1

Gospodarka

04/2011

Prozdrowotnewłaściwościżywnościsąwostatnichlatach
jednymznajważniejszychzagadnieńpodejmowanych
przezbadaczyzróżnychdziedzinnauki.Wpływdiety
nazdrowieludzijestkluczowymproblememnie
tylkowgospodarkachrozwijającychsię,alerównież
wkrajachwysokouprzemysłowionychzpraktycznie
nieograniczonymdostępemdożywności,wktórych
wyedukowanikonsumencimającorazwyższe
wymaganiawstosunkudoproduktówspożywczych.
Żywnośćpowinnazaspokajaćnietylkopodstawowe
potrzebyfizjologiczne,aletakżewmiaręmożliwości
dostarczaćskładnikówkorzystniewpływającychna
prawidłowedziałanieorganizmuczyteżwspomagać
organizmwwalcezzagrożeniami,np.wywołanymi
działaniemwolnychrodnikówlubzwiązanymize
starzeniemsięistanamichorobowymi.Żywnośćtaka
nosinazwęfunkcjonalnejlubżywnościospecjalnym
zdrowotnymprzeznaczeniu(ang.FoodsforSpecified
HealthUse–FOSHU).

Probiotyki

wprodukcjiwyrobówmięsnych

ZBIgNIeWJ.DOLAtOWSKI,DANUtAKOłOŻYN-KRAJeWSKA

Historia żywych kultur bakterii, korzystnie wpływających na orga-

nizm człowieka, sięga starożytności, kiedy Hipokrates zwrócił uwa-
gę na pozytywny wpływ fermentowanego mleka na organizm
człowieka. W 1877 roku dwaj uczeni – Pasteur i Jaubert – badając
zjawisko probiozy i interakcji kultur bakteryjnych zaobserwowali an-
tagonistyczne oddziaływanie między wybranymi szczepami bakte-
rii. W 1907 roku rosyjski mikrobiolog Ilia Miecznikow po raz pierw-
szy naukowo wykazał, że spożywanie jogurtów i kefirów korzystnie
wpływa na zdrowie człowieka, przez zawarte w nich bakterie fer-
mentacji mlekowej. Fuller w 1989 roku, dostrzegając korzyści ze sto-

TECHNOLOGIA

sowania mikroorganizmów, wprowadził definicję probiotyku – żywe
mikrobiologiczne dodatki żywieniowe korzystnie działające na or-
ganizm gospodarza, poprzez poprawę równowagi mikroflory jelito-
wej. Bakterie probiotyczne, a dokładnie szczepy probiotyczne, czyli
grupy bakterii izolowanych z przewodu pokarmowego człowieka,
są to podawane z żywnością lub bez wyselekcjonowane kultury
drobnoustrojów. Większość bakterii probiotycznych należy do bak-
terii kwasu mlekowego (Lactic Acid Bacteria – LAB). Ich zadaniem
jest korzystne działanie na zdrowie człowieka w układzie pokar-
mowym przez immunostymulację, wytwarzanie różnych związków
chemicznych, a także wpływ na zachowywanie prawidłowej mi-
kroflory fizjologicznej. Te żywe lub pozostające w stanie anabiozy
kultury bakterii z rodzaju Lactobacillus, Propionibacterium, Bifido-
bacterium, Pediococcus, Lactococcus, Enterococcus, Leucono-
stoc i inne, a także niektóre pleśnie z rodziny Aspergillus oraz droż-
dże (głównie z rodzaju Saccharomyces, Candida) zdolne są do
przejścia w stanie żywym przez układ pokarmowy, a także do trwa-
łego osiedlenia w dolnym odcinku przewodu pokarmowego.

Badania hiszpańskich naukowców wykazały, że bakterie kwasu

mlekowego (Lactobacillus) wyselekcjonowane z przewodu pokar-
mowego jako potencjalne probiotyki zastosowane w dojrzewa-
jących kiełbasach nie wytwarzają nadmiernych ilości amin bio-
gennych i posiadają zdolność inaktywacji niektórych patogenów
w badaniach in vitro. Japońscy naukowcy przeprowadzali bada-
nia nad efektem dodawania sześciu szczepów bakterii kwasu mle-
kowego (Lactobacillus acidophilus, L. crispatus, L. amylovorus, L.
gallinarum, L. gasseri, L. johnsonii) do fermentowanego mięsa wie-
przowego. Stwierdzili, że spośród nich najlepszy okazał się gatunek
L. gasseri. Szczep ten jest oporny na kwas w żołądku i związki żółci.
W badaniach wykazano pozytywny wpływ tych bakterii na prze-
wód pokarmowy. Dodatkowo obecność tego szczepu skutecznie
hamuje rozwój i wydzielanie enterotoksyn przez Staphylococcus

Foto: ZM Pierzchała

1

Gospodarka

04/2011

aureus. Wyniki badań japońskich naukowców wykazały, że bak-
terie fermentacji mlekowej mogą być z powodzeniem użyte do
produkcji prozdrowotnych produktów mięsnych.

W celu określenia probiotycznych właściwości bakterii kwasu

mlekowego Lactobacillus casei/paracasei, Lactobacillus rhamno-
sus oraz Lactobacillus sakei zbadano ich przeżywanie w sztucznym
soku żołądkowym oraz soku jelitowym, adhezję in vitro do komórek
jelitowych, produkcję kwasów organicznych i inaktywację drob-
noustrojów patogennych. Stwierdzono, że kilka szczepów Lacto-
bacillus plantarum wykazuje lepszą adhezję do nabłonka jelita
niż Lactobacillus brevis i Lactobacillus paracasei (grupy szczepów
wyizolowanych z kiełbasy).

Obecnie koncepcja probiotyku zakłada wprowadzenie do die-

ty żywych bakterii w takiej formie, żeby przetrwały w żołądku i dwu-
nastnicy, a następnie były aktywne w okrężnicy. Według Fullera
probiotyk powinien spełniać następujące warunki:

●

pochodzić z organizmu zdrowego człowieka,

●

być odporny na niskie pH żołądka oraz enzymów i kwasów

żółciowych w dwunastnicy,

●

być zdolny do przeżycia i aktywny metabolicznie w środowi-

sku jelita grubego,

●

wykazywać zdolność adhezji do komórek nabłonka jelitowe-

go i trwałej lub przejściowej kolonizacji przewodu pokarmowego,

●

korzystnie działać na organizm gospodarza.

Bakteriekwasumlekowegowfermentacjiżywności

Fermentacja żywności jest jednym z najstarszych znanych pro-

cesów technologicznych, który przez lata był rozwijany oraz udo-
skonalany. Pierwszym znanym celem fermentacji było utrwalanie
żywności, jednak z biegiem lat odkryto jej korzystny wpływ na ce-
chy sensoryczne oraz właściwości prozdrowotne przetwarzanej
żywności. Możemy wyróżnić kilka rodzajów żywności fermentowa-
nej: wyroby piekarnicze, mleczarskie, mięsne, warzywne, owoco-
we czy alkoholowe. W procesie produkcji żywności znajdują za-
stosowanie wyselekcjonowane gatunki bakterii, pleśni i drożdży
w zależności od rodzaju produktu czy typu fermentacji. Najczę-
ściej są to tradycyjne kultury drobnoustrojów lub też kultury probio-
tyczne dodawane w celu pozyskania i urozmaicenia asortymentu
oraz poprawienia walorów prozdrowotnych produktu. W dużym
stopniu pomagają one w zapoczątkowaniu procesu fermentacji
oraz kontrolowaniu jego dalszych etapów, co umożliwia nadanie
wyrobom właściwego smaku, zapachu, barwy, a także struktu-
ry. Tradycyjne kultury drobnoustrojów pomagają w zapobieganiu
niekontrolowanej fermentacji oraz uniemożliwiają rozwój bakte-
rii patogennych, co gwarantuje bezpieczeństwo zdrowotne pro-
duktów.

Grupa bakterii kwasu mlekowego, zwana także bakteriami mle-

kowymi, obejmuje morfologiczne i biochemiczne rodzaje ziarnia-
ków takich, jak Streptococcus, Pediococcus, Leuconostoc, pa-
łeczek Lactobacillus, a także blisko spokrewnione z nimi bakterie
kwasu propionowego z rodzaju Propionibacterium. Do bakterii
kwasu mlekowego zalicza się gram dodatnie, beztlenowe, nieprze-
trwalnikujące ziarniaki i pałeczki pozbawione zdolności aktywnego
ruchu, nie wytwarzające katalazy, które jako podstawowy produkt

fermentacji wytwarzają kwas mlekowy. Do wzrostu potrzebują pod-
łoży zawierających cukry, aminokwasy i witaminy. Potrafią rozwijać
się w mleku, na roślinach lub rozkładających się szczątkach orga-
nicznych oraz bytują w przewodzie pokarmowym ssaków.

Biotechnologiczne znaczenie bakterii mlekowych wynika ze

zdolności do beztlenowego metabolizmu cukrów z wytworze-
niem kwasu mlekowego, jako końcowego produktu fermentacji.
Cecha ta wykorzystywana jest w przemyśle mleczarskim, przy ki-
szeniu żywności pochodzenia roślinnego, w produkcji fermento-
wanych przypraw spożywczych, przygotowaniu przetworów mię-
snych, produkcji kiszonek paszowych, czystego kwasu mlekowego
oraz polisacharydów. Produkty otrzymane na drodze fermentacji
charakteryzują się dużą trwałością przechowalniczą, zwiększoną
wartością odżywczą, dużo lepszymi walorami organoleptycznymi
w porównaniu z surowcami, z których są produkowane.

Bakterie kwasu mlekowego wykorzystują jako źródło węgla

i energii cukry proste i dwucukry, przy czym każdy gatunek wy-
kazuje w tym zakresie duże zróżnicowanie. Ze względu na efekt
końcowy fermentacji cukrów, bakterie mlekowe dzieli się na dwie
grupy: homo- i heterofermentacji mlekowej. Do bakterii należą-
cych do homofermentacyjnych zalicza się np. Streptococcus lac-
tis, Lactobacillu casei czy L. delbrueckii, które metabolizują cukry
w glikolitycznym szlaku EMP. Wynikiem tego jest pirogronian, ulega-
jący bezpośrednio redukcji do mleczanu – jedynego końcowego
produktu fermentacji. Do grupy bakterii heterofermentacyjnych
zaliczyć można bakterie z rodzaju Leuconostoc oraz niektórych
gatunków Lactobacillus. W procesie fermentacji oprócz mleczanu
powstaje także w niedużych ilościach octan oraz dwutlenek wę-
gla. Bakterie kwasu mlekowego wykazują aktywność proteolitycz-
ną, w wyniku tego białka w produktach ulegają częściowej de-
gradacji, co ułatwia procesy trawienne. Ciekawą cechą bakterii
kwasu mlekowego jest zdolność do syntezy substancji antybiotycz-
nych, tak zwanych bakteriocyn np. nizyny, laktobrewiny, laktoli-
ny, bulgarikanu oraz acidofiliny. Nizyna produkowana jest na skalę
przemysłową i stosowana jako konserwant spożywczy.

Wpływbakteriimlekowych(wtymprobiotyków)
nazdrowieczłowieka

Bakterie kwasu mlekowego bytują w przewodzie pokarmowym

ssaków spełniając tam istotną rolę, jako składnik złożonej mikroflory,
biorąc udział w zakwaszeniu środowiska jelita grubego i procesach
trawiennych. Preparaty oraz fermentowane napoje mleczne, zawie-
rające wybrane szczepy bakterii mlekowych, zaleca się spożywać
w celu normalizacji mikroflory przewodu pokarmowego, zwłaszcza
po jego wyjałowieniu w wyniku stosowania antybiotyków.

Stosowanie bakterii kwasu mlekowego (w tym o właściwościach

probiotycznych) w żywieniu może:

●

zapobiegać zakażeniom jelitowym (interferencja z patoge-

nami);

●

hamować rozwój patogennych mikroorganizmów przez wy-

twarzanie kwasów organicznych, nadtlenku wodoru, bakteriocyn.
Antybakteryjny wpływ kwasów organicznych przejawia się obniże-
niem pH poza zakres optymalny dla wzrostu patogenów. Badając
wpływ kwasów organicznych produkowanych przez Lactobacillus

TECHNOLOGIA

17

Gospodarka

04/2011

casei na patogenne szczepy E. coli wykazano, że partycypują one
w wytworzeniu ochronnej bariery przewodu pokarmowego przez
obniżenie pH, hamując tym samym adhezję patogennych mikro-
organizmów do ścianek jelit. Kwas piroglutaminowy, produkt meta-
bolizmu bakterii fermentacji mlekowej, działa hamująco na rozwój
bakterii gram ujemnych, szczególnie na Pseudomonas i Enterobac-
ter. Bakterie Lactobacillus lactis i L. bulgaricus produkują nadtle-
nek wodoru w ilości 5-10 ppm, który hamuje wzrost Staphylococ-
cus aureus. Rodniki hydroksylowe są bardziej aktywne i toksyczne
od krótkołańcuchowych kwasów organicznych. Nadtlenek wodoru
hamuje rozwój patogenów, które nie syntetyzują enzymów takich,
jak katalaza, peroksydaza, dysmutaza nadtlenkowa. Enzymy te
odpowiedzialne są za zabezpieczenie przed utlenieniem mostków
disiarczkowych w białkach. Bakteriocyny wytwarzane przez bakte-
rie kwasu mlekowego to głównie nizyna, która działa bakteriobójczo
na bakterie gramujemne oraz hamuje wzrost Clostridium i Bacillus;

●

hamować adhezję do nabłonka jelitowego innych drobno-

ustrojów, głównie patogennych;

●

zwiększać wykorzystywanie składników pokarmowych nie-

zbędnych do wzrostu i rozwoju innych drobnoustrojów (w tym pa-
togennych);

●

wzmacniać fagocytozę, przez zwiększanie aktywności makro-

fagów i limfocytów, zwiększanie syntezy i aktywności przeciwciał
w przewodzie pokarmowym;

●

łagodzić objawy nietolerancji laktozy – probiotyki wytwa-

rzają enzym

β-galaktozydazę, który rozkłada laktozę do cukrów

prostych i wówczas mówi się o ich korzystnym wpływie na ten
problem;

●

wpływać korzystnie na zaburzenia ilościowe i jakościowe flory

jelitowej – biegunka poantybiotykowa, zbyt duża liczba bakterii;

●

wpływać antykancerogennie, zapobiegając rozwojowi raka

jelita grubego – probiotyki ograniczają rozwój bakterii produkują-
cych fekalne enzymy prokancerogenne takie, jak glukuronida-
za, nitroreduktaza. Działanie supresyjne prawdopodobnie polega
także na wytwarzaniu substancji antykancerogennych takich, jak
chromocyna, sarkomycyna, neokarcinomycyna oraz na rozkła-
dzie substancji prokancerogennych: azotobarwników, aflatoksyn,
nitrozoamin oraz azotynów. Pełny mechanizm działania antykan-
cerogennego bakterii probiotycznych nie jest jeszcze do końca
poznany i jasny;

●

poprawić profil lipidowy u osób z wysokim poziomem chole-

sterolu – niektóre szczepy np. Lactobacillus acidophilus wykazują
właściwości antycholesterolowe. Mogą one absorbować chole-
sterol w obecności kwasów żółciowych. Szczepy te wykazują tak-
że zdolności do rozkładu kwasu taurocholowego i glikocholowego
w warunkach beztlenowych. W ten sposób zmniejszają absorpcję
tłuszczu z przewodu pokarmowego, co w efekcie obniża poziom
cholesterolu we krwi.

TECHNOLOGIA

0

5

25

75

95

100

0

5

25

75

95

100

0

5

25

75

95

100

0

5

25

75

95

100

1

Gospodarka

04/2011

Bakterie są zaliczane do probiotyków jeśli mają:

●

zdolność do zasiedlania i namnażania w przewodzie pokar-

mowym,

●

zdolność syntezy substancji antybiotycznych,

●

odporność na niskie pH i związki żółciowe,

●

zdolność aktywowania systemu immunologicznego,

●

zdolność usuwania mikroflory patogennej z przewodu pokar-

mowego,

●

zdolność wzrostu i odporności na kolonizację przewodu po-

karmowego przez mikroflorę chorobotwórczą.

Takie wymagania spełnia kilka szczepów wyizolowanych z ukła-

du pokarmowego, wśród których można wymienić Bifidobacte-
rium bifidum, B. infantis, Lactobacillus acidophilus, L. casei i inne,
które wykazują następujące właściwości:

●

hamują rozwój bakterii Salmonella, Shigella, patogennych

szczepów E. coli, które odpowiedzialne są za biegunki u niemowląt
i dzieci, a także Campylobacter jejuni i Helicobacter pylori, wywo-
łujące stany zapalne i owrzodzenia żołądka oraz dwunastnicy,

●

regulują nieprawidłowości fizjologiczne (wzdęcia, zaparcia

czy niestrawności),

●

obniżają zawartość cholesterolu we krwi,

●

przywracają równowagę biologiczną w przewodzie pokar-

mowym po leczeniu antybiotykami,

●

nie wywołują reakcji alergicznych,

●

nie syntetyzują związków toksycznych.

Asortyment produktów probiotycznych na rynku ma tendencję

wzrostową, wpływ na to ma promowanie ich korzystnego wpły-
wu na zdrowie. Pamiętać jednak należy, że jednorazowe spo-
życie produktu zawierającego kultury probiotyczne nie przynosi
pożądanego efektu. Zalecane jest spożywanie takich produktów
raz dziennie przez dłuższy czas, w celu zapewnienia odpowied-
niej liczby bakterii w przewodzie pokarmowym. Dopiero wtedy
można mówić o korzystnym oddziaływaniu na zdrowie człowie-
ka przez modyfikację struktury jakościowej i ilościowej mikroflory
jelitowej.

Fermentacjawprzetwórstwiemięsa

Kształtowanie jakości, a przede wszystkim właściwości prozdro-

wotnych żywności, zależy od przebiegu procesów zarówno biolo-
gicznych, jak i fizykochemicznych, dodawania różnych substancji
oraz jakości surowca. Bardzo istotne jest wprowadzenie do żywie-
nia nowych produktów wzbogaconych w cenne składniki o wła-
ściwościach prozdrowotnych. Ważnym składnikiem diety czło-
wieka jest mięso i produkty mięsne, których w Polsce spożywa się
około 75 kg na osobę. Mięso jest nie tylko istotnym składnikiem
naszej diety, ale przede wszystkim bardzo wartościowym, z punk-

tu widzenia odżywczego, produktem. Obok pełnowartościowych
białek, mięso dostarcza do organizmu człowieka inne składniki ta-
kie, jak wielonienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy, składniki mi-
neralne i inne bioskładniki.

Kiełbasy surowe dojrzewające należą do najstarszych produktów

mięsnych, wytwarzali je starożytni Grecy i Rzymianie. Konieczność
stosowania kultur bakteryjnych tzw. startowych udokumentowano
jednak dopiero w XX wieku, wtedy też powstały towarzyszące im
wymagania techniczne. W 1919 roku dokonano pierwszego zgło-
szenia patentowego dotyczącego kultur startowych, jednak do-
piero w latach 60-tych pojawiły się na rynku preparaty zawierają-
ce odpowiednie kultury bakterii. Pierwsze takie preparaty znalazły
zastosowanie w USA, stosowano wówczas rodzaj Pediococcus,
następnie w Europie wprowadzono mikrokokki w celu przyspiesze-
nia procesu dojrzewania. Stosowano wówczas wyłącznie jeden
szczep w danej kulturze. W latach 70-tych zmieniły się poglądy do-
tyczące kultur startowych i zaczęto stosować je na szerszą skalę
w produkcji wędlin i kiełbas surowych dojrzewających, a od lat
80-tych kultury startowe są obecne w procesach technologicz-
nych w branży mięsnej. Wynika to przede wszystkim z poszerze-
nia oferty na rynku, co daje możliwości łatwiejszego kontrolowania
procesu dojrzewania.

Nowoczesna produkcja fermentowanych mięs i wędlin prze-

biega w tradycyjny sposób, według metod znanych od wieków,
przy wykorzystaniu współczesnych technologii i wiedzy. Głównym
celem prowadzenia poprawnego procesu jest przedłużenie trwa-
łości produktu oraz kształtowanie cech organoleptycznych i za-
pewnienie bezpieczeństwa zdrowotnego. Proces technologiczny
polega na dodaniu wybranego szczepu bakterii do przygotowa-
nego mięsa.

Na jakość fermentowanych produktów mięsnych wpływa kilka

czynników:

●

czynniki wewnętrzne: rodzaje drobnoustrojów, receptura, ja-

kość surowców i dodatków, zawartość soli, sacharydów, stopień
rozdrobnienia, średnica osłonki,

●

czynniki zewnętrzne: temperatura, względna wilgotność po-

wietrza, dym, dostępność tlenu, szybkość przepływu powietrza,

●

czynniki analityczno-technologiczne: ubytek masy (aktyw-

ność wody), stopień przemian składników.

Zasadniczym celem procesu fermentacji prowadzonego w wy-

robach mięsnych jest ukwaszenie mięsa lub farszu mięsnego, co
zapobiega rozwojowi mikroflory psującej i chorobotwórczej, prze-
dłuża trwałość produktu oraz zapewnia odpowiednią barwę, smak
i zapach. Celem wprowadzenia kultur starterowych jest zapewnie-
nie stabilnego procesu dojrzewania, co można dość dobrze scha-
rakteryzować przez następujące cechy jakościowe:

TECHNOLOGIA

1

Gospodarka

04/2011

●

kontrolowane obniżenie pH przez rozkład cukrów oraz zwią-

zana z tym poprawa tekstury produktu i wyparcie niepożądanej,
spontanicznie rozwijającej się mikroflory,

●

nadanie odpowiedniej barwy w wyniku rozkładu azotanu i in-

terakcji z barwnikiem mięsa,

●

nadanie pożądanych cech smakowo-zapachowych, w wy-

niku uzyskanego odpowiedniego stopnia zakwaszenia oraz ak-
tywności lipolitycznej i proteolitycznej drobnoustrojów biorących
udział w dojrzewaniu.

Za otrzymanie wyżej wymienionych cech jakościowych odpo-

wiedzialne są różne szczepy bakterii. Bakterie produkujące kwas
mlekowy takie, jak Lactobacillus czy Pediococcus, odpowiedzial-
ne są za odpowiednie zakwaszenie produktu, a co za tym idzie
– odpowiednie pH oraz teksturę produktu. Jednocześnie w dużym
stopniu przyczyniają się do wyparcia mikroflory konkurencyjnej,
niepożądanej w procesie produkcyjnym, bądź chorobotwórczej.
Bakterie z rodziny Micrococcaceae stosowane w przypadku fer-
mentowanych wyrobów mięsnych odpowiadają w głównej mie-
rze za wytworzenie charakterystycznej i trwałej barwy. Dzieje się
tak ze względu na możliwość wytwarzania reduktazy azotano-
wej, która pozwala na obniżenie poziomu dodawanego azota-
nu i wytworzenia typowej barwy. Kolejną zdolnością tego szczepu
pomagającą w utrwaleniu barwy gotowego produktu jest zdol-
ność do wytwarzania katalazy lub pseudokatalazy, które poprzez
rozkład cząsteczek H

2

O

2

zapobiegają utlenianiu i zmianie barwy.

Wytworzenie charakterystycznego zapachu i smaku jest uzależnio-
ne od współdziałania wielu czynników. Jednym z nich może być
intensywne zakwaszenie, które powoduje powstanie określonego
profilu kwasowości. Ponadto w kształtowaniu zapachu uczestni-
czą stafylokokki, mikrokokki oraz drożdże, które intensyfikują roz-
kład tłuszczu i białek oraz mają zdolność do rozkładania kwasu
mlekowego, co powoduje nieznaczne podwyższenie pH produktu
w końcowej fazie dojrzewania.

Wędlinysurowodojrzewające

Pod nazwą wędlin surowo dojrzewających, w zależności od kraju

oraz regionu, z jakiego pochodzą, rozumie się dojrzewające prze-
twory mięsne, peklowane lub utrwalone przez zasolenie, obsuszone,
wędzone lub niewędzone elementy mięsne o stabilnej barwie, ty-
powym aromacie oraz odpowiedniej konsystencji, która wpływa na
krajalność. Do najstarszych wyrobów mięsnych w dziejach ludzkości
niewątpliwie należą szynki z kością suszone na powietrzu. Niektóre
ze źródeł podają, że już w roku 160 p.n.e. stosowano peklowanie na
sucho szynek z kością. Produkcja takich wyrobów uzależniona była
przede wszystkim od warunków klimatycznych. Miejsca, gdzie wy-
stępowały silne wiatry oraz niewielkie wahania temperatury stwa-
rzały dobre warunki w przypadku osuszania. Regiony nadmorskie, ze
względu na dużą wilgotność powietrza, powodowały wydłużenie
czasu dojrzewania oraz szybszy wzrost drobnoustrojów na powierz-
chni i z tego powodu stosowano wędzenie, które hamowało rozwój
niepożądanych bakterii. Zwłaszcza w Europie Północnej i we Francji
proces ten odgrywał bardzo ważną rolę.

Do szczególnego rodzaju wędzonek surowych dojrzewających

można zaliczyć szynki peklowane na sucho i dojrzewające na po-

wietrzu. Wyroby takie produkowane są m.in. w Hiszpanii („Serra-
no”, „Iberico”), Włoszech („Prosciutto di Parma”, „Prosciutto di San
Daniele”) oraz w USA („Country Style Ham”). Hiszpańskie szynki po-
dzielić można na dwie kategorie: „Serrano” oraz „Iberico”. Pierw-
sze z nich produkowane są z mięsa pozyskiwanego ze świń rasy
białej, zaś „Iberico” produkowane są z mięsa świń iberyjskich. Wy-
roby te charakteryzują się wysoką jakością organoleptyczną, ze
względu na mięśnie wyraźnie poprzerastane tłuszczem. Za oznakę
wysokiej jakości szynki „Serrano” uznaje się kryształy aminokwasu
tyrozyny, które zauważalne są jako cienka warstwa białego osadu.
Wspólną cechą charakteryzującą dobrą jakość wędzonek suro-
wych jest długa trwałość w temperaturze pokojowej, wysoka war-
tość konsumpcyjna oraz wartość odżywcza.

Trwałość wędzonek surowych wynika przede wszystkim z obniże-

nia aktywności wody spowodowanej dodatkiem soli i usunięciem
części wody z mięsa. Produkty takie odznaczają się dłuższym okre-
sem przydatności do spożycia w porównaniu z wyrobami tradycyj-
nymi, jednak jest on ograniczony przede wszystkim ciągle postę-
pującą autooksydacją tłuszczu, co z kolei prowadzi do jełczenia
wyrobu. Barwa wędzonek surowo dojrzewających przypomina
barwę mięsa świeżego i jest zachowana przez dłuższy czas zarów-
no w obecności światła, jak i tlenu. Dzięki obecności zdenaturowa-
nej nitrozylomioglobiny, czyli barwnika mięsa peklowanego, który
powstaje w wyniku dodania do mięsa azotanu i/lub azotynu lub
też ustabilizowanej formy oksymioglobiny, można obserwować ty-
pową dla wędzonek surowych barwę.

Wędzonki surowe charakteryzują się wysoką zawartością białek,

może ona wynosić od 20% do 50%, co uzależnione jest od rodzaju
mięsa, zawartości w nim tłuszczu i stopnia obsuszenia gotowego
produktu. Udział tłuszczu międzymięśniowego oraz śródmięśniowe-
go w typowych wędzonkach surowych nie przekracza 10%. Po-
mimo znacznego obniżenia aktywności wody większość proteinaz
i lipaz zostaje zachowana, co przyczynia się z kolei do wytworzenia
aromatu i kruchości oraz częściowego rozkładu białek tkanki łącz-
nej mięsa. Dzięki łagodnemu procesowi technologicznemu zapo-
biega się zniszczeniu witamin zawartych w mięsie. W wędzonkach
surowych są obecne witaminy z grupy B, A i E oraz wiele mikro-
i makroelementów takich, jak potas, miedź, fosfor czy żelazo.

Mięsneproduktyprobiotyczne

Zastosowanie bakterii probiotycznych do surowo dojrzewają-

cych produktów mięsnych nie jest proste i znajduje się w większości
ośrodków naukowych na początkowym etapie badań i zastoso-
wania produkcyjnego. Przyczyn takiego stanu można upatrywać
we właściwościach surowca do produkcji wyrobów dojrzewają-
cych. W przypadku produkcji wyrobów mięsnych nie ma techno-
logicznych możliwości obniżenia początkowego poziomu natural-
nie występujących w surowcu czy w farszu drobnoustrojów, tak
jak to jest możliwe w mleku, soku czy innych produktach żywno-
ściowych. Ponadto a

w

produktów mięsnych jest znacznie niższa niż

mleka czy soku, co tolerują tylko niektóre szczepy bakterii probio-
tycznych.

Wykorzystanie bakterii probiotycznych w produkcji wędlin suro-

wo dojrzewających nie jest powszechnie stosowane w przemy-

TECHNOLOGIA

20

Gospodarka

04/2011

śle przetwórstwa mięsnego, co wiąże się z brakiem opracowania
technologii procesu, sposobu wprowadzania szczepu do produk-
tu, warunków i zasad postępowania podczas fermentacji, wędze-
nia czy dojrzewania wędlin surowych. Podstawowym problemem
technologicznym wytwarzania wyrobów fermentowanych jest
dobór odpowiednich drobnoustrojów i ich adaptacja do rozwoju
w produkcie podczas dojrzewania. Istotnym warunkiem takiej pro-
dukcji jest akceptacja sensoryczna wyrobów.

Celem badań prowadzonych w Katedrze Technologii Mięsa

i Zarządzania Jakością Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie oraz
Zakładzie Higieny i Zarządzania Jakością Żywności Szkoły Głównej
Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie była ocena możliwości
zastosowania wybranych szczepów bakterii probiotycznych lub
potencjalnie probiotycznych w technologii wędlin surowo doj-
rzewających. W wyniku przeprowadzonych badań opracowa-
no technologię produkcji wyrobów dojrzewających, w których
nastąpił pożądany rozwój bakterii probiotycznych. Badania do-
tyczyły przygotowania i wyboru surowca, parametrów procesu
dojrzewania, określenia przeżywalności drobnoustrojów podczas
dojrzewania i przechowywania. Zastosowano łącznie dwanaście
szczepów bakterii probiotycznych o ocenianych wcześniej wła-
ściwościach probiotycznych przez ośrodki naukowe Politechniki
Łódzkiej i SGGW. Część szczepów bakterii probiotycznych jest zgło-
szona do ochrony patentowej. Sprawdzono następujące szczepy
bakterii potencjalnie probiotyczne lub probiotyczne: Lactobacil-
lus acidophilus CZ-1, Lactobacillus acidophilus CH-2, Lactobacillus
acidophilus CH-5, Lactobacillus acidophilus Bauer, Lactobacillus
casei KNE-1, Lactobacillus casei BN, Lactobacillus casei BifJ/IIIN,
Lactobacillus casei Bif3’/IVN, Lactobacillus casei BifJ/IIIN, Lacto-
bacillus casei – ŁOCK 0908, Lactobacillus casei – ŁOCK 0900, Lac-
tobacillus paracasei ŁOCK 0919, Staphylococcus xylosus, Pedio-
coccus pentosaceus – HANSEN.

Surowcem mięsnym wykorzystanym do badań była polędwica,

szynki, karczek i mięso z surowcem tłuszczowym do produkcji kieł-
bas. Do oceny wpływu probiotyku na właściwości produktu wy-
konano cykl doświadczeń – cykli produkcyjnych wędlin surowo
dojrzewających, podczas których dokonano wyboru parametrów
procesu technologicznego i probiotyku kształtującego produkt
o pożądanych właściwościach fizykochemicznych i sensorycz-
nych. Wędliny przygotowano w warunkach półtechnicznych Ka-
tedry Technologii Mięsa i Zarządzania Jakością Uniwersytetu Przy-
rodniczego w Lublinie, a także w warunkach przemysłowych.
Dokonano oceny fizykochemicznej, sensorycznej i mikrobiologicz-
nej wszystkich produktów.

Część produktów (zależnie od wielkości partii produkcyjnej)

przechowywano i po odpowiednim czasie dokonywano ponow-
nej oceny jakości. Podczas przechowywania oceniano dynamikę
zmian mikroflory oraz przemian fizycznych i chemicznych, głównie
procesu utleniania. Wyniki przeprowadzonych ocen fizykochemicz-
nych, mikrobiologicznych i sensorycznych wskazują na możliwość
produkcji bardzo wartościowych żywieniowo produktów z wyko-
rzystaniem bakterii probiotycznych. Wykazano, że najlepszymi wła-
ściwościami technologicznymi charakteryzowały się szczepy bak-
terii probiotycznych Lactobacillus casei ŁOCK 0900 i Lactobacillus

casei ŁOCK 0908 udostępnione do badań przez Instytut Techno-
logii Fermentacji i Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej. W czasie pro-
cesu fermentacji mięsa nastąpił rozwój bakterii probiotycznych do
wartości zapewniającej niezbędne minimum (10

6

-10

8

jtk/g) zale-

cane przez Światową Organizację Zdrowia w przypadku produk-
tów probiotycznych. Zastosowanie tych szczepów pozwoliło na
uzyskanie produktów surowo dojrzewających o właściwej jakości
i trwałości. Sposób dodawania bakterii probiotycznych zastosowa-
nych w prowadzonych badaniach (zgłoszenie patentowe) stwa-
rza możliwość poprawnego rozwoju drobnoustrojów probiotycz-
nych w ocenianych produktach surowo dojrzewających.

Niski poziom węglowodanów w mięsie (od 0,5 do 1,5% w sto-

sunku do masy mięśniowej) powoduje konieczność wzbogacania
surowca w cukry proste (np. glukozę) lub dwucukry (np. laktozę).
Cukry te stanowią z jednej strony alternatywne źródło węgla dla
bakterii probiotycznych, z drugiej strony ich dodatek powoduje
szybkie zakwaszenie surowca mięsnego zabezpieczając go tym
samym przed rozwojem niepożądanej mikroflory saprofitycznej
i chorobotwórczej. Dodatek polisacharydów (np. inuliny) nie po-
zwolił na zwiększenie kwasowości, jakie miało miejsce przy stoso-
waniu cukrów prostych, natomiast doprowadził do niekorzystnego
obniżenia rozwoju bakterii kwasu mlekowego w wyrobie na rzecz
środowiskowych drobnoustrojów (głównie bakterii z rodziny Ente-
robacteriaceae).

W prowadzonych badaniach wykazano, że w produkcji wy-

robów surowo dojrzewających można wykorzystać sonikację ul-
tradźwiękami. Sonikacja ultradźwiękami osłabia mikroflorę śro-
dowiskową, co zwiększa aktywność dodanych drobnoustrojów
probiotycznych. Działanie na mięso falami ultradźwiękowymi mia-
ło korzystny wpływ na rozwój bakterii kwasu mlekowego, w tym
szczepu probiotycznego.

Analiza sensoryczna wyrobów surowo dojrzewających bezpo-

średnio po dojrzewaniu, jak i po przechowywaniu wskazała na wy-
sokie wyróżniki oceny. W czasie przechowywania nie stwierdzono
istotnych zmian wyróżników oceny sensorycznej, a nawet w nie-
których przypadkach okres przechowywania wpłynął na poprawę
jakości ogólnej wyrobów dojrzewających. Produkty probiotyczne
można przechowywać w warunkach chłodniczych przez okres
sześciu miesięcy, bez większych zmian jakościowych. W propono-
wanych warunkach dojrzewania i po sześciu miesiącach przecho-
wywania w warunkach chłodniczych (4

°C) poziom nitrozoamin

był bardzo niski, co było wskaźnikiem dobrej jakości higienicznej
surowca wykorzystanego do produkcji wyrobów dojrzewających
oraz odpowiedniego rozkładu substancji białkowych przez bakte-
rie probiotyczne.

Podczas przechowywania wyrobów zaobserwowano obniżenie

aktywności wody w wyrobach do wartości 0,85-0,89. Wskazuje to
na prowadzenie przez bakterie, w tym przede wszystkim probio-
tyczne, systematycznego rozkładu substancji organicznych mięsa
(głównie białek do związków prostszych), co skutkuje obniżeniem
aktywności wody.

Proponowane do wykorzystania bakterie probiotyczne hamują

także procesy oksydoredukcyjne, podczas dojrzewania i chłodni-
czego przechowywania (TBARS, barwa, formy mioglobiny). Za-

TECHNOLOGIA

21

Gospodarka

04/2011

pobiegają wzrostowi wartości wskaźnika utleniania oraz chronią
barwę wyrobów. W prowadzonych badaniach stwierdzono zaha-
mowanie zmiany barwy po przechowywaniu, co świadczy o ich ko-
rzystnym wpływie na trwałość barwy wyrobów. Zastosowanie bak-
terii probiotycznych zmniejsza zdolność składników produktu do
utleniania, a w konsekwencji zahamowanie powstawania wolnych
rodników nadtlenowych, powodujących utlenianie mioglobiny do
metmioglobiny. Decyduje o tym kilka czynników działania bakterii
probiotycznych. Podstawowym jest wykorzystywanie tlenu podczas
rozmnażania i działania bakterii probiotycznych w mięsie. Niska war-
tość pH, powstawanie podczas proteolizy prostych związków biał-
kowych, a także innych substancji o charakterze przeciwutleniają-
cym hamuje procesy oksydoredukcyjne w produktach mięsnych.

W wytworzonych wyrobach surowo dojrzewających zaobser-

wowano obniżenie udziału nasyconych kwasów tłuszczowych,
głównie kwasu mirystynowego, palmitynowego i stearynowego
oraz wzrost kwasów tłuszczowych nienasyconych takich, jak kwas
γ-linolenowy oraz α-linolenowy, a także kwas linolowy. Zastosowa-
ne bakterie probiotyczne w większości zrealizowanych serii chro-
niły lipidy przed utlenianiem podczas chłodniczego przechowy-
wania, czego wskaźnikiem było zmniejszenie wartości wskaźnika
TBARS. Ocena obecności bakterii patogennych wykazała, że pro-
dukty przez cały badany okres przechowywania były wolne od
drobnoustrojów chorobotwórczych takich, jak Salmonella spp., Li-

steria monocytogenes, które według Rozporządzenia Komisji (WE)
nr 2073/2005 z dnia 15 listopada 2005 r. (z późniejszymi zmiana-
mi) w sprawie kryteriów mikrobiologicznych dotyczących środków
spożywczych powinny być monitorowane w wyrobach mięsnych
przeznaczonych do spożycia na surowo.

Produkty surowo dojrzewające otrzymane zgodnie z opracowa-

ną technologią są bardzo dobrze oceniane przez konsumentów.
Podczas oceny organoleptycznej, jaka miała miejsce na Sympo-
zjum Naukowo-Technicznym „Postęp w technologii mięsa. Nauka-
praktyce” zorganizowanego przez IBPRS Oddział Technologii Mięsa
i Tłuszczu w Warszawie, wyroby cieszyły się bardzo dużą akcepta-
cją uczestników sympozjum. Otrzymane wyniki badań wskazują na
możliwość produkcji probiotycznych wyrobów mięsnych, akcep-
towanych sensorycznie, o wysokiej wartości odżywczej, bezpiecz-
nych zdrowotnie.

Autorzy mają nadzieję, że przygotowana technologia zostanie

zauważona i wykorzystana przez krajowe zakłady przetwórstwa
mięsnego, co wzmocni ich pozycję nie tylko w Polsce, ale i w in-
nych krajach na rynku producentów, a konsumentom dostarczy
wartościowych, prozdrowotnych produktów.

Uwaga! Liczący 17 pozycji wykaz literatury prześlemy zainteresowanym

Czytelnikom. (Red.)

TECHNOLOGIA

0

5

25

75

95

100

0

5

25

75

95

100

0

5

25

75

95

100

0

5

25

75

95

100