Dr inż. Jerzy Wajdzik

Konserwy definiuje się jako przetwory zamknięte hermetycznie w opakowaniach i poddane działaniu temperatury w procesie apertyzacji. Efektem takiego utrwalenia jest uzyskanie przez nie trwałości użytkowej, jałowości handlowej oraz bezpieczeństwa zdrowotnego, przy równoczesnym wytworzeniu charakterystycznego profilu smakowo-zapachowego wyrobów.

W grupie produktów apertyzowanych wyróżnia się konserwy pasteryzowane, które są produkowane w opakowaniach metalowych (puszki) lub foliach wielowarstwowych (folie laminowane) i poddane obróbce termicznej przeprowadzonej w temperaturze nie przekraczającej 100OC. Tak łagodne warunki obróbki dają produkt o lepszej jakości od konserw obrabianych w temperaturze powyżej 100OC, ale niestety krótszej trwałości przechowalniczej. Pasteryzacja niszczy lub hamuje bowiem tylko wzrost większości wegetatywnych form drobnoustrojów, w tym chorobotwórczych oraz ich enzymów, przy jednoczesnym zachowaniu charakterystycznego smaku i uniknięciu znacznego obniżenia wartości odżywczych gotowego wyrobu. Proces ten nie niszczy jednak bakteryjnych form przetrwalnikowych ani większości wirusów. Z tego względu konserwy pasteryzowane traktowane są jako półkonserwy, w odróżnieniu od sterylizowanych (F0≥3,0 min.) określanych terminem konserw pełnych. Do grupy konserw pasteryzowanych należą głównie szynki, łopatki i polędwice. Zdecydowanie rzadziej jako konserwy pasteryzowane produkuje się wyroby z mięsa rozdrobnionego oraz wyroby mięsne z dodatkiem podrobów i surowców roślinnych.
Proces pasteryzacji konserw można prowadzić w postaci:

  • pasteryzacji niskiej – obróbka w temperaturze do 75 stopni C,
  • pasteryzacji wysokiej – obróbka w temperaturze powyżej 75 stopni C,
  • tyndalizacji – wielokrotna pasteryzacja (pasteryzacja frakcjonowana).

PROCES PRODUKCJI KONSERW PASTERYZOWANYCH

Dobór surowca

Najbardziej przydatnym surowcem do produkcji konserw pasteryzowanych jest mięso wieprzowe, uzyskane z wykrawania elementów zasadniczych pochodzących z rozbioru półtusz. Wykorzystując do produkcji całe anatomiczne i nierozdrobnione mięśnie produkuje się szynki, łopatki i polędwice a kierując do produkcji mięsa drobne w określonych klasach jakościowych, wytwarza się konserwy typu mielonki, szynki mielone i łopatki mielone. Wszystkie przeznaczane do produkcji surowce mięsne muszą być wysokiej jakości i o dobrej czystości mikrobiologicznej zagwarantowanej skutecznie przeprowadzonym procesem chłodzenia. Nie mogą wykazywać odchyleń jakościowych typu PSE lub DFD, a po upływie 24 h od uboju muszą charakteryzować się wartością pH na poziomie minimalnym wynoszącym 5,6. Ponadto do produkcji można kierować mięso mrożone, które również powinno wykazywać wysoką jakość, będącą rezultatem poprawności wykonania techniki mrożenia i rozmrażania. Zamrożone surowce przeznaczane do produkcji konserw pasteryzowanych można magazynować w temperaturze nie wyższej niż -18 stopni C przez okres maksymalnie wynoszący 4 miesiące. Takie warunki przechowywania i późniejsze powolne rozmrażanie daje gwarancję utrzymania zadowalającej jakości mięsnego surowca konserwowego.
Przygotowując mięso do produkcji zgodnie z zasadami dobrej praktyki produkcyjnej i uwzględnieniu wspomnianych wymogów daje gwarancję wyprodukowania konserw pasteryzowanych o wysokiej jakości, a zarazem dobrej trwałości przechowalniczej. Mięśnie uzyskiwane z wykrawania szynek, jako najbardziej wartościowy surowiec do produkcji konserw pasteryzowanych, można poddawać selekcji w zależności od ich barwy, dzieląc je według tego kryterium na jasne i ciemne. Do jasnych zalicza się: mięsień dwugłowy uda, mięsień półbłoniasty i mięsień biodrowy.
Pozostałe mięśnie szynki, tj. mięśnie ciemne (tzw. główka polędwiczki, mięsień smukły, mięsień łonowy, mięsień brzuchaty, mięsień czworogłowy uda) oraz mięśnie jasne, charakteryzujące się kontrastem barwy (mięsień półścięgnisty), tworzą odrębną grupę jakościową przeznaczaną do produkcji konserw z całych mięśni, jak również wyrobów z mięsa rozdrobnionego (szynki mielone). W przypadku łopatek uzyskane w procesie ich wykrawania mięśnie (mięsień podłopatkowy, mięsień podgrzebieniowy, mięsień nadgrzebieniowy, mięsień trójgłowy ramienia) nie selekcjonuje się w zależności od intensywności i jakości barwy czerwonej. Wszystkie one bowiem, jako naturalnie ciemne można kierować do produkcji łopatek oraz łopatki mielonej. Cennym surowcem do produkcji konserw pasteryzowanych jest także najdłuższy mięsień grzbietu (polędwica wieprzowa) otrzymywany z wykrawania schabu. Mięsa drobne pozyskane z wykrawania wieprzowych elementów zasadniczych i selekcjonowane na określone klasy jakościowe niezależnie od ich pochodzenia anatomicznego wykorzystywać można bez ograniczeń do produkcji konserw pasteryzowanych typu mielonki, szynki mielone i łopatki mielone.

Dodatki, ich stosowanie i opakowania

Ze względu na fakt, że konserwy pasteryzowane należą do wyrobów o wydajności produkcyjnej nieprzekraczającej 130% wykorzystuje się do ich produkcji, tylko niektóre niezbędne technologicznie dodatki funkcjonalne, do których należą głównie: sole fosforanowe, cytryniany, cukry, kwasy askorbinowe i ich sole sodowe, skrobie, glutaminian sodu, aromaty i żelatyna. Rzadziej jako dodatki stosuje się hydrokoloidy niebiałkowe, białka pochodzenia zwierzęcego oraz białka sojowe.
W przypadku produkowania konserw z całych mięśni duże zastosowanie znajduje proces nastrzykiwania surowca solanką peklującą zawierającą w swoim składzie odpowiednio skomponowane jakościowo i ilościowo funkcjonalne składniki. Technologicznie w procesie produkcji wykorzystuje się wtedy także zabieg uplastyczniania nastrzykniętych wcześniej mięśni. Dla poprawy związania bloku konserwy przydatność znajduje także zabieg tenderyzacji przeprowadzony na nastrzykniętym surowcu lub prowadzony w trakcie samego nastrzykiwania, czyli przed jego uplastycznieniem.
Masę wsadową konserw pasteryzowanych, którą napełnia się opakowania, a powstałą na bazie mięsa rozdrobnionego przygotowuje się, wykorzystując zabieg uplastyczniania (masownice) lub proces mieszania (mieszarki). W tych zabiegach technologicznych następuje wymieszanie surowca z dodatkami wprowadzonymi najczęściej jako składniki solanki zalewowej oraz uplastycznienie całej masy, co wpływa na lepszą jakość gotowego wyrobu. Przygotowanym i uplastycznionym surowcem konserwowym napełnia się w warunkach próżniowych opakowania, stosując do tego odpowiednie urządzenia (nadziewarki, prasy pneumatyczne). Produkując konserwy z całych wyselekcjonowanych i obrobionych ciemnych mięśni, które zawierając większą ilość tkanki łącznej, powodują, że dochodzi w czasie obróbki termicznej do wydzielania się większej ilości wycieku cieplnego niż w przypadku obróbki mięśni jasnych, należy uwzględnić dodatek wiążących hydrofilnych substancji żelujących. W celu ustabilizowania powstających wycieków cieplnych szczególnie przydatny jest wtedy dodatek żelatyny aplikowany bezpośrednio po napełnieniu opakowań na powierzchnię wsadu zawartości opakowania konserwy. Ten białkowy hydrokoloid powoduje związanie powstających wycieków cieplnych, które przechodzą po wychłodzeniu z postaci zolu w charakterystyczny żel (galaretę).
Jako opakowania do produkcji konserw pasteryzowanych stosuje się przede wszystkim puszki metalowe, które są zróżnicowane, tak ze względu na użycie rodzaju metalu, lakierów, litografii, jak i ze względu na kształt, rozmiar i budowę. Podstawowe zastosowanie mają puszki cylindryczne, zwane okrągłymi.
W produkcji tej grupy konserw dużą przydatność posiadają także puszki kształtowe, a mianowicie: familijne (F), mandolinowe (M), pulman (P) i oblong (O). Cechują się one różnym kształtem i pojemnością wyrażaną w lbs, tj. w funtach angielskich (1lbs= 453,592g), która wynosi dla poszczególnych formatów opakowań:

F – 1 ÷ 5 lbs P – 6 ÷16 lbs
M- 7 ÷ 12 lbs O – 11 i 21 lbs

Coraz częściej do konserw pasteryzowanych stosuje się opakowania z tworzyw sztucznych (folie wielowarstwowe), które muszą zapewniać:
trwałość przechowalniczą konserw porównywalną z trwałością analogicznego produktu w puszce, wydajność produkcyjną, co najmniej równą wydajności produktu w puszce, niezbędną wytrzymałość mechaniczną, funkcjonalność i łatwe zdejmowanie folii z produktu.

Elastyczne opakowania z tworzyw sztucznych złożone są często z dwóch rodzajów folii, tj. formowalnej termicznie i nieformowanej. Folia formowalna powinna być o grubości 230- 240 μm, kurczliwości ok. 25% w temperaturze 70 stopni C i przepuszczalności dla tlenu wynoszącej 8 cm3 / m2 / 24h / 24OC. Natomiast folia nieformowalna powinna być o grubości 120 – 170 μm i wykazywać maksymalną przepuszczalność dla tlenu na poziomie wynoszącym 12 cm3 / m2 / 24 h / 24OC.

Obróbka pasteryzacyjna

Ogrzewanie pasteryzacyjne przygotowanego surowca umieszczonego w opakowaniu hermetycznym w czasie pasteryzacji powoduje rozluźnienie struktury komórkowej tkanki, termohydrolizę kolagenu oraz pęcznienie i kleikowanie dodanej opcjonalnie skrobi. W tym czasie białka mięśniowe koagulują, a następnie denaturują, co powoduje zmianę ich trzecio- i drugorzędowej struktury oraz następują zmiany we wzajemnej relacji białko-woda. W pierwszym etapie obróbki pasteryzacyjnej (w temperaturze 35-40 stopni C) zachodzi koagulacja białek miofibrylarnych a w drugim etapie występuje koagulacja białek sarkoplazmatycznych (w temperaturze powyżej 55 stopni C). Procesy te są początkiem denaturacji, w wyniku której białka miofibrylarne ulegają kurczeniu się i tracą w pewnym zakresie swoją wodochłonność, co powoduje uwalnianie się wody w postaci wycieku cieplnego. Jednocześnie zachodzi w tym czasie termohydroliza i kurczenie się kolagenu, prowadzące do powstawania rozpuszczalnej glutyny (zol), która wiąże wodny wyciek cieplny, tworząc po oziębieniu charakterystyczną galaretę (żel). Zjawisko tworzenia się galarety i jej ilość mogą być wzmacniane obecnością żelatyny dodanej w fazie napełniania opakowań. Dla uzyskania dobrej jakości konserw pożądana jest zachodząca w czasie pasteryzacji żelatynizacja w obrabianych termicznie mięśniach powodująca wzrost ich kruchości i zatrzymanie pewnej ilości wody, dającej pożądaną soczystość bloku konserwy. Zakres tego zjawiska nie chroni jednak w pełni konserw przed powstawaniem wycieków cieplnych, których ilość można ograniczać lub niwelować dodatkami funkcjonalnymi wprowadzanymi do surowca (fosforany, białka niemięsne, skrobie) na etapie jego obróbki mechanicznej.
W produkcji konserw pasteryzowanych, ze względu na relatywnie niską temperaturę obróbki, bezwzględnie wymagane są reżimowe warunki produkcji w zakresie przestrzegania zasad higieny, co umożliwia prowadzenie pasteryzacji w optymalnych warunkach. Zastosowanie, skrajnie wysokich parametrów obróbki cieplnej (temperatura, czas) może bowiem prowadzić do wzrostu ilości galarety i osłabienia związania bryły konserwy. W praktyce dogrzewa się je do temperatury maksymalnie wynoszącej 75 stopni C w centrum geometrycznym bryły konserwy a skuteczny czas pasteryzacji ustala się w oparciu o tzw. wartość pasteryzacyjną P, określaną oddzielnie dla każdego asortymentu konserwy.
W praktyce dla pasteryzacji jako temperaturę odniesienia przyjęto 72 stopni C, a wartość P określana dla danego asortymentu wynosi najczęściej 70-180 min, ale w przypadku konserw w puszkach 21 lbs format O sięga 380 min. Dla konserw w opakowaniu F (3 lbs) wartość P wynosi natomiast 180 min, w opakowaniu F (5 lbs) – 220 min, a dla formatu O – (11 lbs)-350 min. Niedostateczne dogrzanie konserw pasteryzowanych powoduje skrócenie ich trwałości przechowalniczej, czego przejawem są powstające bombaże mikrobiologiczne. Niezbędnym warunkiem dla uzyskania wysokiej jakości i trwałości przechowalniczej konserw pasteryzowanych jest ponadto szybkie ich schłodzenie do temperatury poniżej 20OC po zakończonej obróbce termicznej. Tak przeprowadzony proces chłodzenia obniża ilość wycieku cieplnego (galarety) oraz ogranicza ryzyko rozwoju drobnoustrojów, których nie zniszczyła pasteryzacja.
Zastosowanie, skrajnie wysokich parametrów obróbki cieplnej (temperatura, czas) może bowiem prowadzić do wzrostu ilości galarety
i osłabienia związania bryły konserwy. W konserwach pasteryzowanych po zakończonej obróbce pozostają jednak zdolne do rozmnażania przetrwalniki mezofilnych bakterii, w tym głównie proteolityczne szczepy Clostridium botulinum. Pasteryzację przeżywają również bakterie z rodzaju Bacillus i termooporne szczepy z rodziny Lactobacillaceae oraz bakterie z rodzaju Enterococcus, które dostają się najczęściej do wyrobu wraz z surowcem jako efekt jego niedostatecznej higieny i wadliwie przeprowadzonego procesu chłodzenia. Ze wszystkich drobnoustrojów szczególnie istotne znaczenie dla jakości mikrobiologicznej konserw pasteryzowanych mają przede wszystkim enterokokki, które stanowią zarazem ich specyficzną mikroflorę. Jako względne beztlenowce mogą one bowiem wzrastać w gotowym wyrobie, tym bardziej że rozwijają się w warunkach chłodniczych. Z powyższego względu bakterie te, należące do tzw. paciorkowców kałowych, pełnią coraz częściej rolę wskaźników sanitarnych oraz wyróżników jakości higienicznej wyrobów mięsnych, w tym także konserw pasteryzowanych. O wyborze tych bakterii jako wskaźnikowych decyduje ponadto stosunkowo duża ciepłooporność ich wegetatywnych komórek. Jako drobnoustrój wskaźnikowy z rodzaju Enterococcus określający skuteczność pasteryzacji przyjmuje się najczęściej szczep Enterococcus faecium. Wynika to z faktu, że szczep ten wzrasta w zakresie temperatur od 10 stopni C do 45 stopni C i nie przeszkadza mu obecność chlorku sodu, a sprzyja alkaliczne środowisko. Warunki takie w dużym stopniu występują powszechnie w pasteryzowanych konserwach mięsnych.
Skuteczność zabiegu pasteryzacji można zwiększyć przez zastosowanie podwójnej lub potrójnej pasteryzacji (tyndalizacja). W metodzie tej kolejno następujące po pierwszej pasteryzacje inaktywują szczepy bakterii, które ją przetrwały. W czasie przerw między zabiegami pasteryzacyjnymi (24 h, temperatura 20-25 stopni C) formy przetrwalnikowe bakterii, które przetrwały pierwszą obróbkę, przekształcają się w formy wegetatywne i zostają w kolejnej pasteryzacji unieszkodliwione. Mimo że tyndalizacja poprawia znacznie skuteczność pasteryzacji, nie daje jednak przesłanek do traktowania tak wyprodukowanych konserw, jako zbliżonych stabilnością mikrobiologiczną do konserw sterylizowanych pełnych.
Skuteczność zabiegu pasteryzacji określa się próbą termostatową, która powinna przebiegać w temperaturze 36-38 stopni C przez 3 doby. Technologicznie rezultat mikrobiologiczny obróbki konserw potwierdza negatywny wyciek przeprowadzonej próby.
Wszystkie konserwy pasteryzowane można magazynować w temperaturze poniżej 5 stopni C maksymalnie przez okres tylko 6 miesięcy. Są to warunki, których skuteczność jest dodatkowo wspomagana przez obecność w mięsnych konserwach pasteryzowanych powszechnie używanego w przetwórstwie azotynu sodu. Substancja ta utrzymuje bowiem niebezpieczne spory Clostridium botulinum w postaci spoczynkowej.

OCENA JAKOŚCI

W związku z faktem, że konserwy pasteryzowane są wyrobami mięsnymi, najczęściej należącymi do grupy premium, powinny one podlegać odpowiedniej ocenie jakościowej. Do wyróżników takiej oceny branych pod uwagę najczęściej należą:

  • ilość substancji dodanych,
  • ilość wody dodanej,
  • wskaźnik PFF, który charakteryzuje zawartość mięsa a wyrażony jest w procentach masowych [m / m] ilości białka zawartej w masie beztłuszczowej konserwy.

Z punktu widzenia konsumenta najważniejszym wyróżnikiem oceny jakościowej jest wskaźnik PFF, który opisany jest równaniem:

PFF= (% białka oznaczony analitycznie) / (100 – % tłuszczu oznaczony analitycznie) x 100

Wysokiej jakości konserwy pasteryzowane cechują się wskaźnikiem PFF na poziomie nie niższym, niż 18,5%.

Literatura:

  • Michalski M. (1994): Charakterystyka skuteczności przemysłowych procesów pasteryzacji konserw mięsnych. „Gospodarka Mięsna” nr 7
  • Michalski M. (1996): Zależność stopnia wyjałowienia modelowych konserw szynkowych od wartości pasteryzacyjnych. „Gospodarka Mięsna” nr 6
  • Michalski M. (2013): Zagrożenia dla bezpieczeństwa żywności w procesach pasteryzacji i sterylizacji. „Gospodarka Mięsna” nr 12
  • Scheidel P., Tost H – P. (1998): Wasserbehandlung von Sterilistaren in der Lebensmittelindustrie. „Fleischwirtschaff” nr 12
  • Wajdzik J. (1995): Badania własne i materiały niepublikowane
  • Ziemba Z. (1993): Podstawy cieplnego utrwalenia żywności. WNT Warszawa