Dr hab. inż. Agnieszka Starek

Peklowanie na mokro, to proces technologiczny, który polega na działaniu mieszanki peklującej albo też solanki na mięso. Dzięki takiemu zabiegowi produkt zyskuje dodatkowe właściwości – przedłuża się jego trwałość i hamowany jest wzrost bakterii gnilnych i chorobotwórczych. Dzieje się tak, gdyż sól usuwa wodę z mięsa i drobnoustroje po prostu przestają się namnażać.

Przypuszcza się również, że chlorek sodu (NaCl) zawarty w solance podnosi ciśnienie osmotyczne i powoduję plazmolizę komórek drobnoustrojów. Wywiera również bezpośrednie toksyczne działanie na komórki mikroorganizmów, zmniejsza rozpuszczalności tlenu w środowiskach płynnych oraz osłabia aktywność wewnątrzkomórkowych enzymów proteolitycznych. Właściwie przeprowadzone peklowanie utrwala barwę przykładowo szynki czy boczku, a także zapewnia wyrobom charakterystyczny smak i zapach.

Proces peklowania ma mokro można przeprowadzić generalnie na trzy sposoby. Pierwszy z nich polega na tym, że mięso układa się w specjalnych naczyniach i zalewa solanką. Drugi opiera się na wprowadzeniu solanki do mięsa poprzez urządzenia nastrzykowe (jednoigłowe lub wieloigłowe). W tym wypadku zalewa do peklowania wstrzykiwana jest do wewnętrznych warstw wybranego mięsa. Jeszcze innym sposobem jest wykonanie peklowania kombinowanego, czyli łączącego dwie powyższe procedury. Otóż w pierwszej kolejności solanka do mięsa dostarczana jest nastrzykowo, następnie produkt układa się w specjalnych basenach do peklowania i tam zalewa się go resztą solanki.

Czym właściwie jest solanka?

Zazwyczaj składa się ona z rozpuszczonej w wodzie soli kuchennej, cukru, fosforanów, białek sojowych, dodatków smakowych, karagenów, cytrynianów, azotynu potasu lub sodu oraz kwasu askorbinowego, lub askorbinianu sodu. Ta zalewa do peklowania, oprócz popularnego dodatku ziaren ziela angielskiego, pieprzu czy też liścia laurowego, może posiadać również w swoim składzie czarnuszkę, rozmaryn, kurkumę oraz kozieradkę. Wszystkie te wymienione przyprawy zawierają nie tylko naturalne aromaty nadające mięsu specyficzny smak, ale także związki bakteriostatyczne, przeciwdziałające rozwojowi procesów gnilnych. Dzięki nim mięso przejdzie ich zapachem, będzie kruche i soczyste, a co najważniejsze utrwalone w sposób bezpieczny dla konsumenta.

W ostatnim czasie wiele uwagi poświęca się wyeliminowaniu zbyt dużych ilości chlorku sodu z diety. Mimo tego, że sód jest istotnym pierwiastkiem pełniącym w organizmie człowieka szereg ważnych funkcji, jego nadmierne spożycie może mieć bardzo niekorzystny wpływ na zdrowie. Lekarze zalecają więc, by soli spożywać jak najmniej. Nie jest to jednak łatwe zadanie, ponieważ jest ona obecna w wielu produktach. W żywności pochodzenia zwierzęcego zawartość soli jest bardzo zróżnicowana zarówno pomiędzy poszczególnymi grupami wyrobów, jak i pomiędzy różnym asortymentem produktów, a nawet w obrębie tej samej grupy. Przykładowo w 100 g polędwicy sopockiej może być zarówno 1,5 g, jak i 4,5 g NaCl, a to bardzo duża różnica.

Na szczęście technologia produkcji wędlin w Polsce i na świecie jest na coraz to lepszym poziomie, gdyż w ostatnim okresie obserwuje się zredukowanie ilości tego dodatku w produktach mięsnych. Te pozytywne zmiany wynikają głównie z lepszej kontroli towaroznawczej wyrobów. Przez długi czas w przemyśle mięsnym, w celu analizy stężenia soli w solance używano przyrządów o prostej budowie, tak zwanych solomierzy (areometrów). Badanie polegało na wlaniu cieczy do próbówki, a następnie zanurzeniu areometru. Na podziałce, która „wypłynęła” z próbówki odczytywano zawartość soli w roztworze (rys. 1).
To niewielkie urządzenie posiada oznaczenia w skali Baume’a oraz w skali ciężaru właściwego. Skala Baume w porównaniu ze skalą ciężaru właściwego jest bardziej zrozumiała dla użytkownika. Skala Baume i ciężar właściwy mają następującą zależność: Skala Baume’a = 144,3 – (144,3 ÷ ciężar właściwy).
Ta formuła może być stosowana do cieczy cięższych niż woda (skala Baume wody wynosi 0,0°). Wadą tych aerometrów jest jednak to, że są one wyskalowane dla temperatury 20°C, dlatego też badany roztwór musi mieć właśnie taką temperaturę. Dodatkowo wykonane są z delikatnego szkła, które podczas uszkodzenia przyrządu może dostać się do roztworu. Wyklucza to ich bezpośrednie stosowanie w praktyce i wymusza wcześniejszy pobór próbki do innego naczynia.

Obecnie dokładna kontrola zawartości soli w solance może odbywać się według kilku innych metod. Należą do nich:
• metoda Mohra, czyli miareczkowanie wodnym roztworem azotanu srebra, umożliwiająca pomiar zawartości jonów chlorkowych Cl- w badanej próbce,
• metoda miareczkowania potencjometrycznego, również wykorzystująca azotan srebra, ale pozwalająca określić zawartość jonów Cl- poprzez potencjometryczną detekcję punktu końcowego miareczkowania,
• metoda konduktometryczna, opierająca się na fakcie, iż sól (NaCl) rozpuszczając się w wodzie ulega dysocjacji na swobodne jony Na+ i Cl-, które zwiększają przewodnictwo w stopniu większym niż inne substancje,
• metoda refraktometryczna, służąca do pomiaru stężenia soli poprzez pomiar współczynnika załamania światła.

Rys. 1. Skala odczytu z solomierza

 

Zasadą metody Mohra jest reakcja wytrącania z roztworu zawierającego jony Cl–- osadu AgCl za pomocą roztworu AgNO3 o dokładnie znanym stężeniu. Jako wskaźnika używa się roztworu K2CrO4. Gdy cała ilość jonów Cl− zostanie wytrącona, nadmiar roztworu AgNO3 wytrąca chromian srebra, którego czerwonobrunatne zabarwienie wskazuje na koniec miareczkowania.
Inny sposób pomiaru zawartości soli w solance opiera się dodawaniu do próbki niewielkich objętości azotanu srebra i na wychwytywaniu różnicy potencjałów pomiędzy elektrodą odniesienia a daną elektrodą pomiarową – miareczkowanie potencjometryczne. Metody potencjometryczne sprowadzają się bowiem do pomiaru siły elektromotorycznej SEM ogniwa złożonego z dwóch półogniw (elektrod) zanurzonych w badanym roztworze. Mierzona siła elektromotoryczna zależy więc od stężenia w roztworze oznaczanego składnika. Zasadniczym elementem układu pomiarowego służącego do oznaczeń potencjometrycznych jest elektroda zwana wskaźnikową oraz elektroda odniesienia (rys. 2).
Jako elektrody pomiarowe wykorzystuje się elektrody jonoselektywne (rys. 3a) lub elektrody redox, zbudowane z metalu szlachetnego, najczęściej platyny (rys. 3b). Miareczkowanie prowadzi się do momentu zarejestrowania największej zmiany potencjału. Wartość ta jest proporcjonalna do aktywności danego jonu obecnego w próbce i stanowi podstawę przeliczeń na stężenie jonów.

Obie z wymienionych metod są dokładne, niestety mają pewne wady. W metodzie Mohra punkt końcowy jest określany przez zmianę koloru, tak więc niedoświadczeni pracownicy mogą popełniać błędy podczas analiz. Dla roztworów barwnych dokładne określenie punktu końcowego miareczkowania jest praktycznie niemożliwe. Dodatkowo odczynnik AgNO3 może powodować poważne oparzenia skóry oraz uszkodzenia oczu. Działa również bardzo toksycznie na organizmy wodne, powodując długotrwałe skutki, więc wskazana jest jego właściwa utylizacja. Metoda potencjometryczna wymaga z kolei czasochłonnego i kłopotliwego rejestrowania zmian potencjału elektrody pomiarowej. Następnie z kilkudziesięciu zarejestrowanych pomiarów należy sporządzić wykres i znaleźć punkt końcowy miareczkowania. Wadą tych metod jest również to, iż pomiary należy wykonywać na stole laboratoryjnym. Łączy się to z tym że przeprowadzanie badań w miejscach przygotowywania żywności jest po prostu niemożliwe. Co więcej, miareczkowanie z użyciem azotanu srebra generuje koszty i dodatkowo wydłuża czas na przygotowanie odpowiedniego sprzętu, a po zakończeniu pomiaru jego dokładne oczyszczenie.

Do pomiaru soli w roztworach wodnych można również wykorzystać metodę konduktometryczną. Ze względu na to, że sól jest elektrolitem, istnieje korelacja między przewodnością elektryczną a stężeniem soli. Jednostką pomiaru przewodności (konduktancji) stosowaną w laboratoriach jest mikrosimens [μS].
Część dostępnych na rynku konduktometrycznych mierników soli wykorzystuje elektrody powlekane złotem. Niestety nie są one zbyt trwałe i w czasie czyszczenia łatwo ulegają uszkodzeniom mechanicznym, a to prowadzi do wystąpienia błędów pomiarowych. Znacznie trwalsze są czujniki z elektrodami tytanowymi, które odznaczają się wyjątkową trwałością i wysoką odpornością na zarysowania. Ogólną zaletą tego typu mierników są małe gabaryty oraz automatyzacja pomiaru. Wbudowany system kompensacji temperatury umożliwia zachowanie powtarzalności wyników nawet w zmiennych warunkach otoczenia. W niektórych urządzeniach krzywą pomiarową można korygować, tak by ograniczyć wpływ tła, czyli obecność substancji zakłócających pomiar. Dzięki prostej obsłudze praca z solomierzem konduktometrycznym nie wymaga zdobycia dodatkowego doświadczenia, nie występują rozbieżności pomiędzy użytkownikami (wynik jest w postaci cyfrowej). W tej metodzie (w porównaniu z metodą Mohra) nie ma potrzeby zakupu odczynnika, a następnie jego utylizacji. Po zakończeniu pomiaru wystarczy oczyścić elektrodę wodą lub alkoholem. Należy jedynie zachować ostrożność podczas korzystania z solomierzy przy badaniu roztworów płynnych zawierających inne elektrolity. Na przykład, jeśli w 100 g znajduje się 1 g glutaminianu monosodowego, doda on około 0,16%. Rzeczywista żywność nie ma jednak aż 1 g w 100 g, więc można ją pominąć.

Rys. 2. Schemat układu elektrod do pomiarów potencjometrycznych [Maksymiuk i Michalska, 2015]

Innym rozwiązaniem jest zastosowanie solomierzy refraktometrycznych wykorzystujących zależność pomiędzy stężeniem soli a współczynnikiem załamania światła, czyli tzw. indeksem refrakcji. Przykładowo, wiodąca na rynku firma stworzyła kieszonkowy refraktometr cyfrowy wyposażony w tradycyjną skalę Baumégo [°Bé] ale wzbogaconą o układ automatycznej kompensacji temperatury. Podobnie jak solomierze konduktometryczne, również refraktometry są małymi, przenośnymi urządzeniami oferującymi automatyzację pomiaru i łatwość obsługi. Nadają się jednak głównie do badania roztworów wodnych, w których ilość innych substancji rozpuszczonych jest znikoma.

Sól, jako naturalny konserwant i wzmacniacz smaku, wykorzystywana jest w produkcji wyrobów mięsnych. Jednak im bardziej przetworzony produkt, tym więcej soli się w nim znajduje. W ostatnim dziesięcioleciu wiele krajów zastosowało różne inicjatywy mające na celu ograniczenie zużycia NaCl w przemyśle spożywczym. Udanym przykładem są strategie redukcji soli poprzez wzmożoną kontrolę wyrobów mięsnych, ale też współpracę pomiędzy różnymi sektorami przemysłu spożywczego. Zwiększenie świadomości społeczeństw co do negatywnego wpływu soli na zdrowie było prowadzone również za pomocą kampanii publicznych. Myślę, że przyszłościowym trendem jest wytwarzanie produktów o niskim i/lub zredukowanym NaCl, które mimo wszystko będą poddawane systematycznym analizom chemicznym.

Rys. 3. Elektrody wykorzystywane w miareczkowaniu potencjometrycznym [www.labindex.pl]

Literatura:

Cluff, M., Kobane, I. A., Bothma, C., Hugo, C. J., & Hugo, A. (2017). Intermediate added salt levels as sodium reduction strategy: Effects on chemical, microbial, textural and sensory quality of polony. Meat science, 133, 143-150.
Desmond, E., & Vasilopoulos, C. (2019). Reducing salt in meat and poultry products. In Reducing salt in foods (pp. 159-183). Woodhead Publishing.
Jaśkiewicz, T., Sagan, A., Andrejko, D., Olejnik, J., Kuna-Broniowska, I., Bochniak, A., … & Ciećkiewicz, A. (2014). Właściwości przypraw w aspekcie ich wykorzystania w marketingu sensorycznym. Logistyka, (6, CD 1), 96-101.
Latoch, A. (2012). Stan wiedzy na temat produktów mięsnych jako głównego źródła sodu w diecie wśród lubelskich studentów. Roczniki Państwowego Zakładu Higieny, 63(2).
Makała, H. (2010). Przyprawy i ich ekstrakty w przetwórstwie mięsa. Przemysł Spożywczy, 64(3), 26-28.
Maksymiuk, K., & Michalska, A. (2015). Elektrody jonoselektywne–klasyka i nowe koncepcje. Chemik, 69(7).
Puolanne, E. J., Ruusunen, M. H., & Vainionpää, J. I. (2001). Combined effects of NaCl and raw meat pH on water-holding in cooked sausage with and without added phosphate. Meat Science, 58(1), 1-7.
Ruusunen, M., Vainionpää, J., Lyly, M., Lähteenmäki, L., Niemistö, M., Ahvenainen, R., & Puolanne, E. (2005). Reducing the sodium content in meat products: The effect of the formulation in low-sodium ground meat patties. Meat Science, 69(1), 53-60.
Ruusunen, M., Vainionpää, J., Puolanne, E., Lyly, M., Lähteenmäki, L., Niemistö, M., & Ahvenainen, R. (2003). Physical and sensory properties of low-salt phosphate-free frankfurters composed with various ingredients. Meat Science, 63(1), 9-16.
Sohrabi, M., & Combs, C. K. (2018). Effects of dextran sulfate sodium-induced colitis on a mouse model of alzheimer’s disease. Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association, 14(7), P314.
Stobińska H.: Metody utrwalania żywności. Rozdz.8. W: Mikrobiologia i higiena w przemyśle spożywczym – red. Żakowska Z. i Stobińska H. Wyd. Politechniki Łódzkiej. Łódź 2000.
www.sklepmasarski.pl
https://www.atago.net/en/databook-salt.php
www.labindex.pl