Перспективы бездымного копчения мясных продуктов

В нашей стране большой популярностью пользуются мясные продукты, подвергнутые копчению. Технология изготовления таких продуктов предусматривает обработку древесным дымом, что позволяет придать продуктам специфический вкус, цвет, аромат. Большое значение имеет и тот факт, что обработанные древесным дымом мясные продукты более устойчивы к микробиологической и окислительной порче.

Традиционный метод копчения заключается в обработке продуктов дымовой смесью, получаемой при сгорании древесины с ограниченным доступом воздуха.

Основными недостатками традиционной технологии изготовления копченых мясных продуктов с применением древесного дыма является неравномерность распределения коптильных веществ по объему продукта и попадание в них канцерогенных соединений: полициклических ароматических углеводородов (бенз-(а)-пиренов), нитрозоаминов и др. вредных веществ: фенолов, формальдегида, метилового спирта, образующихся при пиролизе древесины (сгорание при ограниченном доступе воздуха). В связи с этим возникает необходимость совершенствования традиционного способа обработки продуктов дымом и создания принципиально новых способов копчения на основе достижений научно-технического прогресса.

Широкое применение в нашей стране и зарубежом бездымного копчения взамен обработки мясных продуктов древесным дымом позволяет не только исключить попадание в них канцерогенных соединений, но интенсифицировать процесс копчения, расширить ассортимент выпускаемой продукции, стабилизировать качество и повысить устойчивость продуктов при хранении.

О популярности бездымного копчения свидетельствует широкий ассортимент коптильных препаратов и ароматизаторов, представленных на отечественном рынке в последние годы. Одни предлагаемые коптильные препараты могут быть использованы для поверхностной обработки колбас и предварительной обработки колбасных оболочек, другие – в качестве пищевых добавок для непосредственного введения в рецептуры колбасных изделий или введения их в составе шприцовочных рассолов при выработке цельнокусковых продуктов.

Коптильные препараты отличаются друг от друга способом производства и, соответственно, составом, который существенным образом зависит от породы используемой древесины.

Лучшей древесиной для получения коптильных препаратов являются породы плодовых (вишня, яблоня, можжевельник, орешник) или обычных деревьев (бук, дуб, ольха, осина, береза (обесшкуренная) и др.).

Не рекомендуется использовать смолистые породы деревьев, т. к. при пиролизе древесины образующаяся смола может явиться носителем канцерогенных соединений и скипидара.

Специалисты университета Колорадо (США) сделали вывод, что коптильные препараты из березы обладают наиболее высокими антимикробными свойствами.

Древесина плодовых деревьев позволяет получить коптильные препараты, отличающиеся характерным тонким ароматом. Однако необходимо иметь в виду, что ресурсы такого древесного сырья ограничены.

Иногда в процессе получения коптильных ароматизаторов при пиролизе древесины добавляют растительное сырье, обладающее специфическим ароматом – листья и ветки можжевельника, шелуху лука, ветки розмарина, плоды рябины, листья смородины и другое. Это позволяет разнообразить ассортимент мясных продуктов и удовлетворять различные вкусы потребителей.

К настоящему времени в жидких коптильных препаратах идентифицировано около 300 соединений. Основными компонентами коптильных препаратов являются фенольные соединения, карбонильные и органические кислоты. Среди фенольных соединений обнаружены пирогаллол, гваякол, мальтол, пирокахетин, эвгенол и др. Карбонильные соединения включают: ацетальдегид, глиоксаль, кротоновый альдегид, метилформиат, фуран, диацетил и др. В жидких коптильных препаратах присутствуют органические кислоты, такие как муравьиная, уксусная, пропионовая, изомасляная, валерьяновая и др. Благодаря современным технологиям получения и очистки коптильных препаратов в них практически отсутствуют канцерогенные соединения.

Присутствующие в коптильных жидкостях фенольные соединения участвуют в формировании у готового продукта аромата копчения и проявляют бактерицидные и антиоксидантные свойства, способствующие сохранности продукта. Антиоксидантная и антимикробная способность обусловлены присутствием в коптильных препаратах высококипящих многоатомных фенолов (пирокахетин, пирогаллол и их производные). Вместе с тем надо заметить, что эффективность этих свойств у разных коптильных препаратов может отличаться в зависимости от качественного состава, который определяется способом и условиями получения препарата.

Карбонильные вещества коптильных препаратов участвуют в образовании вкуса и характерного золотистого цвета поверхности копченых продуктов.

Органические кислоты обладают антимикробным действием и способствуют ускорению реакций, с которыми связано сохранение красновато-золотистого цвета копченых продуктов.

Качественный состав и свойства коптильных препаратов существенным образом зависят не только от используемого древесного сырья, но и способа получения.

Большинство коптильных препаратов, характеризующихся как идентичные натуральным, представляют собой конденсаты древесного дыма, образующиеся при сгорании древесины с ограниченным доступом воздуха. Синтетические коптильные препараты получают путем составления смесей из отдельных компонентов. В качестве ингредиентов синтетических коптильных препаратов могут быть использованы отдельные фракции и соединения, содержащиеся в древесном дыме, а также отдельные чистые химические вещества, разрешенные в качестве пищевых добавок.

Коптильные препараты получают в виде водных растворов коптильных компонентов дыма, продуктов сухой перегонки древесины или водных растворов химически чистых веществ, обладающих коптильными свойствами. К таким препаратам относятся «Жидкий дым», ВНИРО, «Жидкий дым Коптекс», «Жидкий дым Деликарома», Red Arrow, Scansmoke PB.

По данным Федерального центра исследований мяса (Кульмбах, Германия) водные растворы коптильных препаратов по сравнению с препаратами на основе других растворителей имеют ряд преимуществ: экологически более чистые, отсутствуют смолистые вещества и полициклические углеводороды, имеют лучший аромат.

Свою нишу на рынке коптильных препаратов занимают масляные растворы коптильных веществ. В основном они предназначены для поверхностной обработки продуктов. Коптильные препараты на масляной основе представлены в нашей стране отечественным коптильным ароматизатором «АРОМАРОС».

Компания «TEXPRO» в своем ассортименте имеет коптильный препарат «Smokez Oil H», который получают путем смешивания жидкого дыма с растительным маслом.

Коптильные препараты, которые используют для введения непосредственно в продукт, относят к группе ароматизаторов. Коптильные ароматизаторы обладают более высокими санитарно-гигиеническими показателями и применяются как рецептурные компоненты, участвующие в формировании вкуса и аромата готовых продуктов. Особое значение использование коптильных ароматизаторов имеет при производстве мясных изделий в непроницаемых оболочках, исключающих проникновение коптильных веществ при традиционном копчении. Согласно сложившейся практике, растворы коптильных веществ, предназначенные для поверхностной обработки продуктов, называют коптильными препаратами.

Интерес к проблеме бездымного копчения возник еще в 20–30-е годы прошлого столетия. В разные годы в нашей стране и зарубежом был разработан ряд коптильных препаратов: «ВНИИМП», «ВАХТОЛЬ», «МИНХ», «Амафил», КП-71, КП-72, «ПДВ» (Польша), «Этол» (Югославия), Сhar-Sol (США) и другие. По ряду причин они не нашли широкого применения, однако опыт их производства и промышленного использования послужил основой для создания нового поколения коптильных препаратов и ароматизаторов.

В настоящее на отечественном рынке представлены как отечественные: «Жидкий дым», «ВНИРО», «Аромарос», «Жидкий дым Коптекс», «Жидкий дым Деликарома», так и зарубежные коптильные ароматизаторы, наиболее широкое применение из которых, получили жидкие дымы фирмы Red Arrow (США), Scansmoke PB (Германия). Все они существенно отличаются способом получения, химическим составом и свойствами.

Выпускаемый в нашей стране коптильный препарат «ВНИРО» разработан в Дальрыбвтузе и ВНИРО и представляет собой рафинированный конденсат дыма, полученный при сжигании опилок ольхи. Препарат представляет собой жидкость темно-вишневого цвета со специфическим запахом и предназначен для поверхностной обработки рыбных продуктов, а также используется при изготовлении некоторых видов рыбных консервов. Этот препарат так же применяют для ароматизации масла в рыбном производстве.

«Коптильный ароматизатор (П) «Жидкий дым» компании «ВИРТЕКС» получают способом избирательной адсорбции водяным паром отдельных фракций древесного дыма. По внешнему виду это прозрачная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета с запахом дыма. Основой для получения коптильного ароматизатора является сибирская береза без коры. По органолептическим свойствам и показателям безопасности данный продукт относится к ароматизаторам и предназначен, прежде всего, для использования в составе продуктов, однако этот препарат может применяться и для поверхностной обработки мясных изделий и при замачивании колбасных оболочек.

Коптильные ароматизаторы «Коптекс» и «Деликарома» того же производителя представляют собой более концентрированные растворы дыма, предназначенные для использования в составе разных видов пищевых продуктов.

Коптильные ароматизаторы жидкого дыма производства компании Red Arrow получают насыщением воды дымом, образующимся при сжигании древесины твердых пород, во всасывающей колонне. Получаемый таким способом коптильный препарат (Smokez Supreme C) можно разводить водой и использовать для поверхностной обработки продуктов путем душирования или погружения в раствор препарата. Благодаря высокой концентрации препарата его можно использовать для атомизации.

Коптильный препарат Smokez Oil H, представленный на российском рынке компанией TEXPRO, может вводиться в состав продукта. Этот препарат обладает более мягким ароматом копчения по сравнению с дымами на водной основе. Этой же фирмой представлены сухие дымы серии Chardex H, полученные путем нанесения жидкого препарата на мальтодекстрин с последующим высушиванием методом распылительной сушки. Сухой препарат дыма добавляется непосредственно в продукт во время его приготовления.

Российской фирмой «Аромарос» разработан ряд продуктов для бездымного копчения. Коптильный ароматизатор «Аромарос» на масляной основе содержит в своем составе композиции эфирных масел и олеорезинов натуральных пряностей, чеснока, коптильные ароматизаторы, усилители вкуса и аромата, эмульгатор, воду. Продукт представляет собой маслянистую жидкость от коричневого до темно-коричневого цвета с характерным ароматом копчения. Вкусо-ароматическая добавка «Коптильная» состоит из эфирных масел, олеорезинов натуральных пряностей, чеснока и усилителей вкуса и аромата.

Широкий ассортимент коптильных препаратов, особенности их получения и состава определяют способы их использования в технологии продуктов питания. Все известные способы применения коптильных препаратов разработаны с учетом их физико-химических свойств и химического состава.

Наиболее простым способом использования жидких коптильных препаратов и ароматизаторов является нанесение их на поверхность продукта путем выдерживания в растворе препарата или орошения, что не требует специальной камеры для копчения. Способ заключается в пропитывании предварительно посоленного мяса или сформованного колбасного батона компонентами водного раствора жидкого коптильного препарата в течение некоторого времени (в зависимости от вида продукта, его состава и концентрации коптильных веществ в растворе). После этого продукт вынимают из раствора, подсушивают и направляют на дальнейшую технологическую обработку (запекание, варку, сушку) без обработки древесным дымом.

Недостатком данного способа копчения является контакт рабочих с коптильным препаратом при ручной обработке и относительно большой расход препарата.

Другим способом обработки продукта коптильными препаратами является орошение, заключающееся в разбрызгивании коптильного препарата на поверхности продукта, который размещают на рамах или на специальных сетчатых поддонах. При данном способе обработки продукта расход коптильного препарата несколько больше по сравнению с описанным выше способом и, кроме того, требуется специальное оборудование.

Предлагаются различные варианты обработки продуктов орошением, например, можно варьировать продолжительностью орошения коптильного препарата, применять циклический режим (орошение-перерыв-орошение и т. д.), осуществлять вращение головки распыляющего устройства.

Для интенсификации осаждения частиц коптильных препаратов на поверхности продукта разработан способ распыления препарата, который осуществляют в электростатическом поле высокого напряжения. Распыляемый коптильный препарат обладает высоким электрическим потенциалом, а обрабатываемый продукт при этом заземлен и поэтому практически весь распыляемый препарат осаждается на продукте. Для равномерного распределения частиц коптильного препарата на поверхности продукта распыление осуществляется дискретно включением и выключением распыляющих устройств. Такие устройства могут быть использованы при изготовлении как небольших, так и больших объемов выпускаемой продукции.

Наиболее доступным способом бездымного копчения в нашей стране является введение коптильных ароматизаторов в состав продуктов.

Коптильные ароматизаторы можно использовать путем непосредственного введения их в рецептуру фарша при выработке колбасных изделий или в состав шприцовочного рассола при изготовлении копченостей. Необходимо иметь в виду, что при выработке копченостей для придания характерного цвета готовому продукту после шприцевания сырья рассолом поверхность кусков мяса обрабатывают коптильным ароматизатором. Перед термической обработкой колбасные батоны можно тоже обработать раствором коптильного ароматизатора.

В последнее время широко используется обработка мясных продуктов парами коптильного препарата (атомизация). При этом способе распыление коптильного препарата осуществляется в камере следующим образом: поток сжатого воздуха проходит через сопло форсунки, смешивается с жидким коптильным препаратом, и образует облако мелкодисперсной взвеси препарата. При этом летучие компоненты коптильного ароматизатора и вода переходят в газообразное состояние, образуя парообразную среду. Продукт, находящийся в камере, оказывается окутанным дымовым туманом. Такой способ позволяет наиболее близко имитировать условия традиционной обработки продуктов дымом, получаемым в дымогенераторах при сжигании опилок. При использовании для атомизации коптильных ароматизаторов, качественный состав которых схож с составом древесного дыма, получают продукты с привлекательными органолептическими характеристиками без дополнительного использования красителей. Осуществляется атомизация с помощью специальных устройств. Рекомендуемая температура продукта в процессе копчения должна составлять 40–45 ^оС.

Таким образом, очевидно, что технология мясных продуктов с использованием коптильных препаратов предполагает различные способы их использования. Выбор способа применения коптильных препаратов определяется видом препарата, его составом, свойствами и целями применения. Правильный выбор коптильного препарата, отвечающего целям и задачам производства того или иного вида мясных продуктов, а также выбор соответствующего способа использования препарата позволяют достичь максимального эффекта – более высокой безопасности готовых продуктов ввиду отсутствия вредных для здоровья людей веществ, лучших санитарно-гигиенических условий производства, повышения производственной мощности предприятия, улучшение качества готовых копченых продуктов.

Использование коптильных препаратов в технологии мясных продуктов не только обеспечивает продуктам требуемые органолептические характеристики, но и позволяет регулировать физико-химические и микробиальные процессы, развивающиеся в готовых продуктах, в том числе при хранении и реализации. Известно, что компоненты дыма, проникая в продукт при копчении, тормозят его микробиологическую порчу, предохраняют жиры от окисления, оказывают стабилизирующее действие на гемовые пигменты.

По мнению авторов, изучение бездымного копчения представляет большой интерес не только с точки зрения создания и технологической адаптации коптильных препаратов, но и с точки зрения исследования влияния их состава и способа применения на качество и свойства готовых мясных продуктов.

Согласно собственным исследованиям сравнительная оценка варено-копченых колбас выработанных с применением копчения древесным дымом и с использованием жидких коптильных ароматизаторов, показала, что колбасы, содержащие жидкий дым (коптильный ароматизатор добавляли в состав фарша, а затем обрабатывали продукт с поверхности) по внешнему виду, аромату, вкусу практически не отличались от изделий традиционного копчения.

Результаты исследований гидролитической и окислительной порчи жира варено-копченых колбас в процессе хранения при температуре 4–6 ^оС показали (рис. 1 и 2), что в колбасах, подвергнутых копчению древесным дымом (КДД) гидролиз жира и окислительные изменения протекают быстрее, чем при обработке колбас коптильным ароматизатором. Так, кислотное число жира на 30 сутки хранения у колбас, подвергнутых копчению традиционным способом на 16 % больше, чем у колбас, изготовленных с использованием коптильного ароматизатора.

Рис. 1. Изменение кислотного числа жира варено-копченых колбас в процессе хранения

Изучение окислительных изменений свидетельствуют о более высокой антиоксидантной устойчивости жира в колбасах бездымного копчения. Пероксидное число жира у колбас с ароматизатором на 30 сутки хранения было на 18 % ниже по сравнению с колбасами традиционного копчения (рис.2).

Результатами микробиологических исследований колбасных изделий установлено, что непосредственно после термообработки и при последующем хранении в течение 30 суток во всех колбасах не обнаружено микроорганизмов, регламентируемых СанПиН 2.3.2.1078-01. На 35 сутки хранения в продуктах дымового копчения выявлены единичные колонии E.coli и St. Aureus, в то время как в продуктах, изготовленных на основе коптильного ароматизатора, наличие исследуемых групп микроорганизмов E.coli, St. Aureus, Salmonella и сульфитредуцирующих клостридий не обнаружено и на 40 сутки хранения.

Результаты исследований дают основание считать, что применение коптильного ароматизатора при производстве мясных продуктов позволяет повысить их устойчивость к гидролитической, окислительной и микробиологической порче по сравнению с продуктами традиционного копчения.

 

Рис. 2. Изменение пероксидного числа жира варено-копченых колбас в процессе копчения

Таким образом, анализ информации об ассортименте, составе, свойствах, применении коптильных препаратов в технологии мясных продуктов, а также исследования их влияния на качество готовых изделий позволяют говорить о перспективности метода бездымного копчения. Нет сомнений, что работы по изучению взаимодействия коптильных веществ и компонентов пищевого продукта, исследования особенностей развития биохимических, микробиальных и физико-химических процессов в продуктах в присутствии коптильных препаратов и изучению механизмов таких взаимодействий далеки от завершения и представляют большой научный и практический интерес.