Faktory způsobující barevné změny v tloušťce produktu během uzení

Při zpracování produktu kouřem je třeba rozlišovat dva typy zbarvení: změnu barvy povrchu uzených produktů v důsledku usazování barvicích složek kouře a zbarvení celé hmoty produktu, což se týká především klobás, a zejména vařených klobás a párků v rohlíku, kdy šedá hmota mletého masa po smažení získá narůžovělou nebo červenou barvu, která prosvítá skrz obal klobásy, ačkoli obal je během této doby kouřem zbarven v nepatrné míře.

Chemie změny barvy v tloušťce masných výrobků se liší od chemie barvení povrchu výrobku kouřem. Barvení tloušťky výrobků v narůžovělých a načervenalých tónech je charakteristické pouze pro ty masné výrobky, do kterých je přidán ledek nebo dusitany, tj. klobásy (vařené, polouzené a uzené), párky a uzené výrobky (šunky, hrudí atd.).

Barva čerstvého nesoleného masa je způsobena pigmenty, zejména myoglobinem, který tvoří asi 90 %, a také hemoglobinem (asi 10 %). Změna barvy masa v různých fázích zpracování, včetně uzení, je způsobena především chemickými změnami myoglobinu a jeho derivátů.

Myoglobin Mg se může reverzibilně vázat s kyslíkem O, oxidem uhelnatým CO a oxidem dusnatým NO za vzniku oxymyoglobinu OMg, karboxymioglobinu-C OMg a nitrosomyoglobinu NGMg.

Kromě jasně červeného OMg může myoglobin s kyslíkem tvořit další sloučeninu, tzv. metmyoglobin metMg, který má nahnědlou barvu. Ztráta přirozené načervenalé barvy čerstvého masa, například při delším vystavení vzduchu, vlivem oxidačních činidel atd., se vysvětluje oxidací Mg na metMg.

Čerstvé maso má na povrchu obvykle jasnější červenou barvu, což se vysvětluje přítomností OMg v povrchové vrstvě, a v hlubších vrstvách, kde je obsažen nezměněný Mg, je poněkud tmavší. Změnu barvy masa během výroby uzených výrobků lze schematicky znázornit následovně.

Při solení se urychluje oxidace Mg na metMg, v důsledku čehož maso získává šedavě hnědou barvu. Aby se tomu zabránilo, přidává se do masa ledek (dusičnan) nebo dusitan. Ledek se působením denitrifikačních bakterií přeměňuje na dusitan (NaNO₃→NaNO₂), který se v kyselém prostředí působením redukčních (obnovujících) látek tkání a enzymu nitritreduktázy redukuje na oxid dusnatý:

Oxid dusnatý NO v nepřítomnosti oxidačních činidel (například atmosférického kyslíku) tvoří s myoglobinem nitrosomyoglobin NOMг, který způsobuje narůžovělé zbarvení syrového soleného masa, šunky a mletého masa:

Současně s červeným nitrosomyoglobinem NOMg ob se tvoří stejné množství šedého metmyoglobinu metMg. To vysvětluje, proč mleté maso z klobás získává šedou barvu, když se do něj přidá nakládací směs obsahující dusitany.

V přítomnosti kyslíku vede interakce oxidu dusnatého NO s nitrosomyoglobinem k tvorbě nežádoucího metmyoglobinu. Kyslík navíc částečně oxiduje oxid dusnatý NO, který se podílí na tvorbě NOMг, což má také negativní vliv na barvu produktu.

Mechanismus vzniku NOMг z metMг není dosud zcela objasněn. V případě krátkodobého působení dusitanů na maso (například při výrobě vařených klobás) má doba jejich ošetření horkým kouřem (pečení) velký význam pro dosažení požadované barvy klobás. Existují například náznaky, že během procesu pečení buněčné redukční systémy obnovují metmyoglobin na nitrosomyoglobin. Významnou roli v tom hraje teplota v tloušťce výrobku, která se blíží optimu enzymu nitritreduktázy.

Bylo také zjištěno, že za podmínek, které urychlují denaturaci proteinové části Mg-globinu, se barviva tvoří rychleji. To je jasně patrné již v nejranější (předkoagulační) fázi změny globinu. Během smažení se proto tvorba nitrosomyoglobinu prudce urychluje, a v důsledku toho se klobásové výrobky barví rovnoměrněji a intenzivněji. Možná je to usnadněno tak důležitým faktorem barvení, jako jsou redukční vlastnosti kuřáckého prostředí, způsobené významným množstvím oxidu uhelnatého a dalších látek schopných oxidace, a také sníženým obsahem kyslíku.

Konečné zbarvení vařených produktů nastává během procesu vaření. V této době je dokončena denaturace myoglobinu, v důsledku čehož se nitrosomyoglobin zcela transformuje na nitrosomyochromogen, který způsobuje červené zbarvení vařených produktů na řezu.

Nitrosohemochromogen nejen zlepšuje zbarvení produktů, ale také zvyšuje jejich odolnost proti změně barvy během skladování.

V přítomnosti kyslíku se nitrosomyoglobin rychle oxiduje na metMg, zatímco nitrosomyoglobin, který je méně reaktivní, poskytuje větší barevnou stabilitu vařených produktů.

O vlivu složek kouře na změny barvy produktu je k dispozici jen málo informací. Je například známo, že po uzení se barva slaniny zesvětlí, ale u neuzeného produktu ne. Rozdíl v koncentraci nakládacích nálevů [20, 25 a 30 %] neovlivňuje změnu barvy uzené slaniny. Během skladování uzená slanina tmavne, zatímco barva kontrolních vzorků slaniny (bez uzení) zůstává prakticky nezměněna. Barva slaniny uzené bezprostředně po zrání je stabilnější ve srovnání s barvou slaniny skladované při teplotě -1 °C po dobu deseti dnů před uzením. Někteří autoři to vysvětlují vztahem mezi oxidací derivátů myoglobinu a oxidací tuků.

Vliv oxidace tuku na barvu dokazují vady uzených klobás, při jejichž výrobě bylo použito sádlo se známkami oxidačního znehodnocení. Peroxidy obsažené v takovém sádle oxidují nitrosohemoglobin na metmyoglobin, v důsledku čehož se během skladování klobás tvoří kolem kousků sádla zbarvené oblasti. Aby se zabránilo rychlému zbarvení výrobků, doporučuje se používat kyselinu askorbovou nebo askorbát sodný a kyselinu nikotinovou.

Pozitivní účinek kyseliny askorbové se projevuje i během pražení. Když se produkt zahřeje v pražící komoře, kyselina askorbová rychle redukuje dusitany na oxid dusíku,

podporuje rychlou a úplnou tvorbu nitrohemoglobinu. Kyselina askorbová navíc v přítomnosti dusičnanů a dusitanů urychluje obnovu metmyoglobinu.

Podle některých autorů fenolové antioxidanty nejenže nezabraňují změně barvy klobás, ale dokonce přispívají ke zhoršení barvy. To zřejmě vysvětluje tmavnutí barvy uzených výrobků během skladování.

Nepřímým ukazatelem barevné stability může být změna obsahu dusitanů ve výrobku. Pokles množství dusitanů v klobásách může být spojen s faktory, jako je reakce prostředí, množství denitrifikačních bakterií a množství hemoglobinu ve svalové tkáni.

Širokov a Galaktionov (VNIIMP) se pokusili zjistit, do jaké míry těkavé sloučeniny kouře způsobují snížení obsahu dusitanů v klobásách. Experimenty byly provedeny na sušených klobásách, které byly rozděleny do dvou várek, z nichž jedna byla uděna a druhá byla uchovávána za stejných teplotních podmínek, izolovaná od vlivů udírného prostředí nepropustným obalem. Změna množství dusitanů byla zjištěna stanovením jejich obsahu v různých fázích výroby klobás.

Na základě získaných výsledků autoři dospěli k závěru, že důvod poklesu dusitanů v klobásách je třeba spíše spatřovat v aktivitě denitrifikačních bakterií než v vlivu složek kouře.

Snížení obsahu dusitanů během uzení a v dalších fázích technologického procesu (solení masa, tepelné zpracování, skladování) je poměrně významné: až o 75 % u polouzených a 55–60 % u vařených klobás. Během procesu uzení se množství dusitanů snižuje o 25 %.

Lee, Jensen a další autoři naznačují, že během procesu uzení a ohřevu se v důsledku interakce kyseliny dusité s alifatickými aminoskupinami proteinu ztrácí značné množství dusitanů:

V tomto případě dochází k vedlejší reakci rozkladu α-hydroxykyselin s uvolňováním CO2.₂:

Dalším důvodem destrukce dusitanů je oxidace kyseliny dusité, ke které dochází obzvláště snadno v povrchových vrstvách produktu.

Největší vliv na snížení dusitanů nemá doba trvání, ale teplota uzení; při jejím zvýšení se rozklad dusitanů urychluje. Rychlé zvýšení teploty uzení může mít negativní vliv i při použití ledku při výrobě vařených klobás. Se zvyšující se teplotou se urychluje přeměna ledku na dusitany a částečně se uvolňuje oxid dusičitý, jehož přítomnost lze někdy posoudit podle specifického zápachu připomínajícího chlor.

Celkový vliv všech faktorů kouření na zbarvení uzenářských výrobků by měl být hodnocen pozitivně. To potvrzuje i praxe kouření; výrobky ošetřené kouřem jsou zpravidla intenzivněji zbarveny ve srovnání s výrobky vyrobenými za podobných podmínek, ale bez ošetření kouřem. Důvody tohoto jevu dosud nebyly objasněny. Jsou známy pouze jednotlivé domněnky, například o stimulačním účinku oxidu uhelnatého, redukční povaze kuřáckého prostředí.

Další materiály k tématu

• Faktory způsobující povrchové zbarvení uzených výrobků
• Faktory ovlivňující hustotu kouře během kouření
• Změny histologické struktury tkání během kouření
• Předzvěsti porodu. Pojem porodního aktu. Faktory, které určují porod.
• Kouření a role složek kouře
• Chemické a fyzikálně-chemické změny ve výrobcích během kouření
• Charakteristika složek kouře (sacharidů a plynných složek) v uzených produktech
• Hlavní faktory ovlivňující změny chemického složení rostlinné moučky během skladování
• Vlastnosti produktu pneumatického dopravního systému
• Vliv podmínek kouření na baktericidní účinek kouře