Tomasz Żmijewski, Justyna Sojak, Monika Modzelewska-Kapituła
Katedra Technologii i Chemii Mięsa, Wydział Nauki o Żywności,
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Jakość mięsa postrzegana jest przez konsumentów jako zbiór wielu cech. W przypadku wołowiny jednym z ważniejszych kryteriów, oprócz smakowitości, jest jej kruchość [1]. Od lat trwają prace nad metodami poprawy kruchości tego surowca metodami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi (rys. 1). W I części opracowania przedstawiono takie zabiegi poprawiające kruchość jak: dojrzewanie, podwieszanie oraz nacinanie tuszy. W części II zostaną omówione metody wykorzystujące elektrostymulację, wysokie ciśnienia, zabieg „hydrodyne”, ultradźwięki oraz metody chemiczne i biologiczne.

1. Dojrzewanie metodą mokrą, suchą i w półprzepuszczalnych workach W procesie dojrzewania (sezonowania) mięsa kluczowymi czynnikami decydującymi o intensywności przemian są czas oraz temperatura. Mięso, które dojrzewa dłużej ma bardziej intensywny smak i zapach oraz lepszą kruchość [2]. Uważa się, że proces dojrzewania mięsa wołowego jest najbardziej efektywny przy zachowaniu następujących parametrów [3]:
• temperatura 0°C, w czasie 10-14 dni
• temperatura 10°C, w czasie 5-6 dni
• temperatura 20°C, w czasie 1-2 dni
• temperatura 37°C, w czasie około 7 godzin.

W mięsie dojrzewającym w wyższych temperaturach, szybciej zachodzą reakcje enzymatyczne, co wiąże się z poprawą kruchości mięsa w krótszym czasie. Podwyższona temperatura dojrzewania może jednak negatywnie wpływać na inne cechy wołowiny wykraczające poza kruchość, takie jak barwa oraz jakość mikrobiologiczna. Sezonowanie wołowiny w wyższych temperaturach może skutkować obniżeniem stabilności barwy, a tym samym zmniejszeniem akceptowalności surowca przez konsumentów [4]. Należy także zwrócić uwagę na fakt, że szybkość dojrzewania różnych elementów tej samej tuszy jest inna, ponieważ mięśnie o przewadze białych włókien mięśniowych dojrzewają szybciej, niż mięśnie o przewadze czerwonych włókien mięśniowych [5].


Dojrzewanie może być prowadzone różnymi metodami: suchą (bez opakowania, metoda tradycyjna), mokrą (w opakowaniach próżniowych) oraz w opakowaniach o wysokiej przepuszczalności pary wodnej. Najpowszechniej wykorzystywaną aktualnie metodą jest dojrzewanie mokre [6]. Metodę tą stosuje się do całych elementów kulinarnych lub po ich podzieleniu na mniejsze fragmenty, takie jak steki. Najczęściej dojrzewanie tą metodą prowadzi się w temperaturze od 1°C do 4°C przez 2-3 tygodnie. Opakowanie próżniowe zabezpiecza mięso przed zanieczyszczeniami z otoczenia, jak również przed dostępem powietrza, zmniejsza parowanie wody z powierzchni mięsa oraz spowalnia procesy utleniania składników tkanki mięśniowej [7].
Sucha metoda dojrzewania wołowiny polega na zawieszeniu półtusz w chłodni (w słabej cyrkulacji powietrza oraz niskiej temperaturze rzędu około 0°C-4°C). Pożądane jest, aby mięso wołowe pozostało w takich warunkach aż do czasu uzyskania odpowiedniej dojrzałości spożywczej, czyli w czasie do 20 dni, jednak ze względów ekonomicznych zwykle trwa to zdecydowanie krócej [3]. Najlepsze efekty kruszenia mięsa uzyskuje się, gdy podwieszone półtusze poddawane są kondycjonowaniu w temperaturze 9-12°C przez 12 godzin [8]. Mięso dojrzewające tradycyjnie, cechuje się lepszą kruchością, bogatszym aromatem oraz smakiem niż dojrzewające w opakowaniach próżniowych. Ten rodzaj dojrzewania, z uwagi na duże ubytki masy, a tym samym mniejszą opłacalność produkcji, prowadzony jest na specjalne zamówienie w zakładzie lub bezpośrednio w restauracji [7].


Dojrzewanie na sucho w opakowaniach o wysokiej przepuszczalności wilgotności jest stosunkowo nową metodą dojrzewania, która wymaga zastosowania worków o wysokiej przepuszczalności dla pary wodnej. Opakowania takie (np. Tublin®5 i Tublin®10 (Tub-ex ApS, Taars, Dania) symulują proces dojrzewania suchego. W trakcie dojrzewania następuje częściowe odwodnienie mięsa, jednak warstwa wysuszona jest mniejsza niż w dojrzewaniu tradycyjnym. Dodatkowo opakowania zmniejszają dostęp powietrza w trakcie dojrzewania, co w efekcie wymaga mniej rygorystycznego nadzoru nad jego jakością. Jakość organoleptyczna wołowiny poddanej dojrzewaniu w worku przepuszczalnym dla wilgoci jest równie wysoka jak uzyskiwana w dojrzewaniu metodą tradycyjną, natomiast notuje się mniejsze ubytki masy mięsa i lepszą jakość mikrobiologiczną w porównaniu do dojrzewania na sucho [9].

2. Dojrzewanie w modyfikowanej atmosferze

W systemach pakowania w atmosferze modyfikowanej (MAP) zamiast powietrza używa się mieszaniny gazów o starannie dobranym składzie (rys. 2). Najczęściej w tym celu stosuje się tlen, dwutlenek węgla oraz azot, a każdy z tych gazów pełni określoną funkcję:
• dwutlenek węgla – pełni funkcję ochronną, działa inhibitująco na rozwój bakterii tlenowych oraz jest obojętny smakowo i zapachowo. Dodatkowo, w przypadku surowego mięsa oraz innych produktów o dużej zawartości wody, gaz ten wpływa na obniżenie pH produktu, ponieważ rozpuszczając się w wodzie wytwarza się kwas węglowy.
• tlen – wpływa przede wszystkim na barwę, ponieważ w jego obecności barwnik mięsa (mioglobina) występuje w formie oksymioglobiny, która nadaje mięsu, pożądaną przez konsumentów, żywą czerwoną barwę.
• azot – pełni funkcję wypełnienia opakowania, ponieważ zapobiega jego zapadaniu się, co jest spowodowane zmianami stężenia dwutlenku węgla po jego rozpuszczeniu w wodzie [10].

Rys. 3. Sposoby podwieszania tusz wołowych

Na konsystencję mięsa wołowego przechowywanego w atmosferze modyfikowanej bardzo istotny wpływ ma zawartość tlenu. Systemy pakowania o wysokiej zawartości tlenu, tj. 70–80% O2 i 20-30%, CO2, są wykorzystywane głównie do uzyskania atrakcyjnej barwy czerwonego mięsa oraz do hamowania wzrostu mikroorganizmów powodujących psucie się produktu. Jednak stosowanie wysokich stężeń tlenu może sprzyjać utlenianiu lipidów, co w konsekwencji powoduje zjełczały smak i zapach mięsa, a także utlenianie białka, które zmniejsza kruchość i soczystość mięsa. Jednakże modyfikowana atmosfera o niskim poziomie dwutlenku węgla pozytywnie wpływa na poprawę cech jakości produktu, takich jak kruchość i stabilność oksydacyjna [11,12]. Do modyfikacji atmosfery wykorzystywane są również inne gazy, np. argon. Wykazano, mięso wołowe po 7 dniach dojrzewania w modyfikowanej atmosferze o składzie 30% CO2 + 70% Ar uzyskało lepszą kruchość niż w przypadku dojrzewania prowadzonego w atmosferze o składzie 40% CO2 + 60% N2 [13].

3. Metoda Pi-Vac-Pac

Metoda Pi-Vac-Pac jest stosunkowo nową techniką przyspieszającą proces dojrzewania mięsa. Mięso po rozbiorze dokonywanym „na ciepło” może zostać zapakowane w specjalny rodzaj folii, który przeciwdziała wystąpieniu skurczu chłodniczego. Prowadzenie dojrzewania mięsa w taki sposób pozwala na uzyskanie kruchej wołowiny już w ciągu 7 dni. Mięso jest pakowane w folie, które przepuszczają tlen, dzięki czemu barwa mięsa jest czerwona i atrakcyjna dla konsumenta [14]. System pakowania „Pi-Vac-Pac” w porównaniu do systemów pakowania próżniowego daje bardzo dużo korzyści, m.in.:
• minimalizację wycieku soku mięsnego i tym samym ubytków masy, co jest spowodowane wysoką zdolnością wiązania wody przez mięso poddane takiemu systemowi pakowania,
• trwałość mięsa „ciepłego”, przede wszystkim dzięki mniejszej początkowej liczbie drobnoustrojów,
• bardziej kruchą teksturę,
• atrakcyjniejszą barwę mięsa utrzymującą się przez cały okres przechowywania,
• zachowanie w mięsie znacznie większej ilości substancji aromatycznych,
• oszczędność energii, którą zużywa się do wychładzania tusz [12].

Warunkiem stosowania tej techniki jest rozbiór mięsa ciepłego oraz natychmiastowe zapakowanie w specjalną folię, przed wystąpieniem rigor mortis [15]. Podczas procesu obkurczania foliowego rękawa, powietrze wypierane jest prawie w całości, a tak zapakowany surowiec posiada kształt zbliżony do cylindrycznego [12]. Według prognoz ekspertów system „Pi-Vac-Pac” stanowi przyszłość opakowalnictwa żywności. Badania wskazują, że w porównaniu z produktami pakowanymi tradycyjnymi metodami trwałość produktów mięsnych opakowanych przy pomocy tego systemu może być wyższa przy jednoczesnym zachowaniu pożądanych cech sensorycznych. Stosowanie pakowania w systemie „Pi-Vac-Pac” w połączeniu z opakowaniami aktywnymi oraz inteligentnymi może w przyszłości wywrzeć znaczny wpływ na rozwój przemysłu mięsnego [12].

4. Podwieszanie półtusz

Zabiegiem poprawiającym kruchość mięsa jest odpowiednie podwieszenie półtusz bezpośrednio po uboju, które zapobiega skracaniu się sarkomerów, a także zmniejsza negatywny wpływ ewentualnego skurczu chłodniczego. W Polsce najczęściej stosuje się podwieszanie półtusz wołowych za ścięgno Achillesa [8]. Alternatywą jest zawieszenie tuszy na kości miednicy czyli metoda „tenderstretch” [16]. W metodzie tej hak w kształcie litery S umieszcza się pod kością biodrową lub w oku kości ramiennej. W obu przypadkach kończyny zwisają swobodnie, a dodatkowo tylna noga powinna być ustawiona pod kątem około 90° w stosunku do kręgów. „Tenderstretch” stosuje się zazwyczaj w ciągu 45-90 minut po wykrwawieniu, gdy mięśnie są nadal rozciągliwe oraz są w stanie pierwotnym. Jeśli kąt nachylenia tylnej nogi jest znacznie mniejszy niż 90°, oznacza to, że mięśnie zaczęły się kurczyć i że „tenderstretch” jest zastosowany zbyt późno [17].

5. Technika „tendercut”

Metoda „tendercut” polega na przecięciu kości kręgosłupa pomiędzy 12, a 13 kręgiem, przy jednoczesnym zapewnieniu ciągłości mięśnia najdłuższego grzbietu oraz odpowiednie jego napięcie [14]. Dodatkowo dolna część tuszy pełni funkcję balastu, który uniemożliwia, bądź ogranicza skurcz mięśnia [18]. Procedura „tendercut” polega na wykonaniu nacięć w szkielecie tuszy w krótkim czasie po uboju przy jednoczesnym podwieszeniu za ścięgno Achillesa [17]. Jedno nacięcie wykonuje się pomiędzy 12 a 13 kręgiem piersiowym, lub w pobliżu tego miejsca, w celu oddzielenia przedniej i tylnej ćwiartki półtuszy. Natomiast drugie cięcie wykonuje się w miejscu połączenia polędwicy z kręgiem, a dokładniej pomiędzy 4 i 5 kręgiem krzyżowym wraz z przylegającą tkanką łączną. Cięcie to oddziela kość kulszową od kości miednicy. W celu zapewnienia wystarczającego efektu rozciągania techniką „tendercut”, w miejscach przeprowadzania cięcia powinny pojawić się znaczne szczeliny [17]. Opisane powyżej metody zwiększania kruchości mięsa wołowego nie są jedynymi, chociaż są jednymi z łatwiejszych i mniej kosztownych. Zostały opracowane także metody wykorzystujące wysokie ciśnienia hydrostatyczne, ultradźwięki, enzymy oraz
metody chemiczne, które zostaną zaprezentowane w II części opracowania.

 

Spis literatury

[1] Picard B., Gagaoua M., Al Jammas M., Bounnet M. 2019. Beef tenderness and intramuscular fat proteomic biomarkers: Effect of gender and rearing practices. Journal of Proteomics, 200, 1–10.
[2] Czerwińska D. 2019. Smaczna i zdrowa. Przegląd Gastronomiczny, 6, 10-13.
[3] Piaskowska N., Śmiecińska K. 2015. Dojrzewanie poubojowe, a jakość wołowiny. Gospodarka Mięsna, 8, 34-36.
[4] Kilgannon A.K., Holman B.W.B., Mawson A.J., Campbell M., Collins D., Hopkins D.L. 2019. The effect of different temperature-time combinations when ageing beef: Sensory quality traits and microbial loads. Meat Science, 150, 23–32.
[5] Kołczak T. 2008. Jakość wołowiny. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość., 1 (56), 5-22.
[6] Modzelewska-Kapituła M., Szuszkiewicz N., Mórawska P., Tkacz K. 2022. Proces poubojowego dojrzewania mięsa. Gospodarka Mięsna, 10, 32-36.
[7] Modzelewska-Kapituła M., Zduńczyk W., Tkacz K. 2021. Wołowina kulinarna cz. I – czynniki wpływające na jakość mięsa. Gospodarka Mięsna 2, 18-23.
[8] Borzyszkowski M. 2015. Przemysłowe metody kształtowania kruchości i soczystości mięsa wołowego. Gospodarka Mięsna, 5, 32-35.
[9] Domaradzki P., Florek M., Litwińczuk Z. 2019. Dojrzewanie mięsa wołowego na sucho – aspekty Technologiczne. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 26, 4 (121), 17-37.
[10] Sakowska A., Konarska M., Guzek D., Głąbska D., Wierzbicka A. 2014. Charakterystyka wybranych systemów pakowania mięsa w odniesieniu do preferencji konsumentów i aspektów ekonomicznych. Zeszyty Naukowe SGGW w Warszawie. Problemy Rolnictwa Światowego, 14 (29), 203-213.
[11] Santos P.R., Donado-Pestana C.M., Delgado E.F., Tanaka F.O., Contreras-Castillo C.J. 2015. Tenderness and oxidative stability of Nellore bulls steaks packaged under vacuum or modified atmosphere during storage at 2°C. Food Packaging and Shelf Life, 4, 10-18.
[12] Makała H. 2011. Trendy w opakowaniach mięsa i przetworów mięsnych. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, (66) 1, 153-173.
[13] Śmiecińska K., Kubian D., Daszkiewicz T., Osowiec P. 2018. Zmiany barwy i właściwości sensorycznych mięsa wołowego zamrażanego po 7 dniach dojrzewania w modyfikowanej atmosferze. Roczniki Naukowe Polskiego Towarzystwa Zootechnicznego, 14 (3), 47-59.
[14] Krzynowek W., Cierach M. 2012. Metody chłodzenia i dojrzewania poubojowego na kruchość wołowiny kulinarnej. Gospodarka Mięsna, 12, 14-19.
[15] Cierach M., Bilicka A. 2010. Nowe techniki pakowania mięsa i przetworów mięsnych. Przemysł Spożywczy, 7-8, 62-67.
[16] Bolumar T., Enneking M., Toepfl S., Heinz V. 2013. New developments in shockwave technology intended for meat tenderization: Opportunities and challenges. A review. Meat Science, 95, 931-939.
[17] Sørheim O., Hildrum K.I. 2002. Muscle stretching techniques for improving meat tenderness. Trends in Food Science & Technology, 13, 127-135.
[18] Niedźwiedź J., Cierach M. 2009. Przemiany poubojowe a mięso wysokiej jakości. Gospodarka Mięsna, 4, 14-16.