowanie rozwoju szkodliwych drobnoustrojów (przede wszystkim bakterii, pleśni i grzybów) oraz zachowanie jej właściwych cech sensorycznych i technologicznych. Konieczność stosowania zabiegów utrwalających daje wiele korzyści gospodarczych, społecznych i ekonomicznych w postaci: zmniejszenia kosztów produkcji produktów żywnościowych, lepszego wykorzystania zdolności magazynowych, uniezależnienia przetwórstwa od sezonowych wahań produkcji, możliwości kształtowania dostaw na rynek wewnętrzny (krajowy) w zależności od potrzeb oraz rytmicznego eksportu przetworów spożywczych. 

Metody utrwalania żywności można podzielić na trzy zasadnicze grupy:

1. Metody chemiczne (peklowanie);

2. Metody fizyczne (niskie i wysokie temperatury);

3. Metody fizykochemiczne (solenie i wędzenie).

 

METODY CHEMICZNE

Utrwalanie metodami chemicznymi polega na dodaniu do mięsa i przetworów mięsnych w małych dawkach związków chemicznych, które hamują rozwój lub niszczą drobnoustroje, a nie wpływają ujemnie na smak i zapach gotowego wyrobu oraz są nieszkodliwe dla zdrowia konsumenta.

Peklowanie – jest jednym z podstawowych etapów w produkcji przetworów mięsnych, którego funkcja sprowadza się do: utrwalanie3

- utrwalenia różowoczerwonej barwy, charakterystycznej dla mięsa peklowanego;

- nadania mięsu pożądanych, charakterystycznych dla przetworów peklowanych cech smakowo-zapachowych;

- hamowania rozwoju niektórych mikroorganizmów;

- opóźniania autooksydacji tłuszczów.

Jego przebieg zależy od wielu czynników. Należą do nich między innymi:

- rodzaj mięsa;

- jego skład chemiczny i morfologiczny;

- pH mięsa;

- postępowanie z mięsem przed peklowaniem;

- temperatura i czas trwania procesu.

Istotnym czynnikiem kształtującym jakość mięsa peklowanego jest również rodzaj i stężenie substancji peklujących i wspomagających proces peklowania. O ile możliwości sterowania tym procesem poprzez wielkość dodatku i rodzaj związków chemicznych używanych do peklowania są ograniczone odpowiednimi przepisami, to istnieje możliwość dokonania tego poprzez jednoczesny dodatek różnych substancji o często uzupełniającym się sposobie działania. Należą do nich m.in.: kwas askorbinowy, kwas izoaskorbinowy, kwas mlekowy, kwas cytrynowy, cukry, węglany, pochodne aminokwasów.

Zasadniczo rozróżnia się trzy rodzaje peklowania:

- Peklowanie na sucho – w tej metodzie mięso jest posypywane i nacierane solą na sucho. W zależności od wielkości kawałków mięsa peklowanie trwa od 15 do 50 dni. Do peklowania na sucho należy użyć tylko mięsa dostatecznie wychłodzonego. Na początku procesu należy zwracać uwagę na to, żeby pH mięsa wystarczająco się obniżyło. Nie powinno być ono wyższe od pH 6,2. Przed peklowaniem należy sprawdzić, czy mięso nie jest zaduszone lub czy w żyłach znajduje się jeszcze krew. Należy ją wtedy usunąć przez wyciśnięcie.

- Peklowanie na mokro – tej metodzie poddaje się duże elementy mięsa. Zabieg ten polega na użyciu składników peklujących w postaci solanki. Najprostszą metodą peklowania jest peklowanie zalewowe. Drugą metodą jest peklowanie nastrzykowe, które wykonuje się za pomocą specjalnych urządzeń tzw. nastrzykiwarek, wyposażonych w zestawy igieł z otworami, którymi solanka jest wprowadzana do elementów pod odpowiednim ciśnieniem. W celu lepszego wchłonięcia solanki i uplastycznienia nastrzyknięte elementy poddaje się masowaniu w próżni w urządzeniach zwanych maskownicami. 

- Peklowanie kombinowane – to połączenie dwóch metod, np. nastrzykiwania doarteryjnego i zalewowego, suchego i zalewowego, nastrzykowego i zalewowego. W celu osiągnięcia pożądanych cech wyrobu do solanek wprowadzany jest dodatek azotynu sodowego lub mieszaniny: azotanu sodowego lub potasowego i azotynu sodowego, cukru, kwasu askorbinowego, fosforanów i innych składników. Azotan (III) sodu czy potasu (NaNO2, KNO2) jako podstawowa substancja używana w procesie peklowania spełnia funkcję barwotwórczą, bakteriostatyczną, przeciwutleniającą i nadaje mięsu specyficzny posmak. Ze względu na największy ilościowy udział mioglobiny w ogólnej ilości barwników mięśniowych to właśnie jej przypisuje się najważniejszą rolę w tworzeniu barwy peklowanego mięsa. 

 

METODY FIZYCZNE 

Oparte są na działaniu niskich lub wysokich temperatur. Zarówno jedne, jak i drugie mają za zadanie zwolnienie lub zahamowanie przebiegu reakcji chemicznych i biochemicznych, powodujących psucie się żywności (mięsa, tłuszczów). Zastosowanie temperatur niskich powoduje także zwolnienie lub nawet całkowite wstrzymanie procesów życiowych drobnoustrojów. Efekty te można osiągnąć również przez zniszczenie pewnej ilości drobnoustrojów w czasie gotowania/parzenia. Jednak gotowanie przetworów mięsnych, nie zamkniętych w hermetycznym opakowaniu (konserwy), daje efekty znacznie gorsze (krótkotrwałe) niż np. mrożenie.

 

UTRWALANIE NISKIMI TEMPERATURAMI

Chłodzenie - to najpowszechniej stosowana metoda żywności i obejmuje zakres temperatur od 0°C do -4°C. Istotne jest aby temperaturę utrzymywać na stałym poziomie, gdyż wahania temperatur sprzyjają szybkiemu rozwojowi mikroorganizmów. Podmrożenie jest to odmiana chłodzenia. Proces ten polega na obniżeniu temperatury do około -4°C, co powoduje krystalizację wody w powierzchniowych warstwach mięsa. Metoda ta jest stosunkowo często stosowana w przypadku mięsa drobiowego. W cyklu rozwojowym drobnoustrojów, powodujących m.in. psucie się mięsa, ważne są dwie fazy: przygotowawcza i wzrostu, których czas trwania zależy od temperatury. Obniżenie jej powoduje wydłużenie fazy przygotowawczej. Dlatego warunki chłodnicze ograniczają rozwój drobnoustrojów, zwłaszcza psychrofilnych i chorobotwórczych. Chłodzenie spowalnia także wytwarzanie enzymów przez bakterie. Ogólnie przyjmuje się, że przez obniżenie pokojowej temperatury do około 0°C zmniejsza się 5- 10-krotnie szybkość przemian biologicznych surowców, półproduktów i gotowych produktów żywnościowych, i w takim samym stosunku przedłuża się okres ich przydatności do przerobu czy spożycia. Należy podkreślić, że w warunkach chłodniczych aktywność drobnoustrojów i enzymów zostaje ograniczona, a nie całkowicie zahamowana, w związku z czym nie można przechowywać mięsa dowolnie długo (tabela 1).

metody utrwalania miesa i przetworow miesnych tabela

Czas przechowywania mięsa w stanie przydatności do spożycia zależy od gatunku zwierzęcia, momentu początkowego zakażenia, szybkości schłodzenia po uboju, rodzaju mikroflory, warunków przechowywania. 

Zamrażanie - polega na szybkim schłodzeniu produktu do temperatury -20°C czy -40°C (ale zwykle nie poniżej -30°C i rzadko dochodzącej do -40°C) i utrzymaniu jej poniżej -18°C w czasie całego okresu przechowywania produktów w chłodni. Zamrażanie wstrzymuje rozwój i działanie drobnoustrojów powodujących psucie żywności i wywołujących zatrucia. Dzięki niskiej temperaturze znacznie zwalnia się przebieg reakcji chemicznych oraz procesów enzymatycznych i biochemicznych, jakie zachodzą w żywności nie zamrożonej. Zamiana wody w lód, przy jednoczesnym zwiększeniu stężenia substancji rozpuszczalnych, stwarza warunki, w których drobnoustroje nie mogą się rozwijać. Do zamrażania mięsa w tuszach, półtuszach i ćwierćtuszach służą tunele lub komory zamrażalnicze. W celu uniknięcia strat zimna na zewnątrz, urządzenia te są izolowane, chłodzone za pomocą chłodnic powietrznych i parowników, a także wyposażone w urządzenia nawiewne i konstrukcje do zawieszania lub układania mięsa. W światowej praktyce przemysłowej do najczęściej wykorzystywanych metod zamrażania można zaliczyć:

Zamrażanie owiewowe w tunelach, które jest wykorzystywane najpowszechniej ze względu na łatwą eksploatację urządzeń, uniwersalne zastosowanie i możliwość dostosowania do konkretnych warunków w zakładach. Metoda ta jest jednak energochłonna, a w przypadku produktów rozdrobnionych może podczas zamrażania następować ich zbrylanie.

Metoda fluidyzacyjna polega na przedmuchiwaniu strumieniem zimnego powietrza warstwy produktów sypkich transportowanych na taśmie. Proces zamrażania trwa krótko oraz eliminowana jest możliwość zbrylania produktów. Wysokie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne stanowią wadę tej metody.

Zamrażanie kontaktowe, należy do najstarszej techniki zamrażania, w której produkty układane są na metalowych tacach i dociskane do płyt chłodzonych dawniej solanką, a obecnie innymi czynnikami. Mimo zalet tej metody, nie znalazła ona szerszego zastosowania, za wyjątkiem mrożenia ryb na statkach przetwórczych. Trudności w zamrażaniu tą metodą stanowią produkty o nieregularnych i niejednolitych kształtach. Obsługa tych urządzeń jest uciążliwa i trudna do mechanizacji.

Zamrażanie immersyjne (w cieczach nie wrzących), polega na mrożeniu opakowanych produktów w roztworach soli lub innych mediach. Główną zaletą jest krótki czas zamrażania przy temperaturze czynnika około -20°C. Obecnie metoda ta jest rzadko stosowana, głównie do powierzchniowego zamrażania tuszek drobiu.

Zamrażanie z zastosowaniem skroplonych gazów, zwane kriogenicznym, cieszy się w ostatnich latach coraz większym zainteresowaniem producentów żywności. Technologia ta wykorzystuje ciekły azot, o temperaturze wrzenia -195,8°C lub ditlenek węgla o temperaturze sublimacji rzędu -78,5°C.

UTRWALANIE WYSOKIMI TEMPERATURAMI

Ogrzewanie, w czasie którego występuje wiele procesów podstawowych, jest bardzo ważną czynnością w przetwórstwie mięsa. Jest jednocześnie metodą utrwalania oraz przystosowania surowców rzeźnych do spożycia. Może być także procesem cząstkowym, jak to ma miejsce podczas suszenia czy też wędzenia. Utrwalanie przez ogrzewanie w podwyższonej temperaturze jest czynnikiem hamującym (inaktywatorem), aktywność drobnoustrojów i enzymów. Pożądaną temperaturę ogrzewania surowców i produktów mięsnych można osiągnąć w środowisku odpowiednio dobranym do rodzaju ogrzewania. Mogą to być takie czynniki, jak:

- woda gorąca (gotowanie mięsa i przetworów mięsnych, parzenie wędlin, pasteryzacja konserw); utrwalanie1

- woda przegrzana (sterylizacja konserw, gotowanie w parze);

- gorące powietrze (pieczenie, temperatura 160°C ÷ 190°C);

- rozgrzany tłuszcz (smażenie, temperatura 120°C ÷ 180°C);

- woda-para wodna-tłuszcz (duszenie pod przykryciem).

Suszenie

Suszenie produktów ma na celu obniżenie w nich zawartości wody do 15% lub jeszcze mniej (1-3%), dzięki czemu nie mogą zachodzić procesy enzymatyczne i procesy życiowe drobnoustrojów. Odwodnienie surowca można przeprowadzić różnymi sposobami, np.: 

- przez suszenie w podwyższonej temperaturze (odparowanie wody);

- suszenie w przeciwprądzie gorącego powietrza drobno rozpylonych cząsteczek płynu;

- za pomocą promieni podczerwonych;

- suszenie próżniowe pod zmniejszonym ciśnieniem.

Suszenie mięsa gorącym powietrzem w praktyce ma ograniczone zastosowanie, ponieważ działanie wysokiej temperatury powoduje niekorzystne zmiany barwy, smaku i zapachu. Mięso suszone sublimacyjnie jest produkowane w świecie na skalę przemysłową.

 

Pasteryzacja

Pasteryzacja polega na ogrzewaniu materiału do temperatury nie przekraczającej 100°C (przeważnie 65÷85°C), ma ona na celu zniszczenie drobnoustrojów chorobotwórczych i unieszkodliwienie form wegetatywnych innych mikroorganizmów. 

Wyróżnia się następujące sposoby pasteryzacji: 

- pasteryzację niską lub długotrwałą, polegającą na ogrzewaniu w temp. 63÷65°C w czasie 20÷30 minut;

- pasteryzację momentalną, polegającą na ogrzaniu do temp. 85÷90°C i natychmiastowym schłodzeniu;

- pasteryzację wysoką w której stosuje się ogrzewanie w temp. od 85°C do prawie 100°C w czasie od co najmniej 15 sekund do kilku, a czasem i kilkudziesięciu minut.

W czasie pasteryzacji giną formy wegetatywne drobnoustrojów. Kwasy zawarte w niektórych produktach (owoce, niektóre warzywa) w czasie pasteryzacji stwarzają warunki do zniszczenia również przetrwalników bakterii. Ogrzewanie unieczynnia zawarte w produkcie enzymy, których działanie wpływa niekorzystnie na jakość otrzymanego wyrobu. Hermetyczne zamknięcie naczyń pozwala na utrzymanie produktu w warunkach beztlenowych i zapobiega wtórnemu zakażeniu. 

 

Sterylizacja (wyjaławianie)

Sterylizacja jest to proces prowadzący do usunięcia lub zabicia wszystkich mikroorganizmów z danego środowiska, również przetrwalników. Najczęściej stosowanym czynnikiem wyjaławiającym jest wysoka temperatura. 

Sterylizacja polega na ogrzewaniu produktu najczęściej w temperaturze 100÷121°C. Sterylizację termiczną przeprowadza się albo stosując suche, gorące powietrze (160÷180°C, przez 1÷1,5 godz.), albo gorącą parą wodną w procesie tyndalizacji w 100°C, w autoklawie w temp. 121÷123°C, przez 15÷30minut, w nasyconej parze wodnej pod nadciśnieniem 1 atmosfery. 

Tyndalizacja jest to parokrotne przeprowadzenie procesu pasteryzacji np. konserw.

Parzenie jest to proces obróbki w wodzie lub w parze o temperaturze około 85 ÷ 95°C.

Gotowanie jest to proces obróbki w wodzie lub w parze w temperaturze 100°C, przy pełnym wrzeniu wody.

Smażenie jest procesem ogrzewania mięsa na tłuszczu lub zanurzonego w rozgrzanym tłuszczu o temperaturze 160÷180°C. Pod zwiększonym ciśnieniem smażenie odbywa się w temperaturze 160°C.

Pieczenie to proces ogrzewania w atmosferze suchego powietrza w temperaturze 160÷180°C. W końcowej fazie pieczenia celowo zwiększa się temperaturę do okło 200°C, aby zrumienić powierzchnię pieczeni i uzyskać intensywniejszy aromat. 

 

METODY FIZYKOCHEMICZNE

Solenie - to jedna z najstarszych metod utrwalania ryb, mięsa i przetworów mięsnych. Istota solenia polega na wymianie osmotyczno-dyfuzyjnej, tj. odwodnieniu środowiska wskutek przenikania wody z tkanek do stężonego roztworu zewnętrznego oraz związania wody przez jony soli wnikające do mięsa. Częściowa utrata wody z mięsa powoduje jednak wzrost ciśnienia osmotycznego wewnątrz komórki. Hamuje to rozwój bakterii gnilnych oraz pleśni. 

Działanie chlorku sodu (NaCl) polega na: utrwalanie2

- zmniejszeniu aktywności wody (aw);

- ograniczeniu rozwoju mikroflory;

- zahamowaniu działalności enzymów;

- przedłużeniu trwałości mięsa;

- kształtowaniu smakowitości;

- zwiększeniu wodochłonności;

- zwiększeniu zdolności emulgujących białek. 

Stosowana jest w procesie peklowania, nadaje smak i działa hamująco na rozwój niepożądanych drobnoustrojów. Jej użycie stwarza dobre warunki dla bakterii denitryfikujących, których rozwój przyczynia się do właściwego peklowania. Poza tym ułatwia rozwój drobnoustrojów, dzięki którym uzyskuje się przyjemny zapach i smak mięsa. Pomimo, że obecnie metoda ta traci na znaczeniu, sól kuchenna wykorzystywana jest w przetwórstwie mięsa jako substancja kształtująca specyficzną smakowitość, wzmagająca właściwości funkcjonalne białek mięśniowych, hamująca rozwój niektórych bakterii oraz odpowiadająca za pożądaną teksturę większości asortymentów przetworów mięsnych (jednorodność bloku, spójność plastrów, soczystość).

Wędzenie – jest to specyficzny rodzaj utrwalania mięsa i ryb, w którym produkt poddaje się działaniu ciepła i związków chemicznych zawartych w dymie otrzymanym podczas spalania drewna. Do wędzenia wykorzystuje się najczęściej drewno takie jak: buk, olcha, klon, jawor oraz drewno drzew owocowych. W celu nadania produktom specyficznego smaku i aromatu dodaje się podczas wędzenia jałowca w formie jagód. Nie stosuje się natomiast drewna z drzew iglastych z uwagi na zawartość w nim dużych ilości związków żywicznych, które wpływają na gorzkawy smak wędzonek, ich nieprzyjemny zapach oraz dużych ilości sadzy powstających podczas procesu palenia. 

Fenole i aldehydy znajdujące się w dymie spowalniają procesy autolityczne w produkcie oraz działają bakteriobójczo na mikroflorę. W czasie wędzenia obsycha powierzchnia produktu oraz osiadają na niej składniki dymu, tworząc warstwy silnie nasycone o intensywnej barwie, zapachu i połysku. W dymie rozróżnia się następujące grupy związków:

- kwasy karboksylowe;

- związki karbonylowe;

- fenole i ich pochodne;

- związki obojętne, takie jak: alkohole, estry, węglowodory.

Proces wędzenia służy przede wszystkim nadaniu typowego aromatu, zabarwienia i utrwaleniu, głównie powierzchni produktów oraz działanie zawartych w dymie substancji bakteriostatycznych lub bakteriobójczych. Dym wędzarniczy występuje w stanie koloidalnym, a powstaje w wyniku wymieszania się z powietrzem gazowych, ciekłych i bardzo rozdrobnionych stałych produktów częściowego spalania (żarzenia) drewna. 

Sam proces spalania regulowany jest wilgotnością drewna i dostępem tlenu oraz temperaturą spalania drewna. Obecnie znanych jest wiele możliwości wywołania pirolizy drewna, niezbędnej dla procesu wędzenia. 

Czas przebiegu procesu wędzenia zależy od wielu czynników, na które przede wszystkim składają się:

- temperatura i skład dymu, uzależniony głównie od zastosowanego gatunku drewna;

- skład i charakter wędzonego produktu. 

Proces wędzenia w zależności od wyżej wymienionych czynników może wynosić od kilku minut aż do paru tygodni. Na efekt procesu mają wpływ czynniki fizyczne, jak i chemiczne. Działanie czynników fizycznych polega głównie na obsuszaniu, zaś chemicznych na przenikaniu i specyficznym oddziaływaniu składników dymu. W zależności od metody wytwarzania otrzymuje się dym o różnych właściwościach i tym samym różnej przydatności technologicznej. 

Dym może być wytwarzany metodą:

- żarową (ogrzewanie elektryczne lub gazowe);

- cierną (wykorzystanie ciepła tarcia); 

- parową (ogrzewanie suchą przegrzaną parą);

- fluidyzacyjną (suche gorące powietrze jako nośnik ciepła).

Metoda samoczynnego zżarzania, polega na zżarzaniu zrębek drewnianych na metalowej płycie ogrzewanej elektrycznie. Temperatura pirolizy zrębek nie przekracza 425ºC. Metoda cierna, polega na wykorzystaniu siły tarcia, jaka powstaje po przyłożeniu kloca drewna do przesuwającej się względem niego, trącej metalowej porowatej powierzchni i zamianie energii kinetycznej na cieplną. Temperatura wytwarzania dymu wynosi 350 ÷ 400ºC. Metoda parowa, polega na działaniu na trociny przegrzaną parą. Temperatura wytwarzania dymu wynosi ok. 400ºC. Otrzymany dym jest bardzo gęsty i wilgotny. Pozwala on uzyskać pożądany smak i barwę o dużej trwałości. Dym otrzymany tą metodą ma temperaturę ok. 80ºC.

Metoda fluidyzacyjna, polega na termicznym rozkładzie i równoczesnym utlenianiu trocin znajdujących się w tzw. stanie fluidalnym. Przed wejściem do komory, powietrze jest ogrzewane za pomocą grzałek elektrycznych. Temperaturę powietrza można regulować w zakresie 150 ÷ 350ºC.

W przemyśle mięsnym mogą być stosowane następujące metody wędzenia:

- wędzenie owiewowe – dymem zimnym, ciepłym lub gorącym;

- wędzenie elektrostatyczne;

- wędzenie z zastosowaniem preparatów dymu. 

Ze względu na temperaturę dymu wędzarniczego rozróżnia się następujące rodzaje wędzenia:

- zimne, temperatura dymu ok. 22°C (np. kiełbasy surowe, szynka surowa, wędzonka surowa);

- ciepłe, temperatura dymu 25 ÷ 45°C (np. parówki, parówkowa, serdelki);

- gorące, temperatura dymu 45 ÷ 80°C (np. szynka parzona);

- pieczenie, temperatura dymu 75 ÷ 90°C.

Podsumowanie

Głównym celem utrwalania jest wydłużenie trwałości przechowalniczej mięsa i przetworów mięsnych. Jest to możliwe w wyniku ograniczenia rozwoju drobnoustrojów, zwłaszcza bakterii, które są wynikiem przemian składników zawartych w surowcu, produkcie stanowiących dla nich pożywki. Mrożenie, suszenie czy działanie solą kuchenną powoduje obniżenie aktywności wody dostępnej dla mikroorganizmów. Natomiast ogrzewanie powoduje pełną inaktywację drobnoustrojów. Stosując zaś peklowanie, można uzyskać ograniczenie rozwoju mikroorganizmów, a także dodatkowe pożądane cechy jakościowe produkowanej żywności. Nowoczesnym sposobem hamującym rozwój mikroflory jest składowanie w atmosferze gazów ochronnych.

dr inż. Dominik Forestowicz

 

 

Czytany 1991 razy

Najnowsze od Jakub