PL220271B1

PL220271B1 - Sposób wytwarzania peklowanej azotynowo kiełbasy parzonej o drobno rozdrobnionym farszu o poprawionych cechach jakości zdrowotnej i handlowej

Info

Publication number: PL220271B1
Application number: PL397646A
Authority: PL
Inventors: Piotr Szymański; Danuta Kołożyn-Krajewska
Original assignee: Inst Biotechnologii Przemysłu Rolno Spożywczego Im Prof Wacława Dąbrowskieg
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2015-09-30
Also published as: PL397646A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania peklowanej azotynowo kiełbasy parzonej o drobno rozdrobnionym farszu o poprawionych cechach jakości zdrowotnej i handlowej w produkcji której zastosowano surowiec mięsny, którego naturalna mikroflora bakteryjna została wzbogacona w specjalnie przygotowany szczep bakterii denitryfikujących.

Znana i aktualnie stosowana w praktyce przemysłowej technologia produkcji peklowanych azotynowo drobno rozdrobnionych kiełbas parzonych polega na wytwarzaniu farszów kiełbasianych w skład których wchodzi odpowiednio dobrany i rozdrobniony peklowany surowiec mięsny, sól spożywcza, woda z lodem, funkcjonalne substancje dodatkowe oraz substancje smakowo-zapachowe. Wymieszany farsz napełniany jest w osłonki i poddawany obróbce cieplnej, która prowadzona jest do osiągnięcia wewnątrz batonu temperatury od 70 do 74°C, po czym batony są studzone.

Aktualnie w Unii Europejskiej, w tym w Polsce, dla produktów mięsnych, poddawanych obróbce cieplej dozwolone jest stosowanie tylko i wyłącznie peklowanie azotynowe. Azotyn wprowadzany jest do mięsa w postaci peklosoli, mieszaniny soli spożywczej - 99,4% z azotynem sodu lub potasu - 0,6%. Aktualnie przepisy dopuszczają dodatek azotynu sodu do produktów mięsnych w ilości do 150 mg/kg użytego surowca. W praktyce azotyn sodu w produkcji kiełbas parzonych stosowany jest na poziomie 100-120 mg/kg surowca.

Azotyny dodane do mięsa ulegają przemianom, biorą udział w wielu konkurencyjnych reakcjach w wyniku których tylko część danego azotynu do mięsa wchodzi w reakcję z barwnikami mięsa mioglobiną i hemoglobiną. W praktyce przemysłowej, stosowane są metody wspomagania procesu peklowania azotynowego mięsa, które polegają głównie na zastosowaniu różnych substancji redukujących takich jak: kwas askorbinowy i jego sole, kwas izoaskorbiniowy i jego sole oraz kwas cytrynowy i jego sole. Substancje te przyspieszają peklowanie, powodując między innymi rozkład dodanego azotynu do tlenku azotu. W efekcie ilość azotynów resztkowych w obecnie produkowanych produktach mięsnych jest niewielka. Obserwuje się natomiast, że w produktach peklowanych azotynowo poddanych obróbce cieplnej obecne są azotany na stosunkowo wysokim poziomie. Azotany w produktach peklowanych azotynowo tworzą się w wyniku utleniania dodanego do mięsa azotynu. Ilość azotynu, która może przekształcać się w azotany podczas peklowania może wynosić zdaniem Honikela 10-40% (Honikel K. 2008 The use and control of nitrate and nitrite for the processing of meat products. Meat Science, 78, 68-76). Poprawa poziomu higieny podczas uboju zwierząt, rozbioru mięsa, a także coraz niższe temperatury stosowane w halach produkcyjnych, są przyczyną ograniczenia występowania i rozwoju pożytecznej mikroflory, w tym bakterii denitryfikujących występującej w mięsie co przyczynia się do zmiany przebiegu reakcji chemicznych zachodzących podczas procesu peklowania i powstawania znacznych ilości azotanów. Sytuacja ta ma miejsce szczególnie w przypadku kiełbas peklowanych azotynowo poddanych obróbce cieplnej, gdyż proces ich produkcji jest stosunkowo krótki i może być niewystarczający do odpowiedniego namnożenia się naturalnej mikroflory mięsa. Zmiany przebiegu reakcji chemicznych zachodzących podczas procesu peklowania mają wpływ na cechy jakościowe i zdrowotność produktów mięsnych. Ograniczenie dostępnego azotynu spowodowane utlenianiem go do azotanu podczas procesu peklowania azotynowego mięsa, ma wpływ na efektywność tego procesu i w efekcie trwałość barwy produktu mięsnego poddanego obróbce cieplnej. Bardziej efektywne wykorzystanie azotanów i azotynów w procesie peklowania mięsa istotne jest, szczególnie biorąc pod uwagę aktualne tendencje do obniżania poziomu zawartości tych związków w żywności, z powodu negatywnych skutków, jakie mogą wywierać na zdrowie człowieka.

Znane są sposoby produkcji drobno rozdrobnionych kiełbas parzonych bez dodatku azotynów z wykorzystaniem do peklowania mięsa specjalnie przygotowanych ekstraktów warzywnych, które w swym składzie zawierają azotany naturalnego pochodzenia. Ekstrakty te dodawane są do farszów mięsnych wraz z kulturami starterowymi w postaci monokultury lub kultury mieszanej składającej się z bakterii denitryfikujących głównie z rodzaju Staphylococcus carnosus i xylosus. Farsz kiełbasiany poddawany jest „dojrzewaniu” w kontrolowanych warunkach podczas którego bakterie wprowadzone do farszu redukują dodany do niego azotan do azotynu. Zawartość resztkowych azotynów i azotanów w kiełbasach wytworzonych takim sposobem produkcji jest różna i zależna głównie od ilości wprowadzonego azotanu do mięsa oraz aktywności zastosowanego szczepu bakterii. W przypadku wprowadzenia do mięsa małej ilości azotanu nie jest możliwe uzyskanie trwałej barwy produktu gotowego.

Znana jest również metoda redukcji azotanów w żywności z opisu wynalazku WO 2010/067148 A1 poprzez zastosowanie specjalnie przygotowanej mieszanki bakteryjnej składającej się ze szczepu

PL 220 271 B1

Staphylococcus vitulinus wytwarzającego enzym reduktazę azotanową i bakterii kwasu mlekowego. Zastosowana kompozycja szczepów bakteryjnych wykazuje wysoką efektywność w zakresie redukcji azotanów. Wynalazek ten może mieć zastosowanie między innymi przy wytwarzaniu produktów mięsnych. Dla produktów mięsnych poddanych obróbce cieplnej jego praktyczne zastosowanie zostało wskazane do produkcji parzonej szynki bez dodatku azotynów w produkcji której użyto w/w mieszanki bakteryjnej i azotanów wprowadzonych do solanki, którą mięśnie szynkowe były nastrzykiwane. Następnie tak przygotowane elementy szynki poddawane zostały obróbce cieplnej w trakcie, której dodane azotany były zredukowane do azotynów przez zastosowane bakterie. Opisana kompozycja szczepów może mieć ograniczone zastosowanie w przypadku produkcji wysoko wydajnych produktów mięsnych poddanych obróbce cieplnej, gdyż użyte bakterie kwasu mlekowego będą zakwaszać środowisko a co za tym idzie powodować przesunięcie pH mięsa w stronę punktu izoelektrycznego i tym samym wpływać na pogorszenie wodochłonności mięsa.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania peklowanej azotynowo kiełbasy parzonej o drobno rozdrobnionym farszu o poprawionych cechach jakości zdrowotnej i handlowej w produkcji której zastosowano surowiec mięsny, którego naturalna mikroflora bakteryjna została wzbogacona w specjalnie przygotowany szczep bakterii denitryfikujących Staphylococcus carnosus ATCC 51654 wyizolowany z kiełbasy suszonej.

Wynalazek ten jest efektem niestosowanego dotychczas wzbogacania naturalnej mikroflory mięsa bakteriami denitryfikującymi Staphylococcus carnosus ATCC 51654 używanego do produkcji peklowanych typowo-azotynowo, przy dodatku peklosoli do mięsa na normalnym poziomie stosowanym w praktyce przemysłowej, kiełbas parzonych, po drugie zastosowaniu zmodyfikowanej obróbki cieplnej kiełbasy, w taki sposób aby zapewnić potrzebny czas do działania wprowadzonych bakterii do farszu w celu osiągnięcia pożądanych efektów w produkcie gotowym a po trzecie zastosowaniu takiego sposobu namnażania bakterii przed wprowadzeniem ich do mięsa, który pozwoli być im wysoce aktywnym w farszu mięsnym.

Do wzbogacenia naturalnej mikroflory surowca mięsnego w produkcji peklowanej azotynowo kiełbasy parzonej o drobno rozdrobnionym farszu o poprawionych cechach jakości zdrowotnej i handlowej stosuje się szczep bakterii denitryfikujących Staphylococcus carnosus ATCC wizowany z kiełbasy suszonej, który wytwarza enzymy reduktazę azotanową. Szczep ten charakteryzuje się również tym, że wprowadzony do farszu wpływa na obniżenie wartości potencjału oksydacyjno-redukcyjnego środowiska mięsnego oraz na niewielki wzrost jego kwasowości. Ważne jest, że obserwowany wzrost kwasowości nie narusza naturalnych limitów pojemności buforowej mięsa, co w konsekwencji nie powoduje pogorszenia wodochłonności surowca, co ma szczególne znaczenie w przypadku wytwarzania kiełbas wysokowydajnych. Szczep bakteryjny wykazuje swoją aktywność w zakresie temperatur od 15°C do 40°C i poprzez zastosowany w wynalazku sposób namnażania jest wysoce aktywny w farszach mięsnych w których obecne są azotany.

Sposób wytwarzania peklowanej azotynowo kiełbasy parzonej o drobno rozdrobnionym farszu o poprawionych cechach jakości zdrowotnej i handlowej polega na tym, że do rozdrobnionego na wilku surowca mięsnego wprowadza się bakterie denitryfikujące Staphylococcus carnosus ATCC zawieszone w roztworze soli fizjologicznej w takiej ilości aby ich zawartość w farszu mięsnym nie była niższa niż 10⁷ kom/g przy czym przed wprowadzeniem do mięsa bakterie rozmnaża się w czasie 24 godzin w temperaturze 30°C w płynnym podłożu białkowym do którego dodano azotan sodu w ilości 100 mg/l, następnie po inkubacji komórki bakterii są odwirowywane i zawieszane w roztworze soli fizjologicznej. Tak sporządzany roztwór nie zawiera w swym składzie azotynów i azotanów. Roztwór ten bezpośrednio po sporządzeniu lub po ewentualnym przechowywaniu w warunkach chłodniczych wprowadzany jest do mięsa. Następnie dodawana jest do mięsa peklosól zawierająca chlorek sodu - 99,4%, i azotyn sodu - 0,6% w normalnej stosowanej w praktyce przemysłowej ilości i całość miesza się w celu równomiernego rozprowadzenia składników. Następnie zgodnie z stosowaną praktyką w zakładach, mięso pozostawia się na około dobę w warunkach chłodniczych w celu przepeklowania, później dodaje się do niego pozostałe składniki stosowane powszechnie w produkcji farszów kiełbasianych takie jak wodę z lodem, dozwolone substancje dodatkowe, w tym przeciwutleniacze, ewentualnie składniki wiążące w takiej ilości aby uzyskać zakładaną wydajność produktu gotowego oraz przyprawy. Farsz miesza się do wchłonięcia całkowitej ilości wody przez surowiec i uzyskania jednolitej masy. Tak uzyskany farsz kiełbasiany nadziewa się w osłonki barierowe i poddaje obróbce cieplnej prowadzonej etapowo; pierwszy etap przez 1 godzinę tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 25°C do 30°C, drugi etap przez 3 godziny tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 35°C do

PL 220 271 B1

40°C, trzeci etap przez 1 godzinę tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 40°C do 45°C, czwarty etap prowadzi się do osiągnięcia temperatury 70°C wewnątrz batonu kiełbasy. Następnie produkt studzi się w powszechnie znany sposób.

Efektem zastosowania wynalazku jest poprawa jakości zdrowotnej peklowanej typowo-azotynowo kiełbasy parzonej o drobno rozdrobnionym farszu poprzez blisko trzykrotne zredukowanie w niej zawartości azotanów wytworzonych z dodanych azotynów podczas procesu peklowania i obniżenie zawartości resztkowych azotynów w stosunku do kiełbasy wytwarzanej w tradycyjny sposób.

Ponadto wzbogacenie naturalnej mikroflory mięsa w bakterie Staphylococcus carnosus ATCC - 51365 wpływa istotnie na obniżenie wartości potencjału oksydacyjno-redukcyjnego środowiska mięsnego oraz na niewielki wzrost jego kwasowości, co w konsekwencji stwarza takie warunki biochemiczne farszu mięsnego, które umożliwiają powstanie nitrozylobarwników w ilości istotnie większej niż w przypadku produktu mięsnego otrzymanego w tradycyjny sposób. Poprzez intensyfikację procesów barwotwórczych zachodzących podczas produkcji kiełbasy otrzymujemy produkt o polepszonych cechach jakości handlowej tj. bardziej intensywnej barwie różowej - wyższej wartości składowej barwy czerwonej - a*, pożądanej przez konsumenta i co ważne barwie charakteryzującej się większą trwałością polegającą na wolniej zachodzących procesach zmiany różowej barwy kiełbasy do niepożądanej szarej podczas przechowywania i ekspozycji w ładzie chłodniczej w porównaniu do produktów wytwarzanych tradycyjnie. Zastosowane bakterie denitryfikujące Staphylococcus carnosus ATCC - 51365 nie powodują pogorszenia wodochłonności mięsa co ma szczególne znaczenie w przypadku zastosowania opisywanego rozwiązania do wytwarzania kiełbas wysokowydajnych. Dodatkową korzyścią płynącą z zastosowania tego wynalazku jest możliwość uzyskania redukcji zawartości resztkowych azotanów i azotynów w kiełbasach parzonych bez konieczności obniżania ilości azotynu sodu wprowadzanego do mięsa podczas procesu produkcyjnego, co ma szczególne znaczenia dla bezpieczeństwa zdrowotnego produktu związanego z działaniem azotynu polegającym na uniemożliwieniu wytwarzania toksyny jadu kiełbasianego przez bakterie Clostridium botulinum. Sam proces przygotowania szczepu bakterii w postaci w/w roztworu jest prosty a ich transport może odbywać się w specjalnie przygotowanych termosach.

P r z y k ł a d

Do 4 litrów płynnego podłoża białkowego dodaje się 400 mg azotanu sodu, następnie zaszczepia się podłoże bakteriami Staphylococcus carnosus ATCC - 51365 i inkubuje przez 24 godziny w temperaturze 30°C, tak aby końcowa ilość bakterii w podłożu po inkubacji była nie mniejsza niż 6,0*10⁸jtk/g. Wprowadzone do podłoża bakterie wykorzystują dodane azotany i powstałe w wyniku ich redukcji azotyny, po inkubacji podłoże nie zawiera pozostałości tych związków. Następnie odwirowuje się bakterie z podłoża białkowego na wirówce przy 2400 obr./min. Odwirowane bakterie zawiesza się w roztworze soli fizjologicznej tak aby całość roztworu miała nie mniej niż 1 litr objętości.

100 kg chudego mięsa wieprzowego z szynki rozdrabnia się na wilku z użyciem szarpaka. Następnie do mięsa dodaje się 3,6 kg peklosoli zawierającej chlorek sodu - 99,4% i azotyn sodu - 0,6% oraz 1 litr roztworu bakterii denitryfikujących S. c. ATCC - 51365 przygotowany według sposobu jak powyżej. Następnie całość miesza się w celu równomiernego rozprowadzenia składników, po czym mięso pozostawia się na około dobę w warunkach chłodniczych w celu przepeklowania, później surowiec rozdrabnia się na wilku z użyciem siatki fi=5 mm. Następnie mięso miesza się dodając stopniowo 65,1 litrów wody z lodem, 2,0 kg przypraw, 0,09 kg askorbinianu sodu, 0,45 kg glukozy, 0,46 kg preparatu polifosforanów, 2,0 kg izolatu białka sojowego, 1,3 kg karagenu i pod koniec 5,0 kg mąki ziemniaczanej. Farsz miesza się do wchłonięcia całkowitej ilości wody przez surowiec i uzyskania jednolitej masy. Tak uzyskany farsz kiełbasiany nadziewa się w osłonki barierowe o f=100 mm i poddaje obróbce cieplnej, w parze lub wodzie, którą prowadzi się etapowo; pierwszy etap przez 1 godzinę tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 25°C do 30°C, drugi etap przez 3 godziny tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 35°C do 40°C, trzeci etap przez 1 godzinę tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 40°C do 45°C, czwarty etap prowadzi się do osiągnięcia temperatury 70°C wewnątrz batonu kiełbasy. Następnie produkt studzi się zimną wodą do temperatury poniżej 30°C po czym chłodzi zimnym powietrzem do uzyskania temperatury poniżej 10°C wewnątrz batonu kiełbasy.

Poniżej przedstawiono zawartość resztkowych azotanów i azotynów, nitrozylobarwników oraz potencjał redox w kiełbasie wytwarzanej według wynalazku i recepturze przedstawionej w przykładzie oraz kiełbasie o takim samym wsadzie surowcowym wytworzonej tradycyjnie po 4 tygodniach przechowywania:

PL 220 271 B1

Sposób produkcji	NaNO2 [mg/kg]	NaNOa [mg/kg]	Nitrozylobarwniki [x 10^-4%]	pH	Redox [mV]
Tradycyjny	33,1	18,3	22,39	6,28	83,4
Według wynalazku	28,9	6,5	26,45	6,24	41,2

Poniżej przedstawiono składowe barwy (a*, b*, L*) mierzone w kiełbasie wytworzonej według wynalazku i recepturze przedstawionej w przykładzie oraz w kiełbasie o takim samym wsadzie wytworzonej tradycyjnie po 4 tygodniach przechowywania:

Sposób produkcji	a*	b*	L*
Tradycyjny	4,09	9,29	64,13
Według wynalazku	4,53	8,38	63,10

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Sposób wytwarzania peklowanej azotynowo kiełbasy parzonej o drobno rozdrobnionym farszu o poprawionych cechach jakości zdrowotnej i handlowej, w którym wytwarza się farsz kiełbasiany składający się z surowca mięsnego, azotynowej soli peklującej dodanej w ilości typowo stosowanej w praktyce przemysłowej, wody z lodem, substancji dodatkowych i przypraw poddany obróbce cieplnej, znamienny tym, że w produkcji kiełbasy stosuje się surowiec mięsny, którego naturalna mikroflora bakteryjna została wzbogacona w bakterie denitryfikujące Staphylococcus carnosus ATCC 51654 wyizolowane z kiełbasy suszonej przy czym bakterie te przed wprowadzeniem do mięsa rozmnaża się w czasie 24 godzin i temperaturze 30°C w płynnym podłożu białkowym do którego dodano azotan sodu w ilości 100 mg/l po czym komórki bakterii odwirowuje się i zawiesza w roztworze soli fizjologicznej, następnie roztwór ten dodaje się do mięsa i pekluje, po czym mięso rozdrabnia się, dodaje pozostałe składniki i miesza, następnie farsz kiełbasiany nadziewa się w osłonki barierowe i poddaje obróbce cieplnej prowadzonej etapami, przy czym w pierwszym etapie przez 1 godzinę tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 25°C do 30°C, w drugim etapie przez 3 godziny tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 35°C do 40°C, w trzecim etapie przez 1 godzinę tak aby temperatura wewnątrz batonu była od 40°C do 45°C a w czwartym etapie do uzyskania wewnątrz batonu temperatury 70°C po czym kiełbasę studzi się.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje surowiec mięsny wieprzowy i/lub drobiowy.