A. Olszewski "Technologia przetwórstwa mięsa". Warszawa 2007, wyd. 2 uaklual..

Rozdział 8

Przyprawy i substancje dodatkowe

8.1. Przyprawy

W celu uzyskania pożądanych walorów smakowych przetworów mięsnych dodaje się do nich soli oraz wielu przypraw. Mogą to być naturalne przyprawy roślinne będące mieszanką różnych części roślin, tj.: owoców, nasion, kwiatów, liści, ziela, kory, korzeni i kłączy. Aby zapewnić dokładne rozmieszczenie przypraw w goto­wym produkcie, dodaje się je w formie zmielonej o różnej granulacji. Do najczę­ściej używanych przypraw należą [4]:

- pieprz czarny, biały, zielony (owoc), - papryka (owoc), - kardamon (owoc, nasienie), - jałowiec (owoc), - muszkatołowiec (nasienie/gałka), - czosnek pospolity (cebula), - gorczyca jasna, biała (nasienie), - kolendra (owoc), - kminek (owoc), - majeranek (liść), - cebula (cebula), - chrzan (korzeń). Oprócz przypraw mogą być także używane substancje aromatyczne i aromaty spo­

żywcze [4,6]. Substancje aromatyczne są to związki chemiczne lub ich mieszaniny pochodzenia naturalnego lub syntetycznego, o charakterystycznym aromacie i sma­ku, stosowane do nadawania cech smakowo-zapachowych środkom spożywczym. W zależności od metody otrzymywania, substancje aromatyczne dzieli się na:

- naturalne, - identyczne z naturalnymi, - syntetyczne. Substancje aromatyczne naturalne to związki chemiczne lub ich mieszani­

ny, otrzymane z surowców naturalnych w wyniku oddziaływań fizycznych, bez prze­kształceń chemicznych, zawierające składniki występujące w surowcu użytym do ich otrzymania. 184

Substancje aromatyczne identyczne z naturalnymi to związki chemiczne lub ich mieszaniny otrzymane w wyniku syntezy lub przekształceń chemicznych, o budowie (strukturze) chemicznej i składzie identycznymi z substancjami aro­matycznymi, jakie otrzymuje się z surowców naturalnych.

Substancje aromatyczne syntetyczne to związki chemiczne lub ich mieszani­ny otrzymane w wyniku syntezy chemicznej, które nie występują w naturze. Klasy­fikacja aromatów spożywczych jest identyczna jak klasyfikacja pozostałych sub­stancji aromatycznych. Aromaty spożywcze mogą występować w postaci płynnej, półpłynnej lub stałej.

8.2. Substancje dodatkowe

Dodatkiem do żywności określamy to wszystko, co dodaje się do produktu w cza­sie jego wytwarzania i co staje się składnikiem wyrobu gotowego. Ponieważ dodat­ki te odgrywają specyficzną, lecz zamierzoną rolę technologiczną (również senso-ryczną), określa się je jako dodatki funkcjonalne [5].

Obecnie obowiązuje Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 17 marca 2003 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych, substancji pomagających w prze­twarzaniu i warunkach ich stosowania (DzU nr 87 z dnia 19 maja 2003 r.). W rozporzą­dzeniu tym określono maksymalne dawki substancji dodatkowych w przeliczeniu na 1 kg mięsa. Podano także substancje, których nie określa się jako dodatkowe. Są to:

- skrobia modyfikowana działaniem kwasów lub zasad, skrobia bielona, skrobia fizycznie modyfikowana i skrobia traktowana enzymami analitycz­nymi,

- plazma krwi, żelatyna spożywcza, hydrolizaty białkowe oraz ich solc, białka mleka i gluten,

- aminokwasy oraz ich sole inne niż kwasu glutaminowego, glicyna, cysteina, cystyna oraz ich sole, które nie spełniają funkcji dodatków,

- kazeina, kazeiniany, białczany. Wybrane substancje dodatkowe dozwolone do stosowania w przemyśle mięsnym

podano w aneksie z uwzględnieniem następujących grup dodatków, takich jak: - barwniki, - aromaty i substancje aromatyczne, - substancje konserwujące, - przeciwutleniacze, - kwasy i regulatory kwasowości, - stabilizatory i emulgatory, - zagęstniki i substancje żelujące, - substancje wzmacniające smak, - skrobie modyfikowane. Na etykiecie opakowań jednostkowych, oprócz składu surowcowego, należy

podawać numer międzynarodowego systemu oznaczeń (E) oraz funkcję technolo­giczną, np. E 301 - przeciwutleniacz, E 250 - substancja konserwująca. 185

8.3. Preparaty białkowe

Preparaty białkowe otrzymuje się z surowców roślinnych (np. z soi) i zwierzęcych (z mleka, kości lub skór). Stosuje się je głównie w celu:

- wzbogacenia produktów w białko, - zapewnienia stałej i powtarzalnej jakości przy zróżnicowanym poziomie jako­

ściowym surowców, - zmniejszenia strat technologicznych, np. ubytków termicznych wędlin, - modelowania składu i jakości produktów w kierunku zmniejszenia wartości

energetycznej, zawartości tłuszczów (nasyconych kwasów tłuszczowych) i cholesterolu w produkcie,

- obniżenia kosztów wsadu surowcowego przez częściowe zastąpienie mięsa.

Rysunek 8 . 1 . Schemat wytwarzania preparatów sojowych (za zgodą PROVIMI POLSKA) 186

Wśród roślinnych preparatów białkowych największe znaczenie mają prepa­raty z białek sojowych. Łuszczone nasiona soi zawierają, w zależności od odmia­ny, maksymalnie 18% tłuszczu, 15% węglowodanów rozpuszczalnych, 15% węglo­wodanów nierozpuszczalnych, 14% wody i popiołu oraz 38% białka (jedna z naj­wyższych zawartości białka wśród wszystkich roślin strączkowych) [1]. Na ry­sunku 8.1 przedstawiono schemat wytwarzania preparatów sojowych, opatento­wany przez firmę PROVIMI POLSKA (dawniej Central Soya). Białka sojowe pro­dukowane są w różnych postaciach, np. jako mąki, grysy, izolaty białkowe i kon­centraty.

Izolaty białka sojowego produkowane są metodą tradycyjnej izolacji chemicz­nej, polegającej na wydzielaniu białka z płatków przez doprowadzenie go do formy rozpuszczalnej, a następnie separację, po której następuje wytrącenie w punkcie izoelektrycznym. W rezultacie przemian uzyskuje się izolat o zawartości 90-92% białka, < 1% tłuszczu, < 1% błonnika, < 1% popiołu.

Koncentraty białka sojowego produkowane są z odtłuszczonych płatków przez usunięcie rozpuszczalnych w wodzie i alkoholu niskocząsteczkowych substancji niebiałkowych (np. cukrów, barwników, składników mineralnych). Produkty te zawierają ok. 70% białka, do 1% tłuszczu, do 7% popiołu.

Białko sojowe jest łatwo przyswajalne i dostarcza organizmowi niezbędnych aminokwasów egzogennych. Typowy skład białek sojowych w preparatach produ­kowanych przez firmę PROVIMI POLSKA przedstawiono w tab. 8.1.

Tabela 8.1. Skład białek sojowych w % [1]

Nazwa składnika

Białko w suchej masie Węglowodany Popiół Wilgotność Wtókno ogólne Tłuszcz Błonnik pokarmowy Energia, kJ/g

Aminokwasy: Lizyna 6,2 Metionina 1,5 Cystyna 1,5 Treonina 4,0 Leucyna 8,0

Koncentrat

69,5 17,3

7,0 4,0 4,0 1,0

20,0 11,0

Izoleucyna Fenyloalanina Walina Tryptofan

Izolat

4,8 5,1 5,0 1,5

>= 90,0 nie zawiera

=<6,0 =<6,0

nie zawiera =<1,5

nie zawiera 56,5

Dobór odpowiedniego preparatu białka sojowego zależy oczywiście od produk­tu i celu, jaki pragnie się osiągnąć. Mąki sojowe mają najbardziej ograniczone za­stosowanie, ponieważ wielu konsumentów uznaje, że mają one niepożądany smak i zapach, a poza tym charakteryzują się słabymi właściwościami funkcjonalnymi.

Podstawowe cechy funkcjonalne białek sojowych w produktach spożywczych to zdolność do emulgowania, absorpcji, hydratacji i polepszenia tekstury. Charak­terystykę tych cech podano w tab. 8.2. 187

Tabela 8.2. Cechy funkcjonalne białek

Cecha funkcjonalna

Emulgowanie

Absorpcja tłuszczu

Hydratacja

Polepszenie tekstury

Charakterystyka

zdolność biatek do wiązania i utrzymania tłuszczu oraz cząsteczek wody w stabilnej matrycy: - mąki sojowe prawie w ogóle nie mają zdolności emulgowania, - izolaty mają dobre właściwości emulgujące, lecz wykazują wrażliwość na jony

w trakcie tworzenia emulsji w obecności soli, - koncentraty mają doskonalą zdolność emulgowania - tworzą emulsje stabilne

w trakcie obróbki termicznej i nie są wrażliwe na obecność soli

zdolność wchłaniania i utrzymywania tłuszczu w produktach spożywczych ze szczególnym uwzględnieniem produktów mięsnych; zachowanie tłuszczu jest konieczne do utrzymania smakowitości i wyglądu zewnętrznego produktu; obecność tłuszczu jest niezbędnym czynnikiem w celu zachowania wysokiej wydajności: - mąki sojowe mają pewne właściwości absorpcyjne, ale nie utrzymują ich

w trakcie obróbki termicznej, - izolaty mają doskonale właściwości absorpcyjne, jednakże mogą nie utrzymać

tłuszczu w trakcie powtórnego procesu ogrzewania (bardzo ważna cecha dla produktów poddawanych wstępnej obróbce termicznej),

- funkcjonalne koncentraty absorbują tłuszcz, utrzymując go podczas wielokrotnej obróbki termicznej i nie są wrażliwe na obecność soli

zdolność wchłaniania i utrzymywania wody; utrzymywanie wilgotności przez produkt pomaga w zachowaniu zapachu i specyficznego korzystnego odczucia konsumenta w trakcie żucia żywności: - mąki sojowe zachowują się dobrze w produktach o malej zawartości wody

i utrzymują tylko ok. 2-krotną ilość wody w stosunku do swojej masy, - izolaty są bardzo hydrofilowe i zachowują się dobrze w produktach, które muszą

utrzymać wysoką zawartość wody, - koncentraty są bardzo elastyczne pod względem wiązania wody i w zależności

od typu mogą utrzymywać 3-7-krotnie większą ilość wody od ich właściwej masy

zdolność utrzymywania lub poprawiania struktury całościowej produktu: - mąki sojowe wykazują pewne zdolności do poprawiania tekstury, lecz produkty

mięsne z dodatkiem teksturowanej mąki szybko tracą naturalną strukturę, - izolaty mogą zapewnić produktom mięsnym doskonalą teksturę, która może

stać się gąbczasta w trakcie powtórnej obróbki termicznej lub w cyklu zamrażal-niczo-rozmrażalniczym,

- wszystkie koncentraty mogą poprawić teksturę w zależności od typu i produktu, do którego będziemy go stosować. W produktach mielonych, teksturowane koncentraty zapewniają mocną włóknistą strukturę podobną do mięsa.

Teksturowane koncentraty zachowują swoje funkcjonalne właściwości nawet w trakcie wielokrotnej obróbki termicznej; mogą być także użyte w celu polepszenia tekstury i obniżenia poziomu tłuszczu w gotowych wyrobach mięsnych

Ze względu na wymienione cechy (tab. 8.2), białka są przeważnie stosowane jako zamienniki lub składniki uzupełniające przetworów. Izolaty natomiast są źró­dłem wysokiej jakości białka o dobrym profilu smakowo-zapachowym i trwałych właściwościach funkcjonalnych. Koncentraty mają doskonały skład białek, podob-

188

ny do składu białek mięsa i mleka, i znajdują zastosowanie w produkcji kiełbas, produktów z mięsa rozdrobnionego, konserw mięsnych i pasztetów. Modyfikowa­ne formy koncentratów mogą być składnikami solanek.

Preparatami białka zwierzęcego są: kazeina, kazeinian sodu, koncentrat białka serwatkowego i żelatyna oraz plazma krwi.

Kazeinę otrzymuje się z mleka odtłuszczonego. Jest to ziarnisty białokremowy proszek, zawierający 90-95% białka, do 0,2% laktozy i do 1,5% tłuszczu. Nie rozpuszcza się w wodzie, a jedynie w roztworach soli i zasadach.

Kazeinian sodu otrzymuje się z kazeiny kwasowej; występuje w postaci prosz­ku, granulatu lub płatków o barwie białej do jasnożółtej; zawiera < 89% białka.

Koncentrat białka serwatkowego (sproszkowany) produkuje się z serwatki; zawiera 75-80% białka (albuminy i globuliny).

Żelatynę otrzymuje się z kolagenu odtłuszczonych kości i skór. Występować może pod postacią proszku, płatków, granulek lub listków; zawiera < 85% białka (kolagenu), < 2% popiołu.

Plazma krwi jest cennym białkiem zwierzęcym. Otrzymywana ze świeżej krwi zawiera ok. 6,5-7,5% białka. Może być dodawana do wędlin w postaci świeżej, mro­żonej i suszonej. Plazma krwi świeżej i mrożonej zawiera ok. 90% wody, dlatego przy każdym jej użyciu do produkcji należy zwrócić uwagę na dodawaną ilość wody lub lodu, by nie przekroczyć dopuszczalnej wartości granicznej zawartości wody w gotowym produkcie. Dodanie 3 kg plazmy krwi, płynnej lub mrożonej, zastępu­je 1 kg mięsa (jedna część mięsa pod względem zawartości białka odpowiada trzem częściom plazmy krwi). Plazmę krwi suszoną uwadnia się w stosunku 1 ; 3 (pla­zma suszona : woda). Jej działanie jest następujące:

- podwyższa pH i zwiększa zdolność wiązania wody farszu, przez co może za­pobiegać podciekom tłuszczu i galarety,

- wspomaga emulgowanie, stabilizację i żelowanie białka mięsa, - dzięki właściwościom żelującym warunkuje uzyskanie ścisłej konsystencji

gotowej kiełbasy, - przyczynia się do zwiększenia zawartości białka w kiełbasie. Zarówno świeża, jak i mrożona plazma krwi pod względem smakowym jest cał­

kowicie niewyczuwalna, jednakże pod warunkiem że jej dawka nic będzie większa niż 7 g na 1 kg farszu. Plazma krwi dodana w nadmiarze może doprowadzić do pojawienia się smakowitości surowiczej.

Skrobia, ze względu na dużą zdolność pęcznienia, umożliwia zwiększenie stop­nia wiązania wody w przetworach mięsnych oraz ograniczenie podcieków galarety i poprawia konsystencje farszów. Praktyka wykazała, że korzystne są dodatki skro­bi w granicach 2-6% do farszów ogrzewanych do temp. 75°C. Uzasadniony jest dodatek skrobi do produktów niskotłuszczowych i o małym udziale mięsa. Właści­wości skrobi są uzależnione od stosunku ilościowego amylozy do amylopektyny. Typowe skrobie zawierają ok. 25% amylozy. Są także dostępne skrobie z tzw. wyso-koamylozowej kukurydzy zawierające 65%, a nawet 85% amylozy, lecz ulegają one z trudem żelatynizacji; niektóre z nich wymagają ogrzewania w temperaturze po­wyżej 100°C [51.

189

W przemyśle mięsnym skrobie są stosowane jako zagęstnik i stabilizator. Obec­nie w obrocie handlowym są dostępne następujące typy skrobi:

- skrobie natywne - ziemniaczana, - ryżowa, - kukurydziana, - z tapioki (manioku),

- skrobie modyfikowane - skrobie po obróbce chemicznej, - utleniona, - fosforanowa, - zestryfikowana, - metylowana.

Karageny są naturalnym koloidem, substancją dodawaną do żywności po­chodzenia naturalnego. Należą do rodziny polisacharydów otrzymywanych z glonów czerwonych, występujących w strefie przybrzeżnej Oceanu Atlantyc­kiego, Spokojnego i Morza Północnego. Strukturę karagenu tworzą polisacha­rydy w formie liniowej, połączone wiązaniem estrowym z grupami siarczano­wymi. Ze względu na liczbę grup siarczanowych i ich umiejscowienia w łańcu­chu polisacharydowym rozróżnia się pięć typów karagenów: K-(kappa), i (jota), X (lambda), u (mi), v (ni). Największe zastosowanie w praktyce mają trzy pierw­sze karageny. Liczba wiązań estrowych grupy siarczanowej z łańcuchem poli­sacharydowym determinuje rozpuszczalność karagenów w wodzie oraz ich właściwości żelujące.

Cechy żeli karagenowych oraz ich stabilność uzależnione są również od pH, temperatury, czasu, zawartości jonów metali, białka, obecności innych hydrokolo-idów, soli kuchennej oraz cukrów. Karageny stosuje się jako:

- substancję wiążącą wodę oraz zagęszczającą i żelującą, - zamiennik tłuszczu (obniżenie kaloryczności), - stabilizator farszu oraz emulsji mięsnych, - modyfikator właściwości reologicznych produktu spożywczego, - substancję balastową w produktach dietetycznych. W przemyśle mięsnym karageny stosuje się jako dodatek bezpośredni w proce­

sie produkcji lub po uprzednim rozpuszczeniu w wodzie (np. do kutrowania, mie­szania) oraz do nastrzykiwania w formie solanki łącznie z innymi składnikami pe­klującymi. Należy pamiętać o tym, że do wprowadzenia karagenów w solance uży­wa się koloidów o bardzo małej średnicy cząsteczek (poniżej 100 mikronów). Otrzy­muje się wówczas solankę o dobrej stabilizacji homogenności i lepkości używaną w czasie masowania lub po masowaniu, co sprzyja dobrej dyfuzji płynu. Ważne są także: kolejność dodawania poszczególnych składników do wody (a więc najpierw polifosforany, a potem sól i karageny) oraz temperatura sporządzania solanki, któ­ra powinna wynosić 0-4°C. Zastosowanie karagenów umożliwia wdrożenie nowych produktów mięsnych zaspokajających oczekiwania konsumentów i dostosowanych do nowoczesnego trybu życia. Producentom żywności zastosowanie karagenów daje następujące korzyści technologiczne:

- zatrzymanie dodanej solanki w produkcie, - poprawę krajalności, 190

Tabela 8.3. Rozpuszczalność karagenów w wodzie [2]

Typ karagenu

Kappa (jedna grupa siarczanowa, dwie grupy galaktozy)

Jota (dwie grupy siarczanowe, dwie grupy galaktozy)

Lambda (trzy grupy siarczanowe, dwie grupy galaktozy)

Rozpuszczalność w wodzie

tylko na gorąco, żelujący dodatek jonów Ca++ powoduje tward­nienie żelu, dodatek jonów K+ i NH4

+ wzmacnia elastyczność żelu

rozpuszczalny częściowo na zimno (jony Na+ zwiększają rozpuszczalność karagenów w zimnej wodzie) i całkowicie na gorąco (dodatek jonów Ca++ wzmacnia żel)

rozpuszczalny na zimno i gorąco, nieżelujący

Tabela 8.4. Właściwości żelujące w temp. 80°C (chłodzenie poniżej 50°C) [2]

Właściwości

Najsilniejsze żele z: Struktura żelu Powtórne żelowanie Synereza Mrożenie -rozmrażanie Synergizm z gumami

Karagen

Kappa (A)

K+

krucha nie tak

nie tak

Jota (i)

Ca + +

elastyczna tak nie

tak nie

Lambda (A)

brak żelu brak żelu

nie nie

tak nie

- lepsze związanie plastrów, - poprawę tekstury, soczystości, - lepszą smarowność pasztetów, - wyeliminowanie lub ograniczenie wycieku termicznego, - wzrost wydajności produkcyjnej, - wyeliminowanie lub znaczne ograniczenie wycieku tłuszczu, soku mięsnego

i galarety po mrożeniu czy też po obróbce cieplnej, - skrócenie czasu zestalania galaret auszpikowych, - zwiększenie wytrzymałości żelu i podwyższenie temperatury topnienia gala­

rety, - obniżenie kaloryczności przetworów mięsnych, - zapobieganie tworzeniu się kryształków lodu wewnątrz zamrażanego pro­

duktu, co poprawia jego strukturę po rozmrożeniu, - ograniczenie dezintegracji białek w procesie zamrażania i przechowywania

zamrażalniczego, - utrzymanie niezmiennej przyswajalności żelaza i białek mięsa.

191

Pytania:

1. Wymień naturalne przyprawy stosowane w przetwórstwie mięsnym. W jakiej postaci dodawane są do produktów?

2. Co to są substancje dodatkowe? Czy mogą być dowolnie stosowane w procesie produkcji? 3. Jakie znasz grupy substancji dodatkowych, które stosuje się w produkcji wędlin? 4. Jakie znasz preparaty białkowe? 5. Podaj cechy funkcjonalne biatek sojowych.

LITERATURA

1. Central Soya - przewodnik po białkach sojowych, Warszawa 2000. 2. Michalski M.M.: Karageny w przemyśle mięsnym. Gospodarka Mięsna 1998. 9. 3. PN-R-87022:1994 Przyprawy ziołowe. Nazewnictwo botaniczne. 4. PN-A-86946:1997 Substancje aromatyczne i aromaty spożywcze. Terminologia,

klasyfikacja i metody badań. 5. Rutkowski A., Gwiazda S., Dąbrowski K.: Substancje dodatkowe i składniki funk­

cjonalne żywności. Warszawa. Agro & Food Technology 1997. 6. Technologia mięsa. Pr. zb. pod red. W. Pezackiego. Warszawa. WNT 1981.