Сырокопченые продукты являются деликатесными продуктами длительного хранения, пользующимися спросом у потребителя из-за высокого качества, органолептических свойств и обладающими высокой пищевой, биологической и энергетической ценностью.
Сырокопченые продукты занимают особое место в колбасном производстве. Технология изготовления этих видов продуктов представляет собой консервирование мяса посредством комбинирования посола, ферментации и сушки. При созревании такого мяса происходят различные сложнейшие процессы: физико-химические, биохимические, а также трансформация микрофлоры, в результате чего создаются характерные вкус, цвет, аромат и консистенция [1,с.1016, 2,с.4, 3,с.1149, 4,с.1113].
За счет сильного обезвоживания сырокопченые колбасы могут сохранять свое качество долгое время. В этих колбасах влага содержится в количестве 25-40 % и выход готовой продукции составляет от 55 до 80 % к массе основного сырья [5,с.66].
По мере сушки увеличивается содержание жира и белка, за счет чего увеличивается энергическая ценностью готового продукта.
В производстве сырокопченых колбас применяется один из мощнейших факторов консервирования – копчение продукта. Коптильные вещества обладают высокими бактерицидными и бактериостатическими, а также антиокислительными свойствами, вследствие чего увеличивается срок хранения готовых продуктов [6,с. 167, 7,с.95].
Важнейшими процессами в производстве сырокопченых продуктов являются созревание и сушка.
Готовность сырокопченых колбас обеспечивается за счет ферментативного созревания и сушки. Активное созревание мяса под действием ферментов происходит в период выдержки сырья до посола, во время посола, осадки, а также в начальный период сушки [8,с.91].
Несмотря на множество достоинств продукта, имеется, с точки зрения практиков, и весомый недостаток – это сложность производства, высокий риск возможности появления брака, длительность производства. Поэтому проблема ускорения процесса производства с целью сокращения сроков созревания и сушки сырокопченых колбас является актуальной. Технология ускоренного производства включает в себя вопросы цветообразования, структурных изменений, ускорение процессов вкусо- и ароматообразования. Для этих целей используются стартовые культуры, глюконо-дельта-лактон, белковые добавки и другие компоненты [9,с.219, 10,с.223].
Одним из перспективных направлений интенсификации производства сырокопченых колбас является направленное использование стартовых культур [11,с.1127]. В большинстве случаев в технологии сырокопченых колбас применяют стартовые культуры, содержащие лактобациллы, микрококки, дрожжи. Наибольший эффект от действия стартовых культур наблюдается при сочетании в одном препарате микроорганизмов разных видов штаммов, например, Lactobacillus sake, Staphylococcus carnosus и Staphylococcus xylosus. Обычно используют сухие культуры с носителем, например, декстрозой [12,с.76].
В процессе созревания бактериальные стартовые культуры вырабатывают различные экзо- и эндоферменты. За счет протеолитической активности многие стартовые культуры принимают участие в улучшении структуры и консистенции мясных продуктов, образуя такие ферменты как коллагеназы и эластазы, которые улучшают ценность и нежность мясного сырья с большим содержанием соединительнотканных белков. Биосинтез молочной и других органических кислот бактериями способствует повышению нежности и сочности мяса, так как они способствуют разбуханию коллагена и тем самым способствуют разрыхлению ткани и гидролизу низкомолекулярных связей. При этом важную роль играет также водородный показатель (рН) сырья. За счет низких значений рН повышается активность внутриклеточных ферментов, катепсинов, оптимальная величина рН для которых равна 4,8-5,2, что соответствует изоэлектрической точке белков мяса [13,с.1702, 14,с.1721].
На основании методов биотехнологической модификации разработаны экономичные технологии сырокопченых колбас, мясных рулетов, ветчины, полукопченых колбас и окороков. Помимо производства сырокопченых колбас, стартовые культуры применяют при производстве варено-копченых и полукопченых колбас. Более эффективно проводить ферментацию в начале их изготовления, так как при термообработке создаются неблагоприятные условия для роста и размножения заквасочных культур [15,с.93].
Внесение стартовых культур оказывает влияние не только на скорость ферментации сырокопченых колбас. При использовании сухого бактериального препарата, представляющего собой концентрат молочнокислых бактерий и микрококков, было установлено, что под их действием происходило ингибирование как естественной микрофлоры мясного сырья, так и развития Streptococcus aureus, Ps. aeruginosa [16,с.65].
При использовании бактериальных стартовых культур в технологии сырокопченых колбас отпадает необходимость предъявлять высокие требования к сырью по его биохимическим свойствам, т.к. появляется возможность регулировать рН мяса. Можно применять разнообразное сырье – парное, созревшее, выдержанное или замороженное. При использовании мяса с разными биохимическими параметрами в определенных условиях можно получить одинаковый продукт [17,с.148].
Микрофлора мясного сырья не всегда гарантирует протекание процесса ферментации в нужном направлении, что может привести к браку готовых изделий. Вместо непредсказуемой микрофлоры «диких» микроорганизмов в сырокопченых колбасах должна доминировать определенная флора желательных микроорганизмов. Одной из существенных характеристик стартовых культур является способность производить молочную кислоту из углеводов и, таким образом, способствовать процессу снижения уровня рН .
Как правило, при созревании сырокопченых колбас используют гомоферментативные лактобациллы, образующие из различных сахаров только молочную кислоту. Их микроаэрофильность позволяет обеспечивать процесс ферментации в низкокислородной среде, например, внутри колбас большого диаметра. Во время созревания колбас молочнокислые бактерии (лактобациллы) размножаются значительно быстрее, чем другие виды бактерий, они интенсивно расщепляют гликоген мышечной ткани и добавляемые сахара до молочной кислоты. В случае присутствия других видов бактерий может происходить гетероферментативная реакция, при которой образуются нежелательные кислоты, например, уксусная и пропионовая, что может привести к браку готовой продукции [18,с.248].
При производстве стартовых культур используют высокотемпературные штаммы лактобацилл, которые характеризуются хорошим ростом и быстрым выделением кислоты при температуре 32-43 °С. Недостатком этих штаммов является слабый рост при 16-21 °С, в то время как низкотемпературные при этой температуре растут относительно быстро.
Для обеспечения яркости и стабильности цвета, получения характерного вкуса в фарш колбас вводят микрококки, которые, восстанавливая нитраты натрия до нитритов, способствуют образованию окиси азота, химически взаимодействующей затем с миоглобином до образования стабильного нитрозомиоглобина. Под действием протеолитической активности этих микроорганизмов белки расщепляются на свободные аминокислоты - важные компоненты во вкусообразовании, а их липолитическая активность обуславливает формирование свободных (главным образом, низкомолекулярных) летучих кислот, окисляющихся до перекисей, которые под действием каталазной активности микрококков превращаются в карбонильные соединения (2-гексанал, диацетил и формальдегид), способствующие образованию-выраженного вкуса [19,с.45].
В состав стартовых бактериальных культур входят также ароматобразующие бактерии, которые придают колбасам выраженный аромат и приятный вкус. Образование аромата колбас – это следствие появления продуктов расщепления жиров, под действием микроорганизмов, проявляющих липолитическую активность, а также бактериального протеолитического распада белков и углеводов. С точки зрения ароматообразоваиия представляет интерес разработка Датского мясного института – стартовая культура Moraxella phenylpyruvica [20,с.156]. Это психрофильная культура – факультативный анаэроб, что позволяет ей активно развиваться в толще продукта, и, как показали исследования, продуцировать предшественники аромата.
Штамм Pediococcus cerevisiae Рс30 используется в мясной промышленности в качестве закваски и ароматобразующего вещества. С его помощью можно регулировать показатель рН путем дозирования добавки углеводов, а также продолжительность свертывания и количество летучих кислот [2,с.23].
Американские производители при производстве летних видов колбас типа сервелата, салями применяют чистую культуру Pediococcus cerevisiae. При добавлении сахара данная культура способствует образованию молочной кислоты и придает колбасам специфический, свойственный им аромат. При применении указанной культуры технологический процесс изготовления колбасы сокращается до 48 часов, тогда как обычно ее до копчения выдерживают при температуре 7-10 °С в течение 3-7 дней, а затем коптят при 27-44 °С в течение 2-3 дней [2,с.25]. Большое значение также имеет протеолитическая активность используемых микроорганизмов, которая определяется фильтрующимися протеазами клетки внутриклеточными ферментами, освобождающимися при автолизе бактерий во время их культивирования. Фильтрующиеся протеазы, участвуют в расщеплении белков мяса, при этом образующиеся азотистые соединения проникают через оболочку клетки и используются в процессах обмена. Пептидазная активность наиболее развита у микрококков, особенно у штаммов Micrococcus varians и Micrococcus kristinae. Однако по имеющимся данным, выраженным продуцентом предшественников аромата, в частности З-methylbutanal, являются штаммы Staphilococcus camosus и Staphilococcus xylosus. Из представителей молочнокислых микроорганизмов наиболее активным видом (по степени образования З-methylbutanal является Lactobacillus casei [2,с.30].
Важным процессом при созревании сырокопченой колбасы является образование окраски. Красный цвет обескровленной мышечной ткани определяется, в основном, содержанием миоглобина в мышцах. Стартовые культуры способствуют образованию окраски фарша в течение 48 часов, сохранению окраски колбасы через 48 часов без воздействия света и образованию твердой консистенции – на второй день производства, обеспечивают быстрое снижение рН до 4,5 и установление конечного рН 5,1, стабильность окраски и ее устойчивость к воздействию света на третий день производства.
Наряду с бактериями при образовании окраски определенную роль играют также дрожжи и нитрит натрия. Значительную роль в формировании цвета сырокопченых колбас играют бактерии, продуктами жизнедеятельности которых преимущественно является окись азота. К ним относятся микрококки, в меньшей мере стрептококки и бактерии сарцина.
Продукты распада нитрита натрия (окись азота) в комбинации с мышечным пигментом мяса (миоглобином) образуют цвет готовых сырокопченых колбас. Для получения хорошей окраски, минимум 50 % имеющегося миоглобина должно быть устойчиво связано с окисью азота. Известно, что нитрит натрия даже в относительно небольших концентрациях тормозит развитие многочисленных микроорганизмов. При его концентрации около 80-150 мг/кг ограничивается рост таких микроорганизмов, как Clostridium botulinum, Salmonella, Staphylococcus [1,с.1016]. Однако консервирующее действие нитрита проявляется в комбинации с другими факторами воздействия, такими как активность воды, показатель рН, температура. Непрерывное снижение рН в начале ферментации оказывает положительное влияние на процесс цветообразования. Необходимое снижение рН можно достичь путем внесения различных углеводов.
Литература:
1. Кенийз Н.В. Интенсификация технологии сырокопченых колбас / Н.В. Кенийз, А.А. Нестеренко, Д.К. Нагарокова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – №09(103). С. 1016 – 1039. – IDA [article ID]: 1031409066. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/09/pdf/66.pdf, 1,5 у.п.л.
2. Нестеренко А.А. Разработка технологии производства сырокопченых колбас с применением электромагнитной обработки мясного сырья и стартовых культур: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.04/ Нестеренко Антон Алексеевич. – Воронеж, 2013. – 185 с.
3. Нестеренко А.А. Производство ферментированных колбас с мажущейся консистенцией / А.А. Нестеренко, Н.В. Кенийз, Д.С. Шхалахов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – №08(102). С. 1149 – 1160. – IDA [article ID]: 1021408073. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/08/pdf/73.pdf, 0,75 у.п.л.
4. Кенийз Н.В. Оптимизация рецептур колбасных изделий в условиях реального времени / Н.В. Кенийз, А.А. Нестеренко, Д.С. Шхалахов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – №08(102). С. 1113 – 1126. – IDA [article ID]: 1021408071. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/08/pdf/71.pdf, 0,875 у.п.л.
5. Nesterenko A. A. Perfectionnement de la technologie des saucissons fumes / A. A. Nesterenko, N. V. Kenijz // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. – 2014. – № 6 (11-12). – pp. 62-66
6. Зайцева, Ю. А. Новый подход к производству ветчины [Текст] / Ю. А. Зайцева, А. А. Нестеренко // Молодой ученый. — 2014. — №4. – С. 167-170.
7. Акопян К. В. Способы интенсификации созревания сырокопченых колбас [Текст] / К. В. Акопян, А. А. Нестеренко // Молодой ученый. – 2014. – №7. – С. 95-98.
8. Нестеренко, А. А. Исследование биологической ценности колбасных изделий с применением новой технологии / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2014. – № 3(33) – С. 91-94.
9. Нестеренко А. А. Физико-химические показатели сырья после внесения стартовых культур [Текст] / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый. – 2014. – №8. – С. 219-221.
10. Нестеренко А. А. Функционально-технологические показатели сырья после внесения стартовых культур [Текст] / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый. – 2014. – №8. – С. 223-226.
11. Нестеренко А.А. Использование комплексных смесей для производства колбас / А.А. Нестеренко, Н.В. Кенийз, Д.С. Шхалахов // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – №08(102). С. 1127 – 1148. – IDA [article ID]: 1021408072. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/08/pdf/72.pdf, 1,375 у.п.л.
12. Нестеренко А. А. Функциональные мясные продукты, получаемые при помощи биомодификации [Текст] / А. А. Нестеренко, Д. С. Шхалахов // Молодой ученый. – 2014. – №13. – С. 76-79.
13. Нестеренко А. А. Выбор и исследование свойств консорциума микроорганизмов для обработки мясного сырья / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – №07 (101). С. 1702 – 1720. – IDA [article ID]: 1011407111. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/111.pdf, 1,188 у.п.л.
14. Нестеренко А. А. Биомодификация мясного сырья с целью получения функциональных продуктов / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. – Краснодар: КубГАУ, 2014. – №07 (101). С. 1721 – 1740. – IDA [article ID]: 1011407112. – Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/112.pdf, 1,25 у.п.л.
15. Акопян К. В. Формирование аромата и вкуса сырокопченых колбас [Текст] / К. В. Акопян, А. А. Нестеренко // Молодой ученый. – 2014. – №7. – С. 93-95.
16. Нестеренко, А. А. Применение стартовых культур в технологии производства ветчины / А. А. Нестеренко, Ю. А. Зайцева // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2014. – № 1(31) – С. 65-68.
17. Нестеренко, А. А. Инновационные методы обработки мясной продукции электромагнитно-импульсным воздействием [Текст] / А. А. Нестеренко, А. И. Решетняк // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. – Мичуринск, 2011. – № 1. – С. 148-151.
18. Timoshenko N.V. Significance of electromagnetic treatment in production technology of cold smoked sausage / N.V. Timoshenko, А.A. Nesterenko, A.I. Reshetnyak // European Online Journal of Natural and Social Sciences 2013. – vo2, No.2, С 248-252.
19. Nesterenko, А. А Activation of starter cultures induced by electromagnetic treatment [Text] / A. A. Nesterenko, A. I. Reshetnyak // European Online Journal of Natural and Social Sciences. – 2012. – Vol.1, № 3. – Р. 45-48.
20. Бебко Д.А. Применение инновационных энергосберегающих технологий / Д.А. Бебко, А.И. Решетняк, А.А. Нестеренко. – Германия: Palmarium Academic Pudlishing, 2014. – 237 с.
