Осадка является первой операцией завершающего этапа тех­нологического процесса — термической обработки колбасных из­делий, во время которого колбасы и копчености доводятся до кулинарной готовности. Осадка происходит в специальных ка­мерах, где поддерживается определенный температурно-влаж­ностный режим.

В зависимости от вида колбасных изделий осадка бывает кратковременной и длительной. Кратковременной осадке подвер­гают вареные колбасы, сосиски и сардельки (2—4 ч), полукоп­ченые колбасы (4—6 ч) и варено-копченые колбасы (24—48 ч); длительной осадке сырокопченые и сыровяленые колбасы (5— 7 сут);

Колбасы, прошедшие осадку, значительно лучше обжарива­ются, так как при этом меньше выделяется влаги, которая за­медляет процесс обжарки и зачастую приводит к осаждению смолы и сажи.

При кратковременной осадке вареных, полукопченых и ва­рено-копченых колбас происходит некоторое уплотнение фарша, подсушивание оболочек и продолжается развитие реакций, свя­занных со стабилизацией окраски.

Для интенсивного удаления испаряющейся влаги камеры для кратковременной осадки оборудуют воздухоохладителями. При длительной осадке, наоборот, должна быть естественная цирку­ляция воздуха, потому что при искусственной на периферии батона может образоваться корочка засохшего фарша, которая будет препятствовать диффузии влаги из центральной части. При длительной осадке, кроме подсушки оболочки и уплотнения фарша, протекают сложные ферментативные и микробиологические процессы. В результате этих процессов формируется спе­цифический вкус и аромат, происходит вторичное структурообразование, стабилизируется окраска.

Сырые (вяленые, копченые) колбасы изготавливают без теп­ловой обработки, достаточной для пастеризации продукта, по­этому на первом плане необходимо рассмотреть современные представления о сущности формирования структуры сырых кол­басных изделий в процессе их осадки, о характере и роли мик­рофлоры.

Структурные изменения колбас при осадке. Формирование структуры — необходимая предпосылка получения продукта с надлежащими товарными показателями. Оно также в какой-то мере влияет на его пищевую ценность. Сущность процесса фор­мирования структуры продукта можно представить как превра­щение клеточной структуры животных тканей в вязкопластиче­скую (способную к течению) структуру, характерную для сы­рого фарша.

Процесс деструкции начинается с механического разрушения клеточной структуры измельчающими механизмами и заверша­ется в той или иной степени в результате частичного фермента­тивного распада белков в период осадки колбас. Монолитная структура, свойственная готовому продукту, начинает формиро­ваться с момента наполнения фаршем оболочки.

Фарш сырых колбас состоит из крайне неоднородных по со­ставу, размерам и форме частиц. Прерывная твердая фаза пред­ставлена гидратированными белковыми мицеллами, жировыми частицами, инкапсулированными структурообразной белковой оболочкой, остатками разрушенных мышечных волокон и жи­ровых клеток, обрывками соединительной ткани, кровеносных и лимфатических сосудов и нервных волокон. Непрерывная жид­кая фаза представляет собой водный раствор белковых и низко­молекулярных органических и неорганических веществ.

По характеру и прочности связей между дисперсными части­цами, образующими прерывную фазу, в обоих случаях фарш можно отнести к обратимо разрушающимся коагуляционным структурам. Частицы прерывной фазы в таких структурах свя­заны друг с другом молекулярными силами, действующими че­рез прослойку непрерывной фазы, с которой они связаны более прочно, чем друг с другом. Связи подобного типа называются коагуляционными. Возникновение коагуляционных связей обу­словлено наличием на поверхности частиц избытка поверхност­ной энергии. Их прочность сравнительно невелика и к тому же ослабляется тем, что они действуют через прослойку непрерыв­ной фазы. Поэтому они легко разрываются, но также легко восстанавливаются во времени. Поэтому и структура в целом после ее разрушения способна самопроизвольно восстанавли­ваться с течением времени, т. е. обладает тиксотропными свой­ствами.

В процессе шприцевания, когда оболочка через цевку напол­няется фаршем при больших скоростях его течения, структура фарша разрушается, происходит разрыв ее сплошности. В этих условиях последующее сравнительно быстрое обезвоживание во время копчения или сушки в какой-то мере способствует фикса­ции последствий разрушения структуры. Готовый продукт мо­жет также получиться с дефектами структуры (пористость).

Отсюда вытекает необходимость выдержки колбас в течение времени, достаточном для полного восстановления структуры, т. е. осадки, при условии, чтобы в продукте не возникло суще­ственного перепада влажности между периферийной и централь­ной частями. Этому условию отвечает возможность более низкой температуры и высокая относительная влажность воздуха во время осадки. Если фарш был изготовлен с измельчением мяса на куттере и вакуумировался, продолжительность осадки долж­на быть меньше, чем обычно (по данным ВНИИМПа, около 2 сут). При этом не следует упускать из виду и дополнительное назначение осадки: создание условий, необходимых в дальней­шем для желательного направления развития микрофлоры в фарше.

Переход обратимо разрушающейся коагуляционной структу­ры сырого фарша в монолитную, свойственную готовому про­дукту, тесно связан с изменениями, происходящими в непрерыв­ной жидкой фазе, в которой постепенно формируется простран­ственный твердообразный каркас. В формировании такого каркаса участвует та часть белковых веществ, которая выходит из разрушенных клеток в непрерывную фазу. Поэтому процесс разрушения имеет существенное значение для непрерывной фа­зы. По мере уменьшения прослоек дисперсионной среды при сушке создаются благоприятные условия контактирования и взаимодействия частиц дисперсной фазы. Формирование про­странственного структурного каркаса тесно связано с уменьше­нием растворимости мышечных белков в буферных растворах электролитов как низкой, так и высокой ионной силы.

По мере созревания колбас и формирования структуры в белковой части фарша возникают связи, не разрушаемые рас­творителями. При этом во внешнем слое толщиной около 5 мм устойчивая к действию растворителей структура образуется уже в начальной фазе производственного цикла. Причем раствори­мость белков миоплазмы и миофибрилл снижается с различной интенсивностью. Если для белков миоплазмы в центральной части образцов заметного улучшения не обнаруживается на 10 сут выдержки колбас, то к тому же времени до 15% белков миофибрилл теряют растворимость. Интенсивность снижения растворимости белков миофибрилл вдвое выше, чем белков мио­плазмы, что согласуется с представлением о присущей белкам миофибрилл тенденции к агрегированию. Для этих белков ха­рактерны высокая и приблизительно постоянная скорость снижения растворимости. Во внешнем слое растворимость белков обеих фракций снижается интенсивнее, чем в центральном.

Если учесть, что различие в величине pH для центрального и внешнего слоев невелико, то наиболее вероятная причина различий в изменении растворимости — влияние скорости и сте­пени обезвоживания продукта. Кроме того, нельзя исключить окисление белков внешнего слоя кислородом воздуха. Однако первая причина, по-видимому, имеет большее значение, если учесть своеобразную роль воды в механизме структурообразо- вания гидрофильных систем, структурные элементы которой об­ладают химической активностью.

Отсюда следует, что структура в различных частях объема образца будет формироваться по-разному. Это различие тем больше, чем больше градиент влажности. Потеря способности белков к растворению обусловлена тем, что энергия взаимодей­ствия между частицами белковых веществ начинает превышать энергию их взаимодействия с частицами растворителя. Это мо­жет быть истолковано как следствие возникновений между белковыми частицами более прочных связей, чем связи коагу­ляционного типа. Учитывая особенности структуры белков и свойств функциональных групп белковых молекул, к числу та­ких связей в первую очередь относятся водородные и связи, воз­никающие между ионогенными и сульфгидрильными группами.

Экспериментально доказано, что параллельно снижению рас­творимости возрастает количество водородных связей, связей между группами для белков миоплазмы и миофибрилл и ди- сульфидных связей для белков фибрилл.

Наряду с процессом агрегирования белков обнаруживаются разрушения гистологической структуры тканей.

Ввиду того что при изготовлении сырых (сырокопченых и сыровяленых) колбас сырье подвергается лишь сравнительно грубому измельчению, в сыром фарше преобладают компоненты с клеточной структурой. Необходимая степень ее деструкции, предшествующая возникновению структуры, свойственной гото­вому продукту, достигается в период его изготовления под воз­действием протеолитических ферментов тканей и микроорганиз­мов. Процессы деструкции, происходящие в колбасном фарше в период созревания, связаны в основном с гидролитическим распадом веществ.

Сдвиг pH среды при созревании колбас в кислую сторону и механическое разрушение внутриклеточной структуры стиму­лируют активность протеаз.

Гидролиз белков имеет двоякое значение: начальная стадия гидролитического распада делает белок более легкоусвояемым и способствует повышению пластичности фарша и глубокий рас­пад, сопровождающийся разрушением низкомолекулярных про­дуктов гидролиза белков, может снижать биологическую цен­ность субстрата в целом.

Роль бактериальных ферментов в развитии протеолиза пред­ставляется несомненной, если проследить интенсивность разви­тия микрофлоры в процессе изготовления колбас. В период осадки общее количество микробных клеток возрастает, дости­гая десятков миллионов в 1 г фарша.

Роль и значение активности ферментов зависят от условий, связанных с изменениями, происходящими в фарше. Можно по­лагать, что в начальной фазе созревания колбас, когда pH сре­ды достаточно высока, влагосодержание велико, а концентрация соли мала, т. е. когда условия благоприятствуют развитию мик­рофлоры, роль бактериальных ферментов значительна, а по ме­ре снижения pH среды возрастает роль мышечных катепсинов. При pH 5,4 мышечные катепсины проявляют наибольшую про­теолитическую активность. Гидролитическому распаду в боль­шей степени подвергаются белки миоплазмы, чем белки миофибрилл. Интенсивность гидролиза уменьшается по мере обез­воживания продукта. Причем гидролитический распад белков протекает с большей скоростью (примерно втрое быстрее) в центральном слое, чем во внешнем.

Следствием гидролиза белков является значительное разру­шение клеточных образований, в результате чего достигается микроскопическая однородность структуры. Наряду с этим час­тичный гидролиз белков в период созревания сырых колбас делает их более легкоусвояемыми при употреблении в пищу.

Таким образом, структура сырокопченых и сыровяленых кол­бас формируется на фоне и в связи с развитием в фарше двух противоположно направленных процессов:

ферментативного гидролитического распада белковых компо­нентов фарша, следствием которого является большая или меньшая степень разрушения клеточной структуры частиц фар­ша и достижение микроскопической однородности структуры, свойственной готовому продукту;

спонтанного формирования пространственного структурного каркаса путем агрегирования белков вначале в результате воз­никновения коагуляционных связей, а в последующем по мере обезвоживания вытеснения этих связей конденсационными, вследствие чего каркас приобретает прочность; этим обуслов­ливается переход обратимо разрушающейся вязкопластической структуры сырого фарша в необратимо разрушающуюся упруго­пластическую структуру готового продукта.

Роль микрофлоры. При производстве мясных продуктов при­сутствие и жизнедеятельность микроорганизмов в зависимости от их биологических свойств и условий развития могут иметь как отрицательное, так и положительное значение. Отрицатель­ная роль заключается в том, что микроорганизмы могут явиться источником заболеваний либо отравлений и приводить к порче продуктов.

Говоря о положительной роли микроорганизмов, обычно име­ют в виду их влияние на аромат, вкус, консистенцию, санитар­но-гигиеническое состояние продукта, а также их способность тормозить окисление компонентов продукта.

Технологический процесс изготовления сырокопченых и сы­ровяленых колбас требует длительной выдержки сырья при не­большой плюсовой температуре, т. е. в условиях хотя и замед­ляющих, но не исключающих деятельность тканевых ферментов и микрофлоры. В этом случае микробиальные процессы разви­ваются не только на поверхности, по и в глубине.

Все это говорит о том, что, придавая большое значение по­ложительному влиянию молочнокислых микроорганизмов на формирование аромата сырокопченых и сыровяленых колбас, необходимо учитывать и то нежелательное действие, которое они могут оказать на цвет готовых колбасных изделий.

Важная роль некоторых видов микрофлоры как технологи­ческого фактора подтверждается как прямым, так и косвенным путем. При выработке сырых колбас с течением времени посте­пенно изменяется состав микрофлоры как внутри, так и на по­верхности продукта. Это связано с тем, что на состав и разви­тие микрофлоры влияют постепенное обезвоживание среды и по­вышение концентрации соли.

Селективный характер размножения микрофлоры создаст условия для подавления некоторых бактерий в последующем. В процессе осадки при низких плюсовых температурах преиму­щественно развиваются микрококки, и во время сушки в таких колбасах не находят протея и кишечной палочки в отличие от колбас, подвергшихся недостаточной осадке, где эти микробы обнаруживаются даже в конце сушки. Наряду с этим известное значение имеет снижение pH и явление антагонизма. К концу созревания в фарше преобладают (до 98%) представители мо­лочнокислой флоры, безвредной для человека. Из сырокопченых колбас выделен 261 штамм, из них 87 молочнокислых бактерий 25 видов.

Из молочнокислых бактерий преимущественное развитие по­лучают кокковые формы. Такие нежелательные бактерии, как кишечная палочка, протей, бациллы из группы Mesentericus, Subtilis, постепенно исчезают и в готовом продукте, как правило, не обнаруживаются. Подавление развития большинства этих ви­дов бактерий не устраняет, однако, последствий их присутствия вначале. Ферменты, выделяющиеся во внешнюю среду вслед­ствие лизиса микробных клеток, не утрачивают своей активно­сти. Запах вяленых колбас может приобретать затхлый оттенок, который в копченых колбасах маскируется острым и сильным ароматом коптильных веществ.

В сырых колбасах преобладает микрофлора из числа томоферментативных и гетерофермептативных молочнокислых бак­терий. В готовых, хорошо созревших колбасах преобладают мо­лочнокислые бактерии и микрококки. Из числа молочнокислых бактерий всегда присутствуют бактерии L. plantarum.

Между изменением влажности колбасы и концентрацией со­ли в смысле их совокупного влияния па развитие микроорганиз­мов существует определенная взаимосвязь. Величина pH кол­басного фарша также оказывает влияние на развитие и свой­ства микрофлоры. Так как pH колбасы падает, начинают доми­нировать молочнокислые бактерии, кислото- и солеустойчивые кокки. Эти бактерии способны использовать в качестве пита­тельной среды углеводы с образованием карбоновых кислот, что приводит к снижению pH.

Протеолитические бактерии, которые находятся в состоянии роста, выделяют ферменты, которые активны в щелочной среде. Возбудители гниения имеют оптимум роста при pH 7,0—7,4, при высокой кислотности их рост тормозится. При pH 5,2—5,4 тор­мозится рост Bact. mesentericus, протея — при pH 4,01—4,1, но вследствие высокой концентрации соли в сырокопченой колбасе такое торможение в развитии наступает при pH 5,5—5,6. pH мя­са, идущего на выработку сырокопченых и сыровяленых колбас, не должно превышать 6,2.

Биохимические изменения, проходящие в продукте при осад­ке, находятся в тесной связи с ростом и обменом веществ бак­терий. В этой связи необходимо создать такие условия, которые обеспечивают бактериям оптимальную среду для развития. Ре­шающими факторами для роста бактерий наряду с питатель­ными веществами являются температура и влажность. Бактерии потребляют все питательные вещества в растворенном виде, по­этому важное значение имеет aw.

Направленное использование микрофлоры. В технологии сы­ровяленых колбас, где тепловая обработка не предусматрива­ется, значение микробиального фактора более многосторонне, нежели в технологии копченых колбас. Помимо обеспечения широкого спектра оттенков аромата и вкуса, а также безупреч­ного санитарно-гигиенического состояния продукта, возникает необходимость надежно защитить его от губительного воздейст­вия внешних факторов: плесневения, окисления кислородом воз­духа, пересыхания и отвердения внешнего слоя. В принципе эту задачу можно считать решенной. Введение в состав фарша под­ходящих представителей молочнокислых и денитрифицирующих бактерий обеспечивает решение первой части задачи, а обработ­ка поверхности противоплесневыми дрожжами — второй части.

Наиболее подходящими штаммами молочнокислых бактерий являются те, которые выделяются из мясопродуктов с длитель­ном технологическим циклом изготовления. То же относится и к денитрифицирующим бактериям.

Что касается защиты поверхности продукта, то роль актив­ного антиплесневого и антиокислительного фактора выполняют хорошо растущие на поверхности продукта дрожжи из рода Debaryomyeis klocekery. Тонкий слой этих дрожжей, вырастаю­щий на поверхности, задерживает и образование твердого пе­ресохшего слоя. Некоторые виды этих дрожжей способствуют улучшению запаха и торможению обеспечивания.

Технология, основанная на этих принципах, разработана в лаборатории МТИММП и многократно испытана на различ­ных видах сырья (говядина, свинина, конина) в производствен­ных условиях. В качестве бактериальной закваски рекоменду­ется смесь лактобацилл и микрококков, выделенных из колбас длительного созревания, в равных долях обшим количеством до 10 млн клеток на 1 г фарша.

Помимо того что эта технология позволяет вырабатывать продукт, лишенный недостатков, которые свойственны копченым колбасам, сама организация технологического процесса настоль­ко упрощается, что может быть полностью реализована (с мо­мента заключения фарша в оболочку) в одной камере, конструк­ция которой могла бы обеспечить автоматическую смену темпе­ратурно-влажностного режима, механизированную загрузку и выгрузку, а также периодическое перемещение продукта в объ­еме камеры.

До сих пор остается спорным вопрос о том, какую темпера­туру осадки следует рекомендовать для колбас, изготовляемых с применением побудительных бактериальных культур. Бытует мнение, что должный результат достигается лишь в том случае, если развитие этих культур стимулируется применением повы­шенных (18—20°С) температур при осадке. Однако в этих усло­виях резче ускоряется развитие и других, в том числе и нежелательных, бактерий.

Хотя вероятность попадания в фарш токсинобразующих бак­терий невелика, исключить ее полностью нельзя. И если это слу­чится, несколько суток выдержки (осадка, копчение) колбасы при 18—20°С может быть достаточно для локального накопле­ния токсинов в опасной концентрации. Учитывая эти соображе­ния, было определено необходимым проводить осадку при тем­пературе, близкой к 0°С.

Более интенсивный прирост количества летучих кислот в- сравнении с их приростом в колбасах, изготовляемых без добавки бактериальных культур, дает основание связывать с этим улучшение аромата продукта.

Технология производства сыровяленых колбас с целенаправ­ленным использованием бактериальных культур и дрожжей поз­воляет упростить производственный процесс за счет исключения выдержки мяса в посоле и копчения, сократить длительность,, цикла па 40—50%, предотвратить попадание в сыровяленце, колбасы канцерогенных веществ (3,4-бензопирена и др.), а это полностью отвечает задаче, которую поставили онкологи перед работниками пищевой промышленности; исключение при произ-, водстве пищевых продуктов применения дыма, который, как указывалось, является источником некоторых канцерогенных веществ.