plik

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

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

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

100

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

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

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

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

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

-10

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

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

100