Dr inż. Jerzy Wajdzik

Znaczącą grupę wędlin surowych stanowią kiełbasy surowe, które są najczęściej produkowane ze świeżego dobrze wychłodzonego surowca mięsno-tłuszczowego. Do tej grupy kiełbas należy kiełbasa polska surowa, która wpisana jest na listę produktów tradycyjnych.

Asortyment ten jest głęboko zakorzeniony w polskiej tradycji kulinarnej, a produkuje się go wyłącznie z surowców wieprzowych w postaci kiełbasy o konsystencji miękkiej lub twardej, będącej wyrobem dojrzewającym.
Jakość i trwałość przechowalniczą kiełbasy polskiej surowej dojrzewającej uzyskuje się wskutek wprowadzania technologicznie niezbędnych dodatków funkcjonalnych i zastosowania procesów obniżających wartość pH, usuwających część wody i obniżających aktywność wody (aw). Trwałość kiełbasy polskiej surowej miękkiej osiąga się natomiast przez zastosowanie dodatków wspomagających na minimalnym poziomie skutecznego ich działania oraz w wyniku relatywnie dużego nasycenia jej składnikami dymu wędzarniczego.

TECHNOLOGIA PRODUKCJI Kiełbasy polskiej surowej

Dobór surowca

Najbardziej przydatnym surowcem do produkcji kiełbasy polskiej surowej jest mięso i tłuszcz wieprzowy pochodzące od świń ras prymitywnych hodowanych na wolnym wybiegu. Dobrej jakości surowiec mięsno-tłuszczowy dostarczają późno dojrzewające rodzime rasy złotnickie (pstra i biała) oraz wcześnie dojrzewająca, reprezentująca typ przejściowy mieszczący się między mięsno-słoninowym a mięsnym, rasa puławska (gołębska).
Niezależnie od pochodzenia, surowiec używany do produkcji powinien być dojrzały, ale o stosunkowo niskiej wartości pH (pH=5,4-5,8). Mięso o takiej kwasowości czynnej cechuje się optymalną zdolnością buforującą dla takiego kierunku wykorzystania przerobowego, a zarazem małą zdolnością chłonięcia wody, co jest pożądane w tej grupie wyrobów. W związku z faktem, że wartość pH24 surowca mięsnego nie powinna przekraczać wartości 6,0, eliminuje się z przeznaczenia produkcyjnego, mięso o znamionach DFD (zakłócona kinetyka oddawania wody, dobre podłoże do rozwoju bakterii proteolitycznych) oraz mięso typu PSE (wysoka aktywność wody, mała zdolność buforująca). Udział w surowcowym składzie recepturowym kiełbasy polskiej surowej mięsa typu PSE uniemożliwia uzyskanie pożądanej, intensywnie czerwonej barwy peklowniczej, co jest wynikiem ograniczonej efektywności procesu nitrozylowania spowodowanej małą podażą natywnych barwników hemowych. Do produkcji należy kierować więc wyłącznie mięso normalne (RFN) oraz w ograniczonym stopniu mięso wykazujące cechy RSE i tzw. „mięso kwaśne” (ASE). Z kolei najbardziej przydatnym tłuszczem jest tłuszcz twardy, który wykazuje pożądaną dla tej grupy kiełbas jędrność. Tłuszcz o takiej konsystencji wpływa pozytywnie na strukturę kiełbasy, jej związanie oraz smak i aromat. Decyduje o tym jego skład, będący wynikiem kompozycji kwasów tłuszczowych oraz jego ograniczona podatność na procesy jełczenia.
Surowce mięsno-tłuszczowe w postaci mięs drobnych i tłuszczu kierowane do produkcji kiełbasy polskiej surowej dobiera się w określonych klasach jakościowych (kl. I, kl. II A, kl. II B, tłuszcz twardy), zachowując ich odpowiednie proporcje.
Mięsa i tłuszcz poddaje się rozdrobnieniu w wilku, stosując siatki o średnicy oczek wynoszących od 20 mm (kl. I) do 6 mm (kl. II B, tłuszcz). W praktyce produkcyjnej alternatywnie mięsa kl. I i kl. II A mogą być rozdrabniane w wilku przez siatki o średnicy oczek wynoszących 8-13 mm. Dla uzyskania pożądanej struktury wyrobu gotowego zaleca się, aby surowiec poddawany rozdrobnieniu w wilku był dostatecznie schłodzony i to nawet do temperatury ujemnej. Często praktykuje się nawet delikatne jego powierzchniowe podmrożenie, co jest szczególnie przydatne w produkcji kiełbasy polskiej dojrzewającej.

Przygotowanie farszu kiełbasianego

Farsz kiełbasiany przeznaczony do produkcji kiełbasy polskiej surowej wytwarza się, mieszając poszczególne surowce z dodatkiem przypraw, mieszanki peklującej i pozostałych przewidzianych recepturą dodatków funkcjonalno-wspomagających. Niekiedy na etapie mieszania komponentów tworzących farsz do produkcji kiełbasy niepoddawanej dojrzewaniu wprowadza się wodę technologiczną na poziomie maksymalnie wynoszącym 5%. Dodatek wody sprzyja szybszemu uplastycznieniu składników, co wpływa na lepsze ich ujednolicenie w strukturze farszu. Proces mieszania powinien być prowadzony w czasie ograniczonym tylko do niezbędnego minimum tak, aby została zachowana poprawna struktura powstającego farszu. Najbardziej przydatnymi urządzeniami wykorzystywanymi w procesie mieszania okazują się próżniowe mieszarki łopatkowe, w których łagodny proces mieszania odbywa się w środowisku pozbawionym tlenu. Maksymalne wyeliminowanie do minimum tlenu ogranicza niekorzystne procesy utleniania barwników hemowych, przejawiające się powstawaniem metmioglobiny, a zarazem sprzyja tworzeniu się pożądanych nitrozylobarwników (nitrozylomioglobina, nitrozylohemoglobina) odpowiedzialnych za wybarwienie peklownicze. Nieodzownym i koniecznym dodatkiem wprowadzanym do surowca mięsno- tłuszczowego tworzącego farsz do produkcji kiełbasy polskiej surowej jest azotyn sodu (NaNO2), stosowany jako składnik mieszanki peklującej wraz z chlorkiem sodu, który nadaje kiełbasie pożądane cechy sensoryczne (wprowadzenie wyróżnika smaku słonego, wzmocnienie aromatu mięsnego, poprawienie smakowitości). Chlorek sodu poprzez obniżenie aw wpływa ponadto na trwałość kiełbas, co jest rezultatem pogarszania warunków do rozwoju różnych niepożądanych mikroorganizmów. Rola soli jest istotna szczególnie w przypadku produkcji kiełbasy dojrzewającej, w której po zakończonym cyklu produkcyjnym jej zawartość może przekraczać nawet poziom 4,0%, co jest już skutecznym stężeniem działającym konserwująco. W przypadku produkcji kiełbasy dojrzewającej w celu uzyskania lepszej stabilizacji barwy peklowniczej (poprawienie jakości i wzmocnienie intensywności) praktykować można, poza mieszanką peklującą, dodatek azotanu potasu (KNO3), który jest prekursorem azotynu. Znaczenie tej substancji staje się istotne szczególnie w czasie długotrwałego dojrzewania. Dodatek mieszanki peklującej do wytwarzanego farszu kiełbasianego przeznaczonego do kiełbasy polskiej surowej kształtuje się od 1,9% (kiełbasy niepoddawane dojrzewaniu) do 2,6% (kiełbasy dojrzewające).  Mieszając surowce, dodaje się do nich także przyprawy lub rzadziej ich ekstrakty. Powszechnie wprowadza się do wytwarzanego farszu w tej fazie produkcyjnej pieprz czarny (0,15-0,45%), czosnek (0,05%-0,50%) i otarty majeranek (0,05-0,20%). Regionalnie niekiedy ogranicza się lub wręcz eliminuje dodatek otartego majeranku, stosując w jego miejsce nierozdrobnione całe nasiona gorczycy (0,1-0,25%).
Duże znaczenie dla jakości farszu, która przenosi się na gotowe kiełbasy, ma dodatek węglowodanów. Są one wprowadzone do surowca w ilości 0,2-1% w postaci cukrów prostych (glukoza) lub dwucukrów (sacharoza). W produkcji każdej kiełbasy polskiej surowej najbardziej przydatne są cukry redukujące w postaci glukozy, która ulegając fermentacji, wywiera pozytywny wpływ na szybszy stopień przereagowania barwników hemowych (reakcja nitrozylowania). Efektywność działania glukozy w zakresie tworzenia się barwy peklowniczej jest ponadto wynikiem powstawania pochodnych kwasowych glukozy (kwasy cukrowe). Dodatek sacharozy wpływa natomiast na zmianę wyróżnika smaku słodkiego, przy czym cukier ten w wyniku enzymatycznej desmolizy zostaje rozłożony do cukrów prostych. Ze względu, że proces ten wymaga czasu, sacharoza jest najbardziej przydatna w produkcji kiełbasy surowej dojrzewającej. Znaczenie dodatku cukrów jest także istotne ze względu na fakt, że będąc pożywką dla bakterii denitryfikujących, sprzyjają redukcji azotanów do azotynów, co również pozytywnie wpływa na jakość wybarwienia peklowniczego. Użycie odpowiedniej kompozycji węglowodanów dodawanych w trakcie wytwarzania farszu jest szczególnie istotne przy produkcji kiełbasy dojrzewającej. Umożliwia ona bowiem optymalizację późniejszego przebiegu procesu dojrzewania i jego stymulowanie.
W celu zwiększenia efektywności procesu peklowania surowca mięsnego praktyczne zastosowanie mają związki o właściwościach redukujących (przeciwutleniacze), do których należą kwasy askorbinowe i ich sole sodowe. Substancje te wpływają pozytywnie na kształtowanie się barwy peklowniczej oraz ograniczają równocześnie niekorzystne utlenianie się natywnych barwników hemowych. Optymalny dodatek tych związków w stosunku do masy wytwarzanego farszu wynosi 0,03-0,05%. Ilość taka jest istotna ze względu na fakt, że nadmierne dawki tych substancji mogą zakłócać, szczególnie w połączeniu z cukrami, denitryfikujące funkcje mikroflory mięsa.
W przypadku produkcji kiełbasy polskiej surowej w wariancie dojrzewającym przydatny okazuje się dodatek glukono- delta- laktonu (GDL) lub bakteryjnych kultur startowych. Substancje te wprowadza się do mieszanych składników recepturowych na etapie wytwarzania farszu kiełbasianego. Lakton w środowisku wodnym hydrolizuje do kwasu glukonowego i powoduje szybkie obniżenie wartości pH produkowanego farszu. W rezultacie sprzyja to szybkiemu wytworzeniu się i utrwaleniu barwy peklowniczej oraz wzrostu trwałości i stabilizacji mikrobiologicznej farszu a w rezultacie produkowanej kiełbasy surowej. Glukonolakton wprowadza się do farszu najczęściej w ilości wynoszącej 0,3-0,5%. Nadmiernie duży dodatek tej substancji może już bowiem prowadzić do pojawienia się nieakceptowanego, intensywnie gryzącego smaku kwaśnego. Najbardziej uzasadnionym technologicznie rozwiązaniem jest dodatek glukono-delta-laktonu w ilości 0,5%, co pozwala na obniżenie wartości pH farszu do poziomu poniżej 5,4. Uzyskanie takiego stopnia zakwaszenia skutecznie już stabilizuje mikrobiologicznie farsz kiełbasiany na etapie jego wytwarzania. Zgodnie z zasadami dobrej praktyki technologicznej GDL wprowadza się do wytwarzanego w czasie mieszania farszu przed dodaniem do niego mieszanki peklującej, co zapewnia skuteczne jego działanie.

Technologiczną alternatywą dla laktonu kwasu glukonowego są bakterie fermentacji mlekowej (LAB) wprowadzane do surowca w postaci kultur startowych. Najbardziej przydatnym rodzajem są szczepy z rodzaju Lactobacillus i Pediococcus. Dobrym rozwiązaniem jest równoczesne wprowadzanie wraz z bakteriami LAB do surowca bakterii katalazo-dodatnich z rodzaju Micrococcus i Staphylococcus, które biorą aktywny udział w procesie dojrzewania kiełbasy polskiej surowej, a wytwarzając katalazę, rozkładają niekorzystny nadtlenek wodoru.
W celu lepszego uplastycznienia farszu można dodać do niego soli fosforanowych, ale tych o niskiej wartości pH (pH=3,8-4,4). Substancje te wprowadzone do farszu wpływają na lepszą efektywność późniejszego procesu nadziewania, a w czasie dojrzewania, rzutują na migrację wody, co powoduje bardziej równomierne jej oddawanie przez uformowane batony.

Nadziewanie osłonek, osadzanie

Wytworzonym farszem kiełbasianym należy niezwłocznie nadziewać osłonki naturalne (kiełbaśnice), odkręcając je w odcinki o odpowiedniej długości. W rezultacie daje to, gwarancję ograniczenia do minimum procesów utleniania w obrębie występujących jeszcze w farszu natywnych barwników hemowych, a zarazem sprzyja tlenowaniu ich tlenkiem azotu. Napełnione farszem jelita cienkie wieprzowe po uformowaniu zawiesza się na wózkach wędzarniczych i poddaje procesowi osadzania. Celem tego zabiegu jest przede wszystkim osuszenie powierzchni batonów, co umożliwia skuteczne późniejsze wędzenie oraz zdynamizowanie procesu wytworzenia się barwy peklowniczej (powstawanie barwników nitrozylowych). Proces osadzania kiełbasy surowej niepoddawanej dojrzewaniu powinien przebiegać przez okres od kilku godzin w warunkach hali produkcyjnej do 48 h w warunkach chłodniczych, tj. w temperaturze 4-6° C.
W przypadku produkowania kiełbasy surowej dojrzewającej napełnione farszem osłonki kieruje się do procesu dojrzewania, który rozpoczyna się fazą fermentacji lub/i zakwaszenia. Wyroby z dodatkiem GDL-u należy przed wędzeniem poddać osadzaniu, w czasie którego farsz ulega zakwaszeniu. Proces ten powinien przebiegać przez okres 24 godzin w temperaturze ok. 22oC (najczęściej 16-22oC). Warunki takie dają gwarancję utrzymania pożądanej kwasowości kiełbas (pH≤5,0), co eliminuje ryzyko wystąpienia niekorzystnych procesów gnilnych. Po wytworzeniu się stabilnego wybarwienia i osiągnięciu pożądanego stopnia zakwaszenia kiełbasy poddaje się zasadniczemu, ale w miarę szybkiemu dojrzewaniu, w którym dominuje proces usuwania z nich wody

Wędzenie i dojrzewanie

Kiełbasę polską surową niepoddawaną dojrzewaniu wędzi się dymem zimnym lub dymem ciepłym o temperaturze nieprzekraczającej 35°C. Proces ten powinien być prowadzony przy wilgotności względnej wynoszącej 80-85%. Takie warunki prowadzenia wędzenia pozwalają na stosunkowo duże nasycenie kiełbas składnikami dymu wędzarniczego, które wykazują pożądane właściwości bakteriostatyczne, bakteriobójcze i przeciwutleniające. Zachodzące równocześnie w tym czasie obsuszanie powierzchni kiełbas prowadzące do ubytku wody, powoduje obniżenie się wskaźnika aktywności wody oraz zatężenie składu chemicznego kiełbas, co w konsekwencji wpływa na poprawę ich trwałości przechowalniczej. Długotrwałe wędzenie praktykowane w przypadku produkcji kiełbasy surowej miękkiej prowadzi ponadto do uzyskania pożądanej barwy, będącej rezultatem dostatecznego przereagowania barwników hemowych z tlenkiem azotu oraz wytworzenia się karboksymioglobiny. Ten barwny związek (Mb·CO), który jest wynikiem reakcji zachodzącej między tlenkiem węgla pochodzącym z dymu wędzarniczego i pozostającą jeszcze wolną natywną mioglobiną, pogłębia wybarwienie peklownicze wędzonej kiełbasy. Po zakończonym wędzeniu proces produkcyjny kiełbasy polskiej surowej wędzonej dobiega końca. Po wyrównaniu temperatury batonów z temperaturą otoczenia kiełbasa staje się o już wyrobem gotowym przeznaczonym do obrotu handlowego. Kiełbasy po tym etapie charakteryzują się najczęściej wydajnością produkcyjną na poziomie 82-92% oraz zawartością białka ogólnego przekraczającego nawet poziom 16%.
W przypadku produkowania kiełbasy polskiej surowej dojrzewającej proces wędzenia- jeśli występuje- najlepiej prowadzić stosując kilkakrotne periodyczne przewędzanie kiełbas dymem rzadkim. Ogranicza to wtedy stałe ubytki lotnych, czynnych biologicznie składników, poprzez systematyczne ich uzupełnianie. Taka technika wędzenia eliminuje także pojawienie się na powierzchni kiełbas niepożądanych kolonii pleśni. Dym rzadki można również wprowadzić do komór dojrzewalniczych, jeśli są one wyposażone w niezbędny osprzęt. Dobrym rozwiązaniem jest także wędzenie kiełbasy dojrzewającej dymem zimnym (10-16°C) przez znacząco długi czas, sięgający nawet 10-12 dób. Warunki takie stabilizują mikrobiologiczne kiełbasy, szczególnie w połączeniu z obniżającą się aktywnością wody i niską wartością pH. Kiełbasy, których wsad został zakwaszony glukono-delta-laktonem po osiągnięciu wymaganej wartości pH i wędzeniu poddaje się suszeniu. W tym celu temperaturę sukcesywnie obniża się do poziomu gwarantującego skuteczne usuwanie z batonów wody bez ryzyka wystąpienia wad jakościowych. Równocześnie w kiełbasach wytwarza się wtedy pożądany profil smakowo- zapachowy. Nieodpowiednie warunki dojrzewania kiełbas zakwaszonych chemicznie przez dodatek GDL-u, szczególnie w przypadku nadmiernej jego ilości, skutecznie hamują rozwój obecnych w mięsie a pożądanych bakterii wytwarzających katalazę z grupy Micrococcus oraz równocześnie intensyfikują niekorzystne namnażanie się pałeczek z rodzaju Lactobacillus (mikroflora mięsa), wytwarzających, poza kwasem mlekowym, niekorzystne nadtlenki. Efektem takich przemian jest przyspieszenie procesu jełczenia oksydacyjnego. Z drugiej strony obecność dodanych lub stanowiących mikroflorę mięsa bakterii kwasu mlekowego (Lactobacillus) powoduje rozkład kwasu glukonowego, prowadzący do tworzenia się innych kwasów organicznych (kwas mrówkowy, kwas octowy). Kwasy te mogą wpływać na powstawanie odchyleń jakościowych kiełbas. W praktyce produkcyjnej przy wytwarzaniu kiełbasy polskiej surowej dojrzewającej należy przestrzegać więc zasady, aby w przypadku zastosowania zakwaszenia dodanym GDL-em nie używać równocześnie kultur startowych w postaci bakterii kwasu mlekowego. Przy produkcji kiełbasy dojrzewającej z dodatkiem kultur startowych w pierwszych 2-3 dniach procesu dojrzewania stosuje się temperaturę optymalną dla rozwoju wprowadzonych do farszu szczepów bakteryjnych fermentacji mlekowej. W praktyce sprowadza się to najczęściej do przestrzegania w dojrzewalni temperatury ok. 22-26°C (stosowanie szczepów Lactobacillus sakei, Lactobacillus curvatus), która powinna być jednak wyższa (29-30°C) w przypadku zastosowania bakterii Pediococcus pentosaceus oraz Pediococcus acidilactici. Proces fermentacji należy prowadzić tak, aby rozwój dodanych kultur bakteryjnych wytwarzających kwas mlekowy obniżył wartość pH farszu do poziomu 4,9-5,3.
Stosując szczepy z rodzaju Pediococcus, należy mieć na uwadze fakt, że te heterofermentatywne bakterie wytwarzają również inne kwasy, w tym kwas octowy, kwas mrówkowy, kwas propionowy i kwas pirogronowy, które wpływają na swoisty smak kiełbasy polskiej. Jednocześnie w związku z przesłanką, że w procesie fermentacji mlekowej powstaje często niekorzystny dla stabilności barwy i trwałości przechowalniczej nadtlenek wodoru należy dodatkowo uwzględnić dodatek do surowca kultur rozkładających ten związek, w postaci bakterii wytwarzających katalazę. Należą do nich szczepy z rodzaju Staphylococcus (S. xylosus, S. carnosus) i Kocuria (K.varians). Niektóre z tych bakterii stymulują także proces wybarwienia peklowniczego, wytwarzając reduktazę azotanową. Szczególnie istotne znaczenie dla jakości kiełbas surowych mają szczepy bakteryjne Kocuria varians, które do swojego wzrostu potrzebują tlen, co powoduje, że gromadzą się przede wszystkim w warstwach podosłonkowych kiełbas, nie dopuszczając w ten sposób do niekorzystnych procesów utleniania się barwników hemowych i ich pochodnych.  W trakcie całego procesu dojrzewania należy systematycznie regulować warunki klimatyczne w dojrzewalni, tj. wilgotność względną powietrza i temperaturę, w taki sposób, aby uzyskać wymaganą wydajność produkcyjną i pożądane cechy jakościowe. W praktyce produkcyjnej kiełbasy surowe z grupy dojrzewających osiągają najczęściej wydajność produkcyjną na poziomie 57-60% oraz charakteryzującą się zawartością białka powyżej 25%, tłuszczu do 35% oraz soli 3-4,25%.