Мы живем в мире, насыщенном разнообразными микроорганизмами, они колонизируют любое пространство, где есть вода и источник питания. Микробы за миллиарды лет эволюции выработали уникальные стратегии выживания. Большинство из них существуют в природных биоценозах, не контактируя с человеком напрямую. Многие взаимодействуют с нами опосредованно – через продукты питания и окружающую среду. И лишь относительно небольшая часть микроорганизмов является нашими симбионтами, непосредственно связанными с организмом человека. Каждый вид микробов отличается пищевыми предпочтениями, устойчивостью к внешним воздействиям и механизмами борьбы за ресурсы.
В качестве примера рассмотрим стандартный мясной продукт – сосиски в дымопроницаемой оболочке, упакованные в термоформованную пачку с модифицированной газовой атмосферой. Хотя сосиска служит источником белков, жиров, углеводов и микроэлементов, она может представлять и определенную опасность. При нарушении условий хранения в продукте может развиваться патогенная микрофлора или плесень, что делает его непригодным для употребления.
Зачем нужны консерванты?
Основная их функция – предотвращение микробиологической порчи, однако важно понимать, откуда эта порча берется. В случае с копченой сосиской в дымопроницаемой оболочке ряд консервантов уже есть в рецептуре.
Один из ключевых компонентов – нитрит натрия. Его главная задача – подавление развития анаэробных спорообразующих бактерий, что значительно повышает безопасность и срок хранения продукта. Внесение нитрита позволяет минимизировать риск накопления одного из наиболее опасных токсинов – ботулинического. Тем не менее, нитрит не является панацеей – он не угнетает развитие многих микробов с патогенной активностью, в частности сальмонеллы, шигеллы и ряд других опасных микробов.
Сильный консервирующий эффект в продукте оказывает натуральное копчение – источник простых органических кислот, альдегидов, фенолов и ряда других органических соединений, образующихся в процессе сгорания щепы. Помимо воздействия на биохимическом уровне, наиболее эффективно воздействующего на неспорообразующуюся микрофлору, копчение оказывает и влагоудерживающий эффект.
Третьим консервантом, позволяющим активно угнетать развитие микроорганизмов в сосисках, является поваренная соль, однако применяемые в выбранном нами модельном продукте концентрации порядка 1,8% оказывают минимальный эффект на основные патогенные бактерии.
Резюмируем: при соблюдении технологических параметров, рекомендованных для термообработки сосисок, мы должны получать практически чистый продукт. Но даже в термокамере продукт не станет стерильным – в нем сохранятся споры спорообразующих бактерий и выживут отдельные виды термоустойчивых бактерий, в том числе и психротрофные. Кроме оставшихся внутри продукта микроорганизмов, высокий риск несет и внешняя микрофлора, с которой продукт контактирует до фактической упаковки – микрофлора воздуха, конвейерных лет, промежуточной тары, рук рабочих. Готовый продукт создает для них идеальные условия развития: легкодоступные питательные вещества и отсутствие конкуренции могут привести к экспоненциальному росту микрофлоры. Охлажденное хранение значительно замедляет этот процесс, но не останавливает его полностью. Решением проблемы являются методы биологической и биохимической защиты.
Биологический подход более характерен для сырокопченых и вяленых продуктов – в них принято добавлять концентрат молочнокислых организмов. Эти культуры преобразуют простые питательные вещества в органические кислоты и пребиотические соединения, лишая патогены пищевой базы; и продуцируют бактериоцины. Комплексный эффект позволяет активно угнетать развитие нежелательной микрофлоры на протяжении всего периода снижения содержания активной влаги в продукте.
Увы, такой подход не эффективен, если у нас не происходит снижение активности воды. В таком случае можно поступить несколько проще – взять готовые метаболиты микроорганизмов и положить их в продукт, иными словами – внести разрешенные в ГОСТ и Технических Регламентах соли органических кислот. Наибольшую эффективность при подтвержденной безопасности показывают молочная, лимонная и уксусная кислота, а также их соли. Эффективное содержание в продукте колеблется от 2 до 6 гр/кг продукта. Антимикробный спектр и эффективность напрямую коррелирует с молекулярной структурой: чем проще соединение, тем выше у него проникающая способность. В отличие от бактериоцинов, к органическим кислотам довольно легко вырабатывается устойчивость, что приводит к необходимости повышения содержания консерванта или увеличения его действующей способности – перехода от нейтральной формы к кислотной с соответственным снижением рН продукта и изменениям в органолептике. Для повышения эффективности принято соединять между собой различные органические кислоты и их соли и усиливать эффект за счет добавления биологически активных растительных экстрактов (с содержанием эвгенола, капсаицина, коричной кислоты и др.). Результативность подобных консервантов, основанных на тщательно подобранных соотношениях, зачастую узкоспецифична и позволяет справиться с микрофлорой конкретного производства.
Накопленный компанией «КРИСТ» опыт реализован в виде трех линеек КПД – Крист Фреш, Унифреш и РузФреш. Подбирая оптимальные комбинации ингредиентов, мы разработали специализированные комплексы для решения ключевых проблем: белого налета, ослизнения, вздутия упаковки, развития нежелательной микрофлоры и превышения общего уровня микробной нагрузки в продуктах.
Отдельная важная проблема – окисление жиров. После убоя животного запускаются процессы окисления под действием кислорода, света и свободных радикалов. При переработке мяса эти процессы ускоряются из-за механического измельчения, влияния тяжелых металлов, ферментов и термической обработки. Результат – прогоркание, ухудшение вкуса и изменение аромата – мы буквально открыли «ящик Пандоры». Перекисное окисление является основной причиной изменения качества продуктов из мяса – оно приводит к прогорканию, появлению неприятного вкуса и изменению профиля вкусоароматических веществ, образовавшихся при термообработке.
Упомянутые ранее консерванты – нитрит натрия и коптильные вещества способны замедлять окислительные процессы в жирах продукта. Тем не менее, для получения стабильного эффекта желательно применять их синергисты – блокаторы свободных радикалов (экстракты розмарина, зеленого чая, лиственницы даурской, виноградной косточки), блокаторы свободного кислорода (аскорбиновую и эриторбовую кислоту или их соли) и блокаторы тяжелых металлов (цитраты). Комплекс этих соединений не только сохраняет вкус продукта на протяжении всего срока годности, но и активно поддерживает нитрозомиоглобин – комплекс, придающий готовому продукту привычные нам оттенки красного цвета. Для стабилизации продуктов мы создали два надежных решения – Унифреш М и Унифреш И, которые активно поддерживают качество многих тонн мясной продукции на десятках комбинатов.
В отличие от многих столетий эмпирического развития мясопереработки, мы с вами прекрасно знаем, что нужно положить в продукт для повышения его питательной ценности, улучшения вкуса, цвета, структуры. Чтобы сохранить свой шедевр и донести его до конечного покупателя, также необходимо грамотно подбирать бактериостатические и антиокислительные системы, и наши специалисты фирмы «КРИСТ» всегда готовы помочь вам в решении этих задач.
Денис Олегович Захаркин, к.б.н., руководитель департамента исследований и разработок
