Utrwalanie mięsa i jego wpływ na jakość produktów
- Szczegóły
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 spowalniamy zmiany zachodzące w mięsie i jego przetworach, jak i w żywności.
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.
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.
Metody utrwalania mięsa
Istnieje wiele metod utrwalania mięsa, które można podzielić na oparte na działaniu niskich lub wysokich temperatur, a także metody chemiczne i biologiczne.
Peklowanie
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.
Przeczytaj także: Technologie oczyszczania wody: Przegląd
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.
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.
- 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.
- Peklowanie kombinowane - to połączenie dwóch metod, np. nastrzykiwania doarteryjnego i zalewowego, suchego i zalewowego, nastrzykowego i zalewowego.
Chłodzenie
Chłodzenie to najpowszechniej stosowana metoda utrwalania 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.
Przeczytaj także: Grupa Azoty Puławy - oczyszczanie wody
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.
Zamrażanie
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.
Przeczytaj także: Przewodnik po uzdatnianiu wody szkłem
Metody zamrażania:
- 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 fluidyzacyjna polega na przedmuchiwaniu strumieniem zimnego powietrza warstwy produktów sypkich transportowanych na taśmie. Proces zamrażania trwa krótko oraz eliminowana jest możliwość zbrylania produktów.
- 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.
- 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.
- Zamrażanie z zastosowaniem skroplonych gazów, zwane kriogenicznym, cieszy się w ostatnich latach coraz większym zainteresowaniem producentów żywności.
Ogrzewanie
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.
Rodzaje ogrzewania:
- Pasteryzacja:
- pasteryzację niską lub długotrwałą, polegającą na ogrzewaniu w temp.
- pasteryzację momentalną, polegającą na ogrzaniu do temp.
- pasteryzację wysoką w której stosuje się ogrzewanie w temp.
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.
- Sterylizacja jest to proces prowadzący do usunięcia lub zabicia wszystkich mikroorganizmów z danego środowiska, również przetrwalników. 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.
- Tyndalizacja jest to parokrotne przeprowadzenie procesu pasteryzacji np.
- Smażenie jest procesem ogrzewania mięsa na tłuszczu lub zanurzonego w rozgrzanym tłuszczu o temperaturze 160÷180°C.
- Pieczenie to proces ogrzewania w atmosferze suchego powietrza w temperaturze 160÷180°C.
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.
Suszenie mięsa gorącym powietrzem w praktyce ma ograniczone zastosowanie, ponieważ działanie wysokiej temperatury powoduje niekorzystne zmiany barwy, smaku i zapachu.
Solenie
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.
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.
Wędzenie
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.
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.
Proces wędzenia służy przede wszystkim nadaniu typowego aromatu, zabarwienia i utrwaleniu, głównie powierzchni produktów oraz działanie zawartych w dymie substancji bakteriostatycznych lub bakteriobójczych.
Sam proces spalania regulowany jest wilgotnością drewna i dostępem tlenu oraz temperaturą spalania drewna. 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.
Metody wytwarzania dymu wędzarniczego:
- 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.
- 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.
Rodzaje wędzenia ze względu na temperaturę dymu:
- Zimne, temperatura dymu ok. 22°C (np.
- Ciepłe, temperatura dymu 25 ÷ 45°C (np.
- Gorące, temperatura dymu 45 ÷ 80°C (np.
Pakowanie w modyfikowanej atmosferze (MAP)
Dzięki zastosowaniu technologii MAP (Modified Atmosphere Packaging) żywność jest pakowana w specjalnej atmosferze ochronnej, która hamuje proces psucia się produktów. Dodatkowo żywność jest zabezpieczona przed utlenianiem, rozwojem niepożądanych mikroorganizmów oraz wpływem na reakcje enzymatyczne. Świeża żywność może zachować zdolność fizjologicznego oddychania w atmosferze ochronnej.
Różnorodność produktów wymaga użycia gazu ochronnego lub mieszaniny gazów, która jest dostosowana do konkretnych wymagań. Trwałość produktów spożywczych nie zależy jedynie od samego produktu, ale także od ogólnych warunków higienicznych podczas przygotowania, procesu pakowania i materiału opakowaniowego.
Atmosfery te składają się z gazów będących naturalnymi składnikami powietrza, bezwonnych i o neutralnym zapachu. Gaz jest dobierany do produktu, wymagań związanych z jego trwałością, opakowaniem, sposobem przechowywania.
W przemyśle spożywczym stosuje się dwa podstawowe sposoby pakowania żywności w atmosferze gazów, tj. pakowanie w modyfikowanej atmosferze (ang. Modified Atmosphere Packagings - MAP) oraz pakowanie w kontrolowanej atmosferze (ang. Controlled Atmosphere Packagings - CAP).
- W systemie modyfikowanej atmosfery powietrze w opakowaniach z żywnością zastępuje się pojedynczym gazem lub mieszaniną gazów, której skład jest określany w trakcie pakowania i nie przeprowadza się już żadnej korekty składu w czasie dalszego przechowywania.
- Stosowanie natomiast systemu kontrolowanej atmosfery wymaga stałej kontroli ustalonego wcześniej składu atmosfery i konieczności wyrównywania zmian powodowanych przez oddychanie produktów, zawartych w nich mikroorganizmów i przepuszczalność opakowania.
Gazy stosowane w pakowaniu MAP:
- Dwutlenek węgla: hamuje rozwój bakterii, drożdży i pleśni. Może zmniejszać oddychanie żywych produktów pochodzenia roślinnego (owoce i warzywa) i hamować produkcję etylenu. Ze względu na dobrą rozpuszczalność gazu w wodzie i tłuszczach obkurcza opakowanie.
- Tlen: ma działanie utleniające. Wiąże również mioglobinę, dzięki czemu zachowuje naturalny czerwony kolor mięsa.
Liofilizacja
W przemyśle spożywczym coraz większą rolę odgrywa liofilizacja - czyli suszenie sublimacyjne w próżni - zwłaszcza w kontekście utrwalania mięsa drobiowego. Dzięki delikatnemu usunięciu wody z zamrożonego produktu technologia ta pozwala zachować naturalną strukturę, smak, aromat i większość wartości odżywczych surowca.
Co istotne, proces odbywa się bez użycia konserwantów czy wysokich temperatur, czyniąc liofilizację jedną z najskuteczniejszych metod utrwalania żywności. Dla producentów mięsa oznacza to możliwość oferowania wyrobów o długiej trwałości, łatwych w transporcie i magazynowaniu, które po rehydratacji odzyskują niemal cechy świeżego produktu.
Suszenie mrozem odbywa się z produktem głęboko zmrożonym i pod obniżonym ciśnieniem, dzięki czemu usunięcie wody (od 96% do nawet 99% pierwotnej zawartości) następuje bez przechodzenia w stan ciekły. Takie łagodne odparowanie nie narusza struktury ani kształtu żywności - liofilizowane mięso nie kurczy się i nie twardnieje, w przeciwieństwie do tradycyjnie suszonego czy nawet mrożonego.
W przypadku mięsa dochodzi jeszcze aspekt tłuszczu: zawartość tłuszczu w mięsie może prowadzić do jełczenia podczas przechowywania, dlatego rekomenduje się liofilizować przede wszystkim chude gatunki i partie mięsa. Dla drobiu - szczególnie piersi kurczaka czy indyka - jest to korzystna okoliczność, bo są to mięsa stosunkowo chude.
Przy odpowiedniej selekcji surowca oraz właściwym pakowaniu (hermetyczne opakowanie z pochłaniaczem tlenu) liofilizowane wyroby mięsne mogą zachować przydatność do spożycia nawet przez kilkanaście lat.
Proces liofilizacji mięsa drobiowego:
- Etap zamrażania - mięso należy szybko zamrozić do min. -25 °C, by wytworzone kryształki lodu były jak najmniejsze (zapobiega to uszkodzeniu tkanki przy późniejszym odparowywaniu lodu).
- W komorze liofilizatora zaprowadzana jest próżnia (ciśnienie niższe od 611 Pa, co stanowi zaledwie kilka promili normalnego ciśnienia atmosferycznego), a półki grzewcze bardzo powoli podnoszą temperaturę produktu, przyśpieszając sublimację lodu w parę wodną.
Oczyszczanie ścieków w przemyśle mięsnym
Ścieki powstają nieprzerwanie w trakcie przetwórstwa mięsa. Do ich głównych źródeł należą: woda do mycia w miejscu pracy (CIP), woda z procesów aluwialnych, woda z parzenia i gotowania, krew i płyny procesowe, woda do mycia używana po dostawie zwierząt.
Poniższa tabela przedstawia typowe zużycie wody przy uboju bydła i świń:
| Proces | Zużycie wody |
|---|---|
| Ubój | 40% |
| Mycie wysokociśnieniowe i ponowne chłodzenie | 25% |
| Flaki | 10% |
| Inne | 25% |
Opcje oczyszczania i utylizacji ścieków:
- Usuwanie poza terenem
- Odprowadzanie do kanalizacji
- Bezpośrednie odprowadzanie do środowiska
- Ponowne wykorzystanie ścieków
Ślad wodny w produkcji mięsa
Produkcja żywności odpowiada za 80% zużycia wody na świecie! Ze wszystkich pokarmów to mięso potrzebuje najwięcej wody do wyprodukowania. Eksperci na całym świecie sugerują obniżenie spożycia pokarmów. To strategia, która ma prowadzić do oszczędności wody przy jednoczesnym zaspokojeniu codziennych potrzeb żywieniowych.
Poniższa tabela przedstawia ślad zużycia wody popularnych artykułów żywnościowych:
| Artykuł spożywczy | Ilość wody potrzebna do wyprodukowania artykułu [l] |
|---|---|
| Stek wołowy | 2540 |
| Hamburger (pieczywo, mięso, sałata, pomidor) | 2500 |
| Szynka wieprzowa | 510 |
| Jajka | 196 |
| Napój gazowany | 174 |
| Kawa | 128 |
| Sałatka (pomidory, ogórek, sałata | 79 |
tags: #uzdatnianie #mięsa #do #spożycia #metody
