Przerób mięsa oraz wytwarzanie wyrobów mięsnych wiąże się zawsze z koniecznością stosowania różnych metod technologicznych wpływających na wydłużenie okresów trwałości i utrzymaniu dużego bezpieczeństwa żywieniowego. Wymagania te stają się technologiczną koniecznością, co wynika również z faktu, że wyroby mięsne należą do żywności nietrwałej, której trwałość w sposób naturalny jest bardzo zróżnicowana.
Najmniej trwałe są surowce mięsno-tłuszczowe, które zachowują jeszcze cechy organizmów żywych. Trwalsze od nich są wyroby, które częściowo utraciły cechy żywych organizmów, ale zachowały swoje naturalne właściwości. Największą trwałością charakteryzują się natomiast wyroby, które wskutek różnych zabiegów technologicznych zmieniły swoje cechy i właściwości. W procesie wytwarzania wyrobów mięsnych, niezależnie od zakwalifikowania ich do określonej grupy towarowej, stosuje się różne zabiegi, którymi można wpływać na ich trwałość. Oddziaływanie to sprowadza się do optymalnego regulowania procesami mikrobiologicznymi, chemicznymi, biochemicznymi i fizycznymi, które zachodzą w czasie procesów obróbki i przechowywania poprodukcyjnego.
W celu uzyskania dobrej jakości wyrobów mięsnych i skutecznej ochrony ich przed zepsuciem, co umożliwia wydłużenie trwałości, poddaje się je technologicznym zabiegom utrwalania. Umiejętne sterowanie tymi procesami pozwala na zachowanie przez wytwarzane wyroby mięsne wysokiej wartości odżywczej oraz nadanie im pożądanych cech organoleptycznych, właściwego stanu higienicznego oraz bezpieczeństwa żywieniowego. Wymagania rynku konsumenckiego wymuszają zarazem na producentach takiego prowadzenia procesami produkcyjnymi, aby prowadziły one do wydłużenia trwałości produkowanych wyrobów mięsnych.
Trwałość poubojowa tusz zwierząt rzeźnych
Mięso uzyskiwane w procesie uboju zwierząt rzeźnych jest dobrą pożywką dla rozwoju drobnoustrojów, których wzrost kształtuje jego trwałość. Ilość drobnoustrojów ograniczających trwałość mięsa w tuszach zależy od metody uboju zwierząt rzeźnych, a zanieczyszczenie mikrobiologiczne pozyskiwanego mięsa po uboju pochodzi z wielu źródeł. Zwierzęta rzeźne poddawane ubojowi nie są w sposób naturalny wolne od mikroflory, która występuje w potencjalnych źródłach zakażenie, tj. na powierzchni skóry i piór oraz w przewodach pokarmowych. Najczęściej jest to mikroflora saprofityczna, ale nierzadko także chorobotwórcza (bakterie z rodzaju Campylobacter, Salmonella, Yersinia, Escherichia i Listeria).
Dla wydłużenia dobrej jakości mięsa wieprzowego w tuszach znaczący jest proces oparzania, który należy tak prowadzić, aby woda z oparzelnika nie wnikała do rany kłucia, a z niej do naczyń krwionośnych, co mogłoby skutkować zanieczyszczeniami bakteryjnymi postępującymi szybko w głąb tuszy. Technologicznie niezbędne jest utrzymanie temperatury wody w oparzelniku na poziomie 60-65°C (optymalnie 63°C) i nie dopuszczanie do jej obniżenia. Obniżenie temperatury wody i zbyt rzadkie jej wymienianie powoduje niekorzystne pokrywanie się tusz bakteriami. Idealne warunki temperaturowe dla szybkiego rozmnażania się drobnoustrojów to zakres 40-45°C. Dobrym rozwiązaniem dla kształtowania wydłużonej trwałości mięsa wieprzowego w tuszach jest okresowa wymiana wody w oparzelniku, która powinna odbywać się co 4 godziny. Dla poprawy stanu mikrobiologicznego wieprzowiny w tuszach skuteczne jest zastępowanie oparzanie wodnego oparzaniem kondensacyjnym, w którym stosuje się parę wodną. W metodzie tej wykorzystuje się wyłącznie świeżą wodę zamienioną w parę i nie następuje recyrkulacja wody zabrudzonej, co znacznie poprawia higienę procesu, która wydłuża trwałość mięsa. Dodatkowym zabiegiem technologicznym wpływającym na dobrą jakość mięsa wieprzowego w tuszach jest kilkusekundowe opalanie z wykorzystaniem pieca gazowego. Czynność ta, wskutek dezynfekcji termicznej (temperatura około 900°C), powoduje oczyszczenie powierzchni skóry pokrywającej tusze świńskie z zanieczyszczeń mikrobiologicznych. W przypadku uboju wołowego duże znaczenie dla czystości mikrobiologicznej tusz ma umiejętność takiego zdjęcia skóry, aby nie zanieczyścić znajdującej się pod nią tkanki mięśniowej. Z tego względu warunkiem uzyskania dobrej jakości mięsa wołowego w tuszach jest właściwe profilowanie skóry i poprawnie przeprowadzony zabieg skórowania z wykorzystaniem urządzeń mechanicznych.
W przypadku uboju drobiu dla uzyskania dobrego stanu higienicznego tuszek jest proces oparzania i usuwanie piór. Skubanie niesie ze sobą duże zagrożenie związane z zakażeniami krzyżowymi, związanymi często z zakażeniem skubarek, co ma miejsce w przypadku uszkodzenia urządzeń lub/ i zużycia części roboczych (tzw. palców). Tak wadliwie pracujące urządzenia do skubania ułatwiają dostawanie się bakterii pod powierzchnię skóry. Dużym zagrożeniem są w tych warunkach patogenne szczepy Staphylococcus aureus.
Warunkiem utrzymania długiego terminu przydatności do spożycia mięsa po uboju jest wyeliminowanie ryzyka zanieczyszczenia go treścią przewodu pokarmowego, która jest siedliskiem różnorodnych bakterii, w tym chorobotwórczych. Takie zabrudzenie tusz zdecydowanie ogranicza trwałość mięsa po uboju.
Chłodzenie poubojowe
Technika chłodzenia poubojowego w istotny sposób wpływa na trwałość pozyskanego mięsa w tuszach i półtuszach. Dla uzyskania jego dobrej trwałości przydatne są nowoczesne techniki idące w kierunku stosowania możliwie szybkiego wychłodzenia. Najbardziej przydatne w tym zakresie jest chłodzenie szybkie lub ultraszybkie. To drugie praktykowane jest przede wszystkim w przypadku półtusz świńskich i musi być tak prowadzone, aby uniemożliwiło wystąpienie skurczu chłodniczego. To negatywne zjawisko dotyczy jednak głównie mięsa wołowego oraz owczego i można temu zapobiegać stosując zabieg elektrostymulacji.
Nowoczesne systemy chłodzenia poubojowego są zawsze dwufazowe, w których proces początkowo przebiega w tunelach o ujemnej temperaturze połączonych z chłodnią właściwą.
W metodzie szybkiej w tunelu panuje temperatura w zakresie -5°C ÷ -8°C, a w metodzie ultraszybkiej stosowanej w przypadku półtusz wieprzowych temperatura kształtuje się na poziomie – 15°C ÷ -30°C. Z powyższych względów faza chłodzenia dokonująca się w tunelach powinna przebiegać na tyle krótko, aby nie dochodziło do podmrożenia powierzchniowego mięsa. Takie szybkie systemy chłodzenia mięsa po uboju zapobiegają skutecznie wzrostowi mikroflory bakteryjnej, w tym przede wszystkim hamują rozwój bakterii G-ujemnych. Jednocześnie warunki prowadzenia szokowych metod chłodzenia ograniczają skutecznie rozwój bakterii mezofilnych, które mogłyby stanowić zagrożenie dla trwałości mięsa. Szybkie obniżenie temperatury mięsa do poziomu 4,5°C spowalnia znacznie dynamikę namnażania się drobnoustrojów psychrotrofowych. Taka graniczna wartość uzyskanej temperatury zabezpiecza również mięso przed rozwojem groźnych patogennych bakterii z rodzaju Clostridium, Bacillus, Salmonella i Staphylococcus. W przypadku mięsa drobiowego dla uzyskania wydłużonego efektu w zakresie trwałości tuszek dobrym rozwiązaniem jest stosowanie metody immersyjnej (zimna woda). W praktyce produkcyjnej stosuje się najczęściej łączenie metody immersyjnej z drugim etapem chłodzenia, w czasie którego wykorzystuje się przepływające i oziębiające tuszki powietrze. Stosując zimną wodę osiąga się szybką dynamikę chłodzenia, która jest wspomagana przez parowanie zaadsorbowanej wody z powierzchni tuszek w drugiej fazie chłodzenia. Tak wychłodzone tuszki uzyskują wilgotność zbliżoną do naturalnej, co również wpływa na ich lepszą trwałość w porównaniu z tuszkami chłodzonymi wyłącznie metodą immersyjną.
Skuteczność nowoczesnych metod stosowanych w celu wydłużenia trwałości mięsa wynika również w dużym stopniu z występującego szoku temperaturowego, co jest zagrożeniem dla rozwoju wielu drobnoustrojów. Im szybciej następuje obniżenie temperatury mięsa do wartości zbliżonej do 0°C, tym bardziej szkodliwy i śmiertelny jest to proces dla generacji wielu drobnoustrojów. Tak prowadzone chłodzenie mięsa powoduje, że znacznemu spowolnieniu ulegają procesy autolityczne, co wpływa skutecznie na wydłużenie trwałości przechowalniczej mięsa chłodzonego. Mięso przez dłuższy czas po uboju charakteryzuje się bowiem wtedy obniżoną wartością pH (pHULT = 6,2-5,4). W praktyce stwarza to niekorzystne środowisko dla rozwoju drobnoustrojów, które najintensywniej wzrastają przy wartości pH= 6,5-7,5.
Zamrażanie i rozmrażanie
Zamrażanie należące, podobnie jak chłodzenie, do metod utrwalania za pomocą niskich temperatur powoduje, że trwałość wyrobów mrożonych charakteryzuje się znacznie wydłużonym terminem przydatności do spożycia. Jest to efektem zastosowania ujemnej temperatury oraz uzyskania wskutek zamiany wody w lód znacznie obniżonej wartości współczynnika aktywności wody do poziomu aw =0,82-0,75 w zamrożonych surowcach mięsno-tłuszczowych. Warunki takie eliminują ryzyko rozwoju wielu drobnoustrojów, w tym głównie bakterii. W praktyce rozwijać mogą się głównie gatunki halofilne, które wzrastają przy aw =0,85-0,80, a w roztworze elektrolitów (NaCl) nawet przy aw=0,75. Większość bakterii rozwija się jednak tylko w środowisku charakteryzującym się najniższą wartością wyróżnika aktywności wody wynoszącego aw=0,91. Drobnoustroje chorobotwórcze namnażają się jednak jeszcze w warunkach niższej aktywności wody (aw˃0,85), ale groźne beztlenowce wytwarzające przetrwalniki (np. Clostridium botulinum) dopiero przy aw 0,95. Z pleśni i drożdży w surowcach mrożonych mogą jedynie wzrastać kserofilne gatunki pleśni (aw ˃0,605) i drożdże osmofilne z rodzaju Pichia (aw ˃0,61). Należący do tego rodzaju ważny gatunek Hansenula nie jest jednak groźny w mięsie zamrożonym.
Dla uzyskania dobrej trwałości mięsa przeznaczonego do przerobu, które wcześniej było zamrożone istotna jest metoda zamrażania oraz warunki organizowania zabiegu jego rozmrażania. Duże znaczenie mają ponadto także czynności poprzedzające proces rozmrażania, czyli przechowywanie zamrażalnicze. Niezbędnym warunkiem uzyskania pełnej odwracalności zmian dokonujących się w tych procesach jest ich pełne zoptymalizowanie. Mięso po rozmrożeniu nie powinno wykazywać daleko posuniętych zmian autolitycznych i oksydacyjnych oraz charakteryzować się małym wyciekiem rozmrażalniczym, a zarazem maksymalną jego resorpcją. Ograniczenie wielkości ubytków masy wiąże się pośrednio z poprawą stanu higienicznego rozmrożonego mięsa. Wyciekający sok mięsny stanowi bowiem doskonałą pożywkę dla drobnoustrojów i jest podatny na wzmożoną aktywność enzymatyczną. Słabsze zawilgocenie rozmrożonego mięsa oraz redukcja wycieku soku mięsnego poprawia więc skutecznie jego mikrobiologiczny obraz. Zagrożenia ograniczające trwałość mięsa rozmrożonego można wyeliminować stosując proces rozmrażanie w trakcie procesu produkcyjnego. Proces tak prowadzony można stosować jednak wyłącznie do mięsa w blokach, co jest czynnikiem ograniczającym szerokie wykorzystanie tej techniki rozmrażania. Rozmrażanie taką techniką wykonuje się w kutrach misowych lub w wilkach przeznaczonych do surowca mrożonego. Kutry, często z zamontowanymi nożami sierpowymi, wykorzystuje się w procesie wytwarzania farszów do produkcji kiełbas surowych dojrzewających, w tym głównie salami. W praktyce produkcyjnej również niektóre surowce zamrożone w blokach, a przeznaczone do produkcji innych wyrobów, poza salami, również rozdrabnia się w kutrach lub wilkach bez uprzedniego ich rozmrażania. Wykorzystywane technologicznie do mięsa mrożonego wilki mają bardziej uniwersalne zastosowanie niż kutry i pozwalają na rozdrobnienie mięsa zamrożonego przez siatki o najniższej średnicy oczek wynoszącej 3 mm podczas jednej operacji cięcia. Dobrym rozwiązaniem technicznym są także wilki z układem kątowym. Przykładem takiego przerobu jest obróbka mechaniczna zamrożonego mięsa odkostnionego mechanicznie, mięsa drobnego b/k i skórek drobiowych. Ma to istotne znaczenie dla wydłużenia trwałości zamrożonych i następnie rozdrobnionych w stanie zamrożonym surowców mięsnych, które w sposób naturalny są podatne na niekorzystne zmiany mikrobiologiczne ograniczające ich trwałość.
Mięso kierowane do zamrożenia należy zamrażać możliwie szybko, aby nie dochodziło do nasilenia się negatywnych zmian strukturalnych związanych z uszkodzeniem ciągłości błon komórkowych. Występowanie tego zjawiska wpływa bowiem na pojawienie się później większego wycieku rozmrażalniczego, co ogranicza trwałość mięsa po rozmrożeniu. Szybkie tempo zamrażania powoduje mniejsze uszkodzenie natywnej struktury białek, co umożliwia pełniejszą ich rehydratację w trakcie i po rozmrożeniu mięsa. W efekcie wydłuża to trwałość uzyskanego po rozmrożeniu mięsa. W celu ograniczenia niekorzystnych zmian już w fazie zamrożenia mięsa należy proces tak prowadzić, aby następowało szybkie przekroczenie temperatury granicznej wynoszącej -5°C. W zakresie temperatur, począwszy od osiągnięcia punktu krioskopowego aż do uzyskania przez mięso wartości -5°C zachodzi bowiem duże ryzyko pojawienia się największej ilości niepożądanych zmian fizykochemicznych, w tym zmian histologicznych (zwiększenie przestrzeni międzykomórkowych i rozrywanie połączeń łącznotkankowych), w wyniku których włókna tracą swoje pożądane właściwości.
Dla trwałości mięsa po rozmrożeniu zagrożeniem są wahania temperatury występujące w fazie przechowywania zamrażalniczego. Powodować one mogą intensyfikację procesu denaturacji zamrażalniczej białek mięśniowych Zdenaturowane białka łatwiej niż białek o strukturze natywnej poddają się działaniu enzymów proteolitycznych, co ogranicza trwałość rozmrożonego mięsa.Wydłużenie trwałości mięsa rozmrożonego jest również ograniczane przez pojawienie się w mięsie w trakcie jego przechowywania zamrażalniczego oparzeliny mrozowej.
Zjawisko to pogarsza walory smakowo- zapachowe mięsa i prowadzi do miejscowej denaturacji białek mięśniowych.
Proces rozmrażania mięsa zawsze należy prowadzić na tyle krótko, aby nie dochodziło do rozwoju drobnoustrojów, szczególnie tych dla których dolną granicą rozwoju są niskie temperatury, w tym wartości ujemne. Należą do nich niektóre bakterie z rodzaju Pseudomonas, Micrococcus i Alcaligenes. Trwałość mięsa po rozmrożeniu mogą również obniżać drobnoustroje, które były w mięsie przed jego zamrożeniem i uaktywniły się w czasie rozmrażania. Groźne w tym zakresie są niektóre gatunki bakterii, w tym Clostridium perfringens, Listeria monocytogenes, Aeromonas hydrophila i Salmonella spp. oraz drożdże i pleśnie.
Wykrawanie i rozdrabnianie mięsa
Na etapie rozbioru, wykrawania i rozdrabniania mięsa wzrasta silnie stopień zanieczyszczenia mikrobiologicznego. Z tego względu w rozbieralni i wykrawalni należy przestrzegać utrzymania temperatury na poziomie nie przekraczającym 12°C. Z tego względu operacje technologiczne powinny być wykonywane szybko, ponieważ wykrojone mięsa stają się dobrym środowiskiem dla rozwoju drobnoustrojów tlenowych. Procesy wykrawania, a szczególnie rozdrobnienia doprowadzają bowiem do niekorzystnego natlenienia mięsa. Rozdrobnienie mięsa jest czynnikiem zmniejszającym oporność bezwzględną (zmiażdżonych) tkanek na działanie enzymów bakteryjnych, a ponadto rozdrobnienie zmieniając fizyczny charakter mięsa czyni jego rozdrobnioną postać dostępniejszą dla enzymów bakteryjnych i podatniejszą przez to na procesy rozkładu. Charakterystyczną mikroflorą pozyskanego mięsa w procesie wykrawania i rozdrabniania są bakterie z rodziny Micrococcaceae. Przechowywanie rozdrobnionego maszynowo mięsa w warunkach chłodniczych zwiększa obecność bakterii z rodzaju Pseudomonas, w tym głównie rozwijającego się w szerokim zakresie temperatur (0-35°C) gatunku Pseudomonas fragi. Wzrost temperatury przechowywania prowadzi do intensywności rozwoju bakterii z rodziny Enterobacteriaceae. W przypadku tuszek drobiowych istotny problem stanowią pałeczki z rodzaju Salmonella, a także gatunki Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes i rodzaj Aeromonas.
Utrzymanie dużej higieny w procesach wykrawania i rozdrobnienia oraz przestrzeganie reżimu temperaturowego są jedynymi czynnikami kształtującymi dobrą trwałość pozyskiwanego mięsa. Jest to najbardziej istotne w produkcji mięsa mielonego, gdzie dobrym rozwiązaniem jest wykorzystanie przydatnych technologicznie nowoczesnych wilkonadziewarek. Pewne i skuteczne porcjowanie mięsa za pomocą tych urządzeń pozwala na umieszczenie w opakowaniu mięsa o temperaturze ujemnej mieszczącej się pomiędzy- 0,5°C a -0,8°C, przy temperaturze surowca na wejściu na poziomie -1°C. Rozdrobnione w takich warunkach mięso cechuje się wtedy trwałością sięgającą pięciu dni, którą determinuje jakość przetwarzania, jak i wymagania temperaturowe procesu produkcyjnego.
Wytwarzanie farszów, uplastycznianie mięsa
Dla utrzymania dobrego stanu mikrobiologicznego farszów niezbędne jest przestrzeganie niskiej temperatury ich wytwarzania, która nie powinna przekraczać 14°C (najlepiej 10°C). Jest to szczególnie istotne w procesie wytwarzania farszów do produkcji wyrobów wysokowydajnych obrabianych termicznie, w których składnikiem jest niekiedy mięso odkostnione mechanicznie, a poziom dodatku chlorku sodu i azotynu sodu nie jest tak utrwalająco skuteczny jak w przypadku wytwarzania kiełbas surowych dojrzewających. W celu ograniczenia ryzyka rozwoju w farszach psychrotrofów z rodzaju Pseudomonas i Bacillus (np. Bacillus cereus) oraz bakterii kwasu mlekowego wytworzone farsze należy możliwie szybko po wytworzeniu kierować do dalszych etapów produkcji. Taki reżim czasowy w dużym stopniu ogranicza także rozwój patogennych szczepów Escherichia coli, Staphylococcus aureus i Salmonella.
W celu uzyskania wymaganej długiej trwałości farszów, a co za tym idzie dobrej jakości mikrobiologicznej gotowych wyrobów istnieje potrzeba schładzania ich w bardzo szybkim czasie na etapie trwającego wytwarzania. Intensywne chłodzenie powoduje, że pewne rodzaje bakterii mogą się w ogóle nie rozmnażać, a w przypadku innych czas generacji staje się bardzo długi i może wynosić ponad 10 godzin. Wobec takich potrzeb często tradycyjne metody (zimna woda, lód łuskowy) są niewystarczające. Dobrym rozwiązaniem jest stosowanie bezpośredniego wtrysku gazów chłodzących (ciekły azot -LIN, dwutlenek węgla -LCO2). Techniki takie umożliwiają ścisłe kontrolowanie temperatury, co pozwala na wydłużanie czasu mieszania lub kutrowania, aż do uzyskania pożądanego efektu technologicznego bez ryzyka wzrostu temperatury. Takie systemy chłodzenia pozwalają również na utrzymanie temperatury uplastycznionego mięsa na maksymalnym poziomie 7°C, co jest przyjmowane jako dolna temperatura graniczna namnażania się wielu drobnoustrojów, w tym głównie staphylokokków aktywnych proteolitycznie. Warunki takie stają się niezbędne w procesie przygotowania surowca do produkcji wędzonek parzonych, szczególnie wysokowydajnych.
Utrzymanie niskiej temperatury wytwarzania półfabrykatów (farsze, uplastycznione mięśnie) przeznaczanych do produkcji wyrobów obrabianych termicznie nabiera szczególnego znaczenia z powodu, że ich wartość pH może przekraczać niebezpieczny dla trwałości poziom 6,2. Pewnym rozwiązaniem jest dodatek składników zakwaszających, tj. kwasów spożywczych i glukono- delta- laktonu. Musi to być jednak kontrolowane na tyle, aby proces zakwaszenia nie postępował zbyt intensywnie. Zagrożeniem dla jakości może być również wystąpienie zbyt dużego zakwaszenia wskutek niekontrolowanego działania bakterii zakwaszających z rodzaj Lactobacillus.
Wartość ph i wyróżnik aw a trwałość wyrobów
Procesy produkcyjne (peklowanie, wędzenie, obróbka cieplna, suszenie, zakwaszanie i dojrzewanie) poprzez kształtowanie wartości pH i wyróżnika aktywności wody w dużym stopniu oddziałują na wydłużenie trwałości wytwarzanych wyrobów mięsnych. Jest to związane z tworzeniem wyników procesów technologicznych środowiska nie sprzyjającego rozwojowi drobnoustrojów. Mikroorganizmy, a w szczególności bakterie, wykazują największą zdolność do rozmnażania się w pobliżu obojętnej wartości pH (6,5- 7,5). Wartości odbiegające znacznie od tego poziomu można traktować jako hamujące namnażanie się tych drobnoustrojów. Alkaliczny poziom (wartość pH powyżej 8,0) jest jednak niekorzystny dla jakości wyrobów i musiałby być regulowany przez określone dodatki funkcjonalne (sole fosforanowe, węglany). W praktyce produkcyjnej możliwa jest więc tylko obniżona wartość pH, która w różnym stopniu wpływa hamująco na egzystencję drobnoustrojów. Graniczne najniższe wartości pH rozwoju bakterii kształtują się odpowiednio: dla bakterii gnilnych pH=5,9, dla rodzaju Salmonella pH=4,0, dla paciorkowców hemolitycznych, do których należą patogenne szczepy z rodzaju Streptococcus pH=5,7 i dla bakterii masłowych pH=3,5. Do szkodliwych paciorkowców, sklasyfikowanych obecnie jako rodzaj Enterococcus, zalicza się tlenowe lub względnie beztlenowe chorobotwórcze gatunki Enterococcus faecalis (paciorkowce kałowe fermentujące glukozę) i oporne na antybiotyki Enterococcus faecium.
Sterowanie trwałością wyrobów mięsnych przez obniżoną wartość pH może być wykorzystywane przede wszystkim w produkcji wyrobów w galarecie i wyrobów surowych. Wyroby o wartość pH powyżej 6,0 (kiszki krwiste, które mają nawet wartość pH=6,8) muszą być utrwalane przez inne czynniki, takie jak: chłodzenie, niska aktywność wody itd. Wyraźnie stabilizującym wyroby czynnikiem, co przejawia się wydłużeniem ich trwałości, wystarczające jest obniżenie wartości pH do poziomu 5,5-5,6. Doprowadzenie w wyrobach do obniżenia wartości pH poniżej poziomu 5,0 jest już nieuzasadnione technologicznie i nie daje znacznego zwiększenia trwałości, a często pogarsza wyróżniki sensoryczne wyrobów. Warunki akceptowalnego poziomu obniżonej wartości pH znacznie zmniejszają zdolność namnażania się drobnoustrojów gnilnych i groźnych patogenów, w tym takich jak: Salmonella, Escherichia coli i Clostridium botulinum. Efekt ten można uzyskać przez dodatek kwasu octowego oraz innych kwasów spożywczych, co w przypadku galaret pozwala na obniżenie wartości pH wyrobu do poziomu 4,5-5,0. Wysoki poziom zakwaszenia można także osiągnąć wskutek wytwarzania w wyrobach kwasu mlekowego na drodze fermentacji cukrów przez bakterie z rodzaju Lactobacillus i Pediococcus. Szybki efekt zakwaszenia masy wędlinowej można również osiągnąć przez technologiczny dodatek glukono-delta-laktonu (obniżenie wartości pH do poziomu 5,4-5,6). Warunki niskiej wartości pH różnież tolerują poszczególne drobnoustroje. Poza bakteriami fermentacji mlekowej (zahamowany rozwój dopiero przy wartości pH≤3,5), obniżoną wartość pH tolerują drożdże (zahamowany rozwój przy pH ≤ 2,5) i pleśnie (zahamowany wzrost przy wartości pH≤2,0), które mogą powodować zmiany prowadzące nawet do zepsucia się wyrobów charakteryzujących się niską wartością pH.
Na wydłużenie trwałości wyrobów mięsnych znacząco wpływa także zmniejszenie w nich aktywności wody wskutek przebiegu procesów technologicznych. Obniżająca się wartość wyróżnika aw powoduje opóźnienie lub nawet zahamowanie rozmnażania się mikroorganizmów, a jednocześnie zmniejsza się ich szybkość przemiany materii. Zmniejszanie wyróżnika aw zachodzi w wyniku różnych procesów, takich jak:
– chłodzenie,
– mrożenie,
– odwodnienie,
oraz w wyniku zastosowania dodatków funkcjonalnych.
Aktywność wody w pełni odzwierciedla trwałość mięsa oraz jego przetworów i jest ona kształtowana przez obecność w wyrobach wody. Wielkości wyróżnika aw kształtuje się w niektórych wyrobach na następującym poziomie:
– kiełbasy surowe dojrzewające twarde 0,75
– szynki surowe dojrzewające 0,88
– wędzonki surowe miękkie i metki 0,96
– kiełbasy parzone niskowydajne 0,93
– wędliny parzone 0,98
– wędliny podrobowe 0,93-0,97
– salami 0,91
– kiełbasy suszone obrabiane termicznie 0,92.
Bakterie G- ujemne (w tym szczepy z rodzaju Salmonella) oraz bakterie z rodzaju Bacillus i Clostridium (włącznie z Clostridium botulinum) nie mogą się rozmnażać w wyrobach o aw niższej niż 0,95. Najbardziej groźny, ze wszystkich staphylokokków, gatunek Staphylococcus aureus w obecności tlenu może wzrastać do najniższego poziomu aw=0,86, a w warunkach anaerobowych bakterie te namnażają się do osiągnięcia w wyrobie najniższej wartości aw= 0,90. Drożdże występujące najczęściej w wyrobach mięsnych rozmnażają się jeszcze przy obniżeniu aktywności wody do aw=0,85, a spotykane w wyrobach pleśnie (zwłaszcza kserotolerancyjna grupa Aspergillus glaucus rozwijająca się w zakresie temperatur 4-37°C) do aw=0,65. Groźne dla szynek dojrzewających saprofityczne gatunki pleśni Aspergillus flavus i Aspergillus parasiticus wytwarzają aflatoksyny jeszcze przy aktywności wody aw =0,90, a Aspergillus ochraceus wzrasta nawet przy aw=0,77. Ten ostatni gatunek wytwarza mykotoksyny przy minimalnej wartości wyróżnika aktywności wody wynoszącej 0,85.
Sterowanie wartością pH oraz wyróżnikami aktywności wody można technologicznie wpływać w istotny sposób na wydłużenie trwałości produkowanych wyrobów mięsnych.
literatura dostępna w redakcji
dr inż. Jerzy Wajdzik