3 Химический состав и пищевая ценность
В отечественной промышленности в рецептуре колбас используют:
пищевые добавки; красители натуральные - кармин (Е 120), свекольный красный (Е 162) и синтетические - пунцовый 4R (Е 124), «желтый солнечный закат» (Е 110); консерванты - сорбат калия (Е 202) и молочную кислоту (Е 270); стабилизаторы консистенции (кроме фосфатов) - каррагинан (Е 407) - полисахарид из красных водорослей, различные камеди, например из рожкового дерева (Е 410); антиокислители - лимонную кислоту (Е 330) и ее натриевую соль (Е 331); усилитель вкуса - глутаминат натрия (Е 621); кислотообразователъ, ускоряющий созревание сырокопченых колбас (Е 575 - глюконо-дельта-лактон).
В последнее время в рецептуры многих сырокопчёных колбас добавляется лактат натрия (Е 325). Пищевая добавка лактат натрия - это натриевая соль молочной кислоты.
Лактат натрия используют для повышения стойкости к микробной порче и удлинения сроков годности различных мясных продуктов (свежего мяса, полуфабрикатов, варёных колбасных изделий, ветчины, паштетов, копчёностей и пр.). В мясной промышленности лактат натрия применяется в форме 57 - 80% водного раствора. Массовая доля натрия в 60% препарате составляет 12 - 12,5%.
Бактериостатическое действие лактата натрия в основном объясняют:
- понижением активности воды в продукте;
- способность лактата натрия понижать рH внутриклеточных субстратов за счёт образования недиссоциированных фракций молочной кислоты, их проникновения в микробную клетку и последующей диссоциации внутри неё.
Лактат натрия оказывает угнетающее воздействие на рост многих микроорганизмов (аэробных и анаэробных). Его подавляющее действие зависит от концентрации условий окружающей среды (рH, температуры, активности воды, наличия кислорода) и вида микроорганизма. Обычно лактат натрия оказывает меньшее подавляющее действие на грамотрицательные бактерии, чем грамположительные.
Лактат натрия является одинаково эффективным для контроля микроорганизмов, вызывающих порчу мясных продуктов (Laсtiс aсid baсteria, Broсhthrix, Рseudomonas), и представляющих опасность здоровью людей (Yersinia, Staрhyloсoссus, Lysteria, Esсheriсhia, Salmonella, Сlostridium). Его специфическое воздействие на микрофлору мясных продуктов проявляется в достаточно малых концентрациях (1 - 2% от массы продукта).
В количестве 34% лактат натрия угнетает рост патогенных микроорганизмов - Listeria monoсytogenes, Staрhyloсoссus aureus, Salmonella tyрhimurium, Сlostridium рerfringens и Esсheriсhia сoli.
Лактат натрия препятствует образованию токсина ботулизма и поэтому может использоваться как средство угнетения спорообразующих анаэробов в вакуум-упакованных продуктах, не содержащих нитрат натрия. Наиболее устойчивым к высоким концентрациям лактата натрия (6% и выше) являются дрожжи (Сandida, Debaryomyсes, Rhdotorula).
При выработке готовых к употреблению мясных продуктов лактат натрия широко применяют с целью предотвращения повторного обсеменения после тепловой обработки при нарезке или упаковке. Он удлиняет сроки годности мясных продуктов, подвергнутых термической обработки в среднем на 45 - 85%. Бактериостатический эффект от внесения лактата натрия проявляется в большей степени в мясных продуктах с наименьшими сроками годности (варёные колбасные изделия в натуральных и искусственных проницаемых оболочках, охлаждённые полуфабрикаты и пр.).
Кроме бактериостатического действия лактата натрия улучшает функционально - технологические характеристики мясного сырья, проявляет антиокислительные свойства в мясных продуктах, оказывает положительное влияние на органолептические характеристики готового продукта. Последнее выгодно отличает лактат натрия от других противомикробных средств и консервантов, в частности, бисульфита натрия, способного негативно влиять на вкус и аромат.
Антиокислительное действие лактата натрия связано с его способностью образовывать комплексные (хелатные) соединения. Известно, что на воздухе многие жиры и жиросодержащие продукты окисляются (прогоркают), приобретая неприятный запах и привкус. Окисление катализируют тяжёлые металлы (Fe, Сu, Ni), присутствующие в виде незначительных примесей. Ионы лактата могут связывать ионы металлов, тем самым, выполняя роль антиокислителя или синергиста антиокислителя, защищая последний от разрушительного действия металлов и предохраняя продукты от окисления (прогоркания).
Положительное влияние лактата натрия на органолептические характеристики мясных продуктов (цвет, вкус, запах) также связано с его антиокислительными свойствами. Наибольший значительный антиокислительный эффект от его применения отмечен при хранении охлаждённых и замороженных полуфабрикатов в воздушной среде. Добавление лактата натрия способствует увеличению содержания нитрозопигментов на 2 - 17%, их лучшей сохранности при хранении колбас и снижению содержания остаточного нитрата натрия.
Способность лактатов удерживать влагу широко используют в производстве мясных продуктов. Лактат натрия снижает потери при тепловой обработке, повышает выход готовой продукции, уменьшает потери влаги при хранении продукции и отделение влаги при вакуумировании. [10]
Также, в сырье колбасных изделий добавляют пряности: перец горький, белый, душистый, мускатный орех, кaрдaмон, тмин, корица. Некоторые колбасы сoдержат свежий чеснок (зернистая, свиная, суджук, колбаски туристские). В майкопскую, невскую, советскую, столичную колбасы добавляют коньяк, в особенную мадеру.
В производстве сырокопченых колбас как за рубежом, так и в отечественной промышленности широко используют бактериальные препараты.
Положительная роль молочнокислой микрофлоры состоит не только в обеспечении санитарного благополучия готовой продукции. Она участвует в формировании вкусоароматических свойств колбас, способствует стабилизации окраски и образованию структуры твердого геля. Использование бактериальных препаратов позволяет уменьшить продолжительность сушки и выпускать сырокопченые колбасы с более высокой влажностью.
По пищевой ценности, вкусовым и кулинарным достоинствам полезными веществами колбасу обогащают субпродукты, также различные добавки и наполнители. Кровь сельскохозяйственных животных - источник полноценных белков. Кровь содержит 18 - 19 % белков, в которых имеются все незаменимые аминокислоты. Не все белки крови одинаковы по своему значению, так как аминокислотный состав различен. Существуют допустимые нормы содержания белков, жиров, поваренной соли и крахмала. По аминокислотному составу 100 г белка мяса, крови или молока могут почти полностью обеспечить суточную потребность во всех незаменимых аминокислотах, кроме изолейцина. В производстве сырокопченых колбас используется препарат гемоглобина получения более интенсивного и стойкого цвета этих изделий, особенно содержащих много свинины, а также для обогащения их белками. [9]
Специфика сырокопченых колбас заключается в том, что одной из стадий технологии их производства является процесс горячего копчения или холодного копчения.
Под копчением подразумевают пропитывание продуктов коптильными веществами, получаемыми в виде коптильного дыма в результате неполного сгорания дерева. Технологические свойства коптильного дыма зависят от степени насыщения ароматизирующими веществами, содержащимися преимущественно в фенольной фракции. Однако технологический смысл копчения более широк, так как одновременно с насыщением коптильными веществами протекают и другие процессы, влияние которых иногда более значительно, нежели воздействие коптильных веществ.
В сочетании с влиянием обезвоживания, сушки и действия содержащейся в фарше поваренной соли копчение обеспечивает достаточную устойчивость колбасных изделий к действию микроорганизмов. Вещества, проникающие в колбасу во время копчения, придают ей своеобразный острый, но приятный, запах и вкус. Это особенно важно в производстве сырокопченых изделий. Во всех случаях обработки продукта коптильным дымом проникновение коптильных веществ происходит на фоне постоянного обезвоживания. Так, при копчении сырокопченых колбас удаляется около половины той влаги, которую нужно испарить. Таким образом, копчение протекает одновременно с сушкой. При различных режимах копчения происходят изменения, которые будут характеризовать эффект копчения. Так, при горячем копчении (температура 35 - 50 °С) и при запекании (температура 70 - 120 °С) происходит сваривание коллагена и частичная денатурация белков, а при холодном копчении (температура 18 - 20 °С) в продукте развиваются ферментативные процессы, которые также существенным образом влияют на свойства продукта.
Копчение следует рассматривать как комплекс взаимосвязанных процессов: собственно копчение, обезвоживание, биохимические изменения и структурообразование.
Большую роль в развитии этих признаков играет вид древесины, являющейся источником дыма. Практически все составные компоненты дыма обладают каким-то вкусом и запахом и для многих из них характерны жгучий и горьковатый вкус и острый сильный запах. В ходе адсорбции коптильных веществ на поверхности продукта и диффузии внутри соотношение между количествами составных частей дыма резко меняется. Из общего числа фенолов, находящихся в коптильном дыму, менее половины способны проникать через колбасную оболочку. После копчения с течением времени вкус и аромат усиливаются. В формировании специфического вкуса копченостей участвуют фракции: фенольная, нейтральных соединений органических кислот; в формировании ароматов - все фракции, за исключением углеводной.
Копчение мясопродуктов приводит к изменению цвета и внешнего вида. При неправильном режиме копчения может ухудшаться товарный вид продукции. Цвет поверхности может быть либо светлым, создавая впечатление неполной готовности, либо темным. Характерный цвет поверхности копченых мясопродуктов является следствием осаждения окрашенных компонентов дыма на поверхности продукта и химического взаимодействия некоторых коптильных веществ друг с другом, с составными частями продукта или с кислородом воздуха после осаждения на поверхности.
Коптильные вещества обладают довольно высоким бактерицидным и бактериостатическим действием, имеющим селективный характер. Таким образом, бактерицидный эффект копчения заключается в создании защитной бактерицидной зоны на периферии продукта, предохраняющей его от поражения микрофлоры, и прежде всего плесени извне.
В период копчения колбасных изделий протекают два сопряженных диффузионных процесса: обезвоживание фарша и насыщение его коптильными веществами. Направление этих процессов противоположно, но скорость каждого из них внутри продукта в значительной мере зависит от одних и тех, же факторов, и в первую очередь от температуры среды и структуры фарша. При более высокой температуре процесс собственно копчения (насыщения коптильными веществами) заканчивается значительно раньше.
Таким образом, с точки зрения скорости достижения необходимого бактерицидного эффекта предпочтительно пользоваться горячим способом копчения. Повышение температуры позволяет также значительно ускорить процесс обезвоживания колбасных изделий. Кроме того, повышение температуры приводит не только к увеличению скорости внутренней диффузии и испарения, но и к резкому снижению относительной влажности воздуха, поступающего в коптилку. Следовательно, и с точки зрения скорости обезвоживания горячее копчение имеет преимущество перед холодным.
Продолжительность копчения при соблюдении установленных требований концентрации воздушно - дымовой смеси и скорости ее движения зависит от температуры воздушно дымовой смеси, толщины батона и особенностей структуры продукта. Горячее копчение проводят при 35 - 50 °С, запекание в дыму при 70 - 120 °С. В начальной стадии горячего копчения, пока температура приближается к оптимуму деятельности ферментов, внутренние процессы ускоряются. По мере дальнейшего ее повышения они замедляются. С приближением температуры к 50 °С начинаются процессы, характерные для тепловой обработки.. При горячем копчении вареных продуктов изменения ограничиваются проникновением в продукт коптильных веществ, их взаимодействием с составными частями продукта, влагообменом между ним и внешней средой. При запекании сырого продукта в дыму наряду с этими процессами на первый план выступают денатурация и коагуляция белков, а также изменения других веществ под влиянием интенсивного нагрева.
Копчение сырокопченых колбас объединяет четыре ряда различных, но взаимосвязанных процессов: собственно копчение, обезвоживание, биохимические изменения, структурообразование. Эти колбасы коптят при 18 - 22 °С во избежание денатурации белков и микробиальной порчи продукта. Продолжительность копчения от 2 до 5 суток в зависимости от сорта колбас. Общее количество фенольных соединений к концу копчения достигает 3,5 - 6,5 мг % к массе фарша. Распределение их по сечению батона неравномерное, наибольшее количество во внешнем слое толщиной около 5 мм. Для копчения колбасы поступают с влажностью 100 - 150% к сухому веществу. В ходе копчения в результате испарения удаляется 15 - 20% влаги.
В копчёные колбасы, вырабатываемые по ТУ, предусмотрено использование белковых добавок, крахмала и других компонентов. Сырьём является мясо всех видов скота, в первую очередь говядина, свинина, баранина, и птицы является основным сырьём для выработки колбасных изделий. Говядина повышает влагосвязывающую способность колбасного фарша за счёт высокого содержания мышечной ткани. Она содержит также относительно большое количество миоглобина, от которого зависит интенсивность окраски колбасных изделий. [5]
Пищевая ценность колбасных изделий выше ценности исходного сырья, так как в процессе производства колбас из сырья удаляют наименее ценные по питательности ткани. Высокая пищевая ценность колбасных изделий обусловливается также высоким содержанием в них белковых и экстрактивных веществ, низкоплавкого свиного жира.
Для придания нежной консистенции и пластичности в фарш сырокопченых колбас вводится достаточное количество шпика или грудинки, так как при малом содержании жира и значительных потерях влаги в процессе производства эти колбасы получаются сухими и безвкусными. Пищевая ценность жировой ткани обусловлена высокой энергетической способностью (калорийностью) жира, а также тем, что жиры являются носителями жирорастворимых витаминов и полиненасыщенных жирных кислот. Свиной шпик повышает питательную ценность колбас.
Поваренная соль, введенная в колбасные изделия, сообщает им определенный вкус и повышает стойкость к хранению. Содержание ее в сырокопченых приблизительно 3 - 8%. Повышенные количества поваренной соли ухудшают органолептические свойства продукта и снижают его пищевую ценность.
Нитриты добавляются в колбасные изделия для придания им стойкого розового окрашивания; так, при термической обработке мышечный пигмент разрушается и мясные продукты приобретают серый цвет. Нитриты обладают токсичностью и при введении в организм могут обусловить отравление. Количество нитритов в сырокопченых не более 3.
Химический состав представлен разнообразным содержанием минеральных веществ, витаминов и микроэлементов. Мясо всех видов скота, в первую очередь говядина, свинина, баранина, является основным сырьем для выработки колбасных изделий. [10]
В колбасные изделия обычно добавляют шпик, обладающий легкоплавкостью, приятным вкусом, хорошей усвояемостью. В состав многих колбас (с неоднородной структурой фарша) входит шпик, нарезанный на кусочки определенного размера, поэтому на разрезе фарш имеет четкий и ясный рисунок. В связи с этим большую роль играет твердость шпика. По степени твердости шпик подразделяют на три категории: твердый (хребтовый), снятый с хребта и верхней части окороков и лопаток; полутвердый (боковой) и мягкий, снятый с пашины. Твердый шпик содержит прочную соединительную ткань и тугоплавкий жир, более стоек к окислительным процессам. Кусочки твердого шпика не деформируются в мешалках. Полутвердый шпик используется в производстве колбас I и II сортов. Мягкий пшик - измельченным до фарша вместо жирной свинины. Посадочными ингредиентами являются поваренная соль, сахар, глюкоза, нитрит натрия, пищевые фосфаты, аскорбиновая кислота. [7]