3. Тема: ”Роль Мікробіальних процесів у технології”

1. Специфіка мікробіальних процесів у технології. Виготовлення деяких м’ясопродуктів вимагає тривалої витримки сировини при невеликій плюсовій температурі (2-4°С), тобто в умовах, які хоча і що сповільнюють, але не виключають діяльності тканинних ферментів і мікрофлори. До таких технологічних процесів відносяться: тривала витримка в засолі свинини при виробленніз неї солоностей і копченостей (до 25 і більш доби) і тривале перебування м’яса і фаршу в сирому виді при виробленні сирокопчених ковбас.(1,6,7)

В обох випадках, і особливо в другому, мікробіальні процеси розвиваються не тільки на поверхні, але й у глибині, однак, якщо не порушений технологічний і санітарний режим, м’ясопродукти не псуються. Навпаки, відзначається поліпшення органолептичних показників (кольору, смаку й аромату) і тим більше, ніж довготривала витримка (до визначеноїмежі). Розсоли багаторічної давнини, що містятьрясну мікрофлору і живильні речовини для неї, часто не тільки не псуються, але і сприяють поліпшенню органолептичних характеристик солоних продуктів. Безсумнівно, що визначенуроль у даному випадку грає знижена температура і наявність солі, але вони мають непряме значення. Хоча сутність цих явищ ще недостатньо вивчена, однак численні дослідження в цій областідають підставу думати, що важливу роль у запобіганні псування й у поліпшенні властивостей м’ясопродуктів грає специфічна мікрофлора, розвиток якої стимулюється умовами тривалої витримки.(2,3)

Важлива роль деяких видів мікрофлори як технологічного фактора підтверджується як прямим, так і непрямим шляхом. При засолі свинини в умовах, близьких до стерильних, специфічний аромат ветчинності не виявляється навіть при тривалій витримці, абоз’являється з великим запізненням. При цьому в м’ясі не виявлено бактерій, з явно вираженою здатністю до утворення ацетону.

Як при тривалому засолі, так і при виробленні сирокопчених ковбас з часом відбувається поступова зміна складу мікрофлори в розсолі й у м’ясі. Різноманітна банальна мікрофлора, що є присутньою спочатку, поступово витісняється специфічною, більш-менш постійного складу. 1

У розсолі й у м’ясі зменшується кількість паличкових бактерій і зростає число кокових. У готовій сирокопченій ковбасі переважають молочнокислі бактерії і мікрококи.(4,5.)

Прямим підтвердженням ролі мікрофлори є досвіди по введенню в розсоли, м’ясо і фарш спеціально підібраних бактеріальних культур (заквасок) або їх комбінації.

Безсумнівно мікрофлора впливає на хід таких важливих процесів, як гідроліз білкових речовин і жирів, утворення продуктів глибокого розпаду азотистих речовин, ліпідів і інших органічних речовин, що додають специфічний смак і аромат продукції, на денітрифікацію нітрату, а також гальмує псуваннясировини в процесі вироблення з неї готової продукції.

2.Участь мікрофлори у фарбуванні м’ясопродуктів нітратами і нітритами. З метою збереження природного фарбування м’яса і м’ясопродуктів, що зникає під впливом деяких технологічних факторів (посол, нагрівання), їх обробляють нітратами абонітритами натрію (калію). Нітрити і нітрати єджерелом окису азоту. Нітрозопохідні гемових пігментів м’яса — міоглобін і гемоглобін, які утворяться, взаємодіють з окисом азоту. Отримані в кінцевому рахунку нітрозоміоглобін (NOMb) і нітрозогемоглобін(NOHb), що мають яскраво-червоне забарвленнязабезпечують збереження стійкості фарбування м’яса при його технологічній обробці.(1,7)

У тих випадках, коли по технологічних розуміннях застосовують нітрати, необхідною стадією є відновлення нітрату до нітриту, точніше до азотистої кислоти, оскільки реакція протікає в кислому середовищі. Це відновлення відбувається за участю так званих денітрифіцируючих бактерій.

Характерна риса денітрифіцируючих бактерій— наявність поряд зі звичайною дихальною системою окислювально — відновної, що відновлює нітрати і нітрити. Розходження між подихом і відновленням нітратів і нітритів полягає в тому, що при подиху мікроорганізми активують молекулярний кисень, а при денітрифікації — кисень нітратів (нітритів), і переносять на нього водень, що утвориться в результаті дегідрирування субстрату. Денітрифікація йде як в аеробних, так і в анаеробних умовах.(2,3,4.)

Діяльність цих бактерій може привести і до більш глибокого відновлення азотистих з’єднань, що додаються, (до молекулярного азоту, аміаку та ін.), явищу небажаному, про яке треба пам’ятати при створенні умов для їз застосування.

Хід денітрифікації істотно залежить від реакції середовища. З найбільшою швидкістю вона протікає в нейтральній і слабко лужному середовищі (рн7,0—8,0). Однак при цьому накопичуються переважно продукти глибокої денітрифікації. У кислому середовищі денітрифікація йде зменшою швидкістю, але зате з переважним нагромадженням нітритів. По деяким даним, найбільш сприяє цьому величина рн близько 5,5 . Вона близька до оптимуму утворення нітрозопігментів (рн 5,4—5,5).(2,6.)

Процес денітрифікації, якщо він протікає без втручання, закінчується повним розпадом нітратів і нітритів. По закінченні його розсоли стають непридатними до вживання, втрачають фарбуванняі здобувають неприємний запах. Величина рн розсолу росте внаслідок витрати кислоти на денітрифікацію і нагромадження аміаку. Вона досягає значень близьких 7,0 і вище і сприяє розвитку гнильної мікрофлори. Тому при багаторазовомувикористанні розсолу необхідно систематично поповнювати його нітратом, що звичайно і відбувається за рахунок шприцювальних розсолів.

3.Роль молочнокислих бактерій. Життєдіяльність багатьох представників молочнокислих бактерій грає доситьістотну, але ще не цілком з’ясовану роль у таких технологічних процесах, як посол і виробництво сирокопчених і сиро в’ялених ковбас.

Особливістю життєдіяльності цих бактерій є їх здатність використовувати як живильне середовище вуглеводи з утворенням карбонових кислот. Однак помірною здатністю до розщеплення моносахаридів з утворенням кислот мають також і мікрококи. Деякі представники молочнокислих бактерій продуктують речовини, що беруть участь у виникненні специфічного ароматичного букету, що прийнято називати «ароматом ветчинності». При досить великих кількостях карбонових кислот, що накопичуються в продукті, стає помітним їх вплив і на смак продукту.(4,5,7.)

Серед молочнокислих бактерій, які були знайдені в розсолах, солоних м’ясопродуктах, сирокопчених ковбасах зустрічаються як гомоферментні, так і гетероферментні штами. Гомоферментні розщеплюють цукри тільки до молочної кислоти, гетероферментні поряд з молочною кислотою продуктують і інші карбонові кислоти (піровиноградну, оцтову, мурашину), а також етиловий спирт. В число продуктів життєдіяльності гетероферментних штамів входять не тільки летючі кислоти. З розсолів і солонихм’ясопродуктів виділені штами, здатні утворювати кислоти головним чином з моносахаридів.

Здатність до продуктування карбонових кислот є однієї з найбільш важливих функцій молочнокислої мікрофлори, що розвивається в розсолах, солоних м’ясопродуктах і сирокопчених (сиро в’ялених) ковбасах. Зниження величини рн за рахунок нагромадження кислот позначається не тільки на смакових особливостях продукту. Воно впливає також на інтенсивність розвитку інших бактерій, у тому числі гнильних, на відозв‘язуючу здатність білків, консистенцію продукту, хід денітрифікації і стійкість фарбування.

У більшості випадків думають, що для розсолів рн повинний бути близько 6,0. Що стосується ковбас, то він у значній мірі знаходиться в залежності від сталих традицій і звичок споживача, оскільки з ним зв’язані смакові особливості продукту. У деяких країнах віддають перевагу ковбасним виробам зкислуватим присмаком (рн 4,2—4,4), в інших його уникають і виробляють вироби з рн близько 6,0. Однак питання про про значення рн заслуговує уваги.(1,4.)

Зниження рн приводить до придушення життєдіяльності і навіть відмиранню такої небажаної мікрофлори, як грамвідмінні палички і спорогенні аероби, в тому числі протеолітичнібактерії, здатні викликати гниття при рн вище 5,5. У зв’язку зі зниженням рнпоступово зникають представники цієї мікрофлори і починають панувати молочнокислі бактерії і кислотно і солестійкі коки. Але і їх число по мірі нагромадження кислот і падіння рн знижується.

4.Роль мікрофлори в посолі м’ясопродуктів. У практиці посолу м’яса (свинини) особливе значення має застосування так званих старих розсолів, багаторазово використовуваних протягом ряду років. Застосування цих розсолів прискорює розвиток таких якісних показників як колір, аромат і смак. Разом з тим старі розсоли найбільш стабільні по кількості і характеристиці мікрофлори, що утримується.

Загальна кількість мікроорганізмів у старих розсолах досить велика й обчислюється сотнями тисяч у 1 мл розсолу. У працях при дослідженні окостів і старих розсолів виділено 350 штамів бактерій, що були віднесені до 26 видів: 6 — до Flavobacterium, 2 — до Serratia, 1 — до Psevdomonas і 15 — до сімейства мікрококів.

За даними досліджень мікрофлора доброякісного розсолу, що був у вживанні, представлена порівняно обмеженою кількістю видів мікроорганізмів. Виділено 32 види неспороутворюючихмікробів, в тому числі 4 види молочнокислих бактерій. Спороутворюючі мікроби в розсолах зустрічаються в невеликих кількостях і в основному групи Subtilis — Mesentericus. Велика частина мікробів розсолів належить до кокових видів, менше — до паличкового. Велика частина останніх відноситься до грамвідмінних.

Як серед кокових, так і серед паличкових видів виявлені штами. молочнокислих бактерій; велика частина виявлених бактерій має денітрифіцируючими властивостями, але серед них не виявлено бактерій із протеолітичною і ліполітичною дією. Виділені також штами кокових і паличкових (у більшій кількості), що мають одночасно денітрифікуючі, протеолітичну і ліполітичну дію, але не є молочнокислими. Виділені з розсолів бактерії, як правило, мають високу біохімічну активність.(5,6,7)

Однак величина окислювально-відновного потенціалу, добре узгоджуючись з розвитком у розсолі гнильних явищ, не характеризує інших його змін (наприклад, закисання).

Псуванню розсолів сприяє, насамперед, підвищення температури і зниження концентрації солі. Часто в зіпсованих розсолах зменшується вміст нітратів і нітритів. Закисанню сприяє високий зміст цукру в розсолі, тому що він є живильним для середовищем деяких мікробів, продуктуючихкислоти.

5.Роль мікрофлори у Виробництві ковбасних виробів. Для виробництва сирокопчених ковбас характерні процеси, зв’язані зтривалою витримкою сировини в умовах, що не виключають розвитку мікрофлори. До них відноситься: посол м’яса в шматках при 2—4° С протягом 5—7 доби, осаду (витримка) фаршу в оболонці при тій же температурі протягом 7—10 доби, копчення при 18—20° С в плин 2—4 доби, сушіння при 12° С в плин 25—30 доби і більш.

В даному випадку на склад і розвиток мікрофлори впливають: 1) достаток і рівномірний розподіл її в сировині, оскільки в ході виготовлення ковбас сировина подрібнюється і перемішується; 2) поступове зневоднювання середовища; 3) вплив коптильних речовин на визначеному етапі виробництва.(3,4,7)

При виробництві сирокопчених ковбас на відміну від засолу при виробленні штучних виробів з м’яса протягом більшої частини технологічного процесу концентрація солі залишається на більш низькому рівні. Проте загальний напрямок трансформації мікрофлори приблизно таке ж: поступове зменшення загальної кількості мікробів у м’ясі (фарші), змінаїї розмаїтості і перевага визначеного типу, пристосування деяких мікробів до умов середовища. До кінця технологічного процесу сирокопчених ковбас превалюють молочнокислі бактерії і переважно їх кокові форми.

Питання для самоперевірки.

1.Яка специфіка мікробіальних процесів?

2.З якою метою м’ясо та м’ясопродукти оброблюють нітратами та нітритами?

3.Яка характерна риса денітрицируючих бактерій?

4.Від чого залежить хід денітрифікації?

5. Яка особливість життєдіяльності молочнокислих бактерій?

6.Роль мікрофлори в посолі м’ясопродуктів?

7.Що впливає на склад і розвиток мікрофлори при виробництві ковбасних виробів?

Рекомендована література

1. Заалишвили М. О взаимодействии миозина и актомиозина с аденозинтрифосфорной кислотой. Биохимия, 1960, №5.

2. Крылова Н. Н., Лясковская Ю. Н. Биохимия мяса. Пищепромиздат, 1957.

3. Кухаркова л., Фрейдлина Е, Каргальцев И. Изготовление сыровяленой колбасы с применением бактериальной культуры. Сб. Мясная промышленность, ЦИНТИ Пищепром, 1962, №4.

4. Павловский П. Е., Пальман В. В. Биохимия мяса и мясопродуктов. Пищепромиздат, 1963.

5. Соловьев В. Нежность мяса и определяющие ее факторы. Сб. Мясная промышленность. ЦИНТИ Пищепром, 1961, №3.

6. Соловьев В. Исследование в области созревания мяса. Труды ВНИИМПа. Пищепромиздат. Вып. 14, 1962.

7. Эйдус Л. О механизме мышечного сокращения. Биофизика. 1962. №6.