С технологической точки зрения влияние копчения на свойства готовой продукции проявляется в нескольких направлениях:
- образование цвета копченого продукта с широким спектром оттенков от светло-желтого до темно-коричневого;
- появление специфического приятного аромата и вкуса копчености, обусловленных образованием в продукте соответствующих вкусо-ароматических веществ;
- упрочнение поверхности (образование вторичной оболочки);
- консервирование за счет антиокислительного, бактерицидного и антипротеолитического действия коптильных компонентов.
Отрицательное действие копчения прежде всего связано с попаданием в продукт ПАУ и излишних количеств формальдегида, метанола и некоторых фенолов.
Уменьшение пищевой ценности продуктов при копчении связано со снижением содержания аминокислот (на 10-20 %), вступающих в реакции с коптильными компонентами. При этом потери незаменимых аминокислот составляют 10-50 %, особенно чувствителен к копчению лизин.
Образование цвета. Окрашивание поверхности копченых изделий в коричневые или золотистые тона является не только неотъемлемой частью эффекта копчения, придающего готовому продукту приятный и привычный для потребителя внешний вид, но и служит в определенной степени критерием правильности осуществления самого процесса. Интенсивность окрашивания является показателем степени прокопченности обрабатываемого изделия.
Химические стороны эффекта окрашивания сложны и многообразны. В основе образования цвета копченостей лежат следующие процессы:
- осаждение окрашенных коптильных веществ;
- окисление, полимеризация компонентов дыма как на поверхности продукта, так и в воздушной среде;
- взаимодействие компонентов дыма с белковыми веществами продукта.
Кроме того, формирование цвета копченого продукта при высокотемпературном и горячем копчении идет и под действием высоких температур среды, интенсифицирующих все цветообразующие реакции. Поэтому изделия данной группы окрашены, как правило, в темно-коричневые тона.
Окрашивающий эффект копчения определяется: • условиями дымогенерации (вид древесины, ее влажность, температура, количество подаваемого воздуха); • химическим составом и структурой продукта. |
Окрашенными коптильными компонентами являются вещества смолистой фракции дыма, а также некоторые другие, имеющие коричневые оттенки: фенолы, карбонилы, углеводы.
Оттенок цвета зависит от вида используемой древесины для получения коптильного дыма. Бук, клен, липа придают золотисто- желтые оттенки, дуб, ольха — желтовато-коричневые. Увеличение концентрации кислорода в зоне горения способствует более интенсивному окрашиванию продуктов.
Важнейшие процессы, влияющие на окрашивание поверхности продукта — реакции взаимодействия коптильных веществ с ингредиентами продуктов. С аминогруппами белковых веществ реагируют преимущественно карбонильные соединения дыма с образованием меланоидинов — азотсодержащих полимеров коричневого цвета. В цветообразовании принимают участие также формальдегид, гликолевый альдегид, глиоксаль, метилглиоксаль, ацетол, диацетил, фурфурол.
Из фенолов наиболее активное участие принимают те, которые содержат карбонильную группу, например ванилин, конифериловый и синаповый альдегиды, а также полифенолы. Окрашивание усиливается в результате реакций карамелизации углеводов, образующихся при распаде целлюлозы и гемицеллюлозы.
Индивидуальные аминокислоты, реагируя с карбонильными соединениями, дают окраску различных оттенков. Например, при взаимодействии метилглиоксаля с лизином появляется коричневая окраска, с глицином — желтая с оранжевым оттенком, с метионином и валином, лейцином и некоторыми другими — желтая.
Скорость реакций Майяра увеличивается с увеличением pH среды, поэтому искусственное смещение pH среды в щелочную сторону интенсифицирует цветообразование при копчении. Использование влажной древесины при дымогенерации приводит к существенному ухудшению окраски поверхности мясных продуктов, что может быть объяснено образованием большого количества кислот, которые, попадая на поверхность продукта, снижают pH.
Цвет копченостей во многом определяется видом изделия, его структурой и химическим составом. Изделия с большим содержанием жира имеют лучший блеск.
Усилению цвета способствуют протеолитические процессы, поэтому соленое, прошедшее стадию созревания сырье, окрашивается интенсивнее.
Реакции цветообразования продолжают протекать некоторое время и после окончания процесса копчения. Окрашивающий эффект копчения фиксируется органолептически и инструментально — с использованием объективных цветовых характеристик.
Образование аромата и вкуса. Характерные вкусоароматические свойства копченых продуктов являются результатом совокупного действия сорбирующихся компонентов дыма и веществ, образующихся в результате реакций компонентов дыма друг с другом и с составляющими продукта.
Аромат коптильного дыма зависит от вида древесины, температуры тления, типа дымогенератора, степени дисперсности и химического состава дыма. Считается, что наиболее ароматные компоненты содержатся в газообразной фазе дыма. Аромат коптильного дыма обеспечивают представители многих классов органических веществ, но основную долю вносят фенолы и их производные.
Установлено, что «ключевыми» компонентами в композиции являются следующие вещества: гваякол, метилгваякол, пирокатехин, сирингол, ванилин, эвгенол, крезол, циклотен. Кроме того, на запах и вкус влияют вещества, летучие с водяным паром — альдегиды, кетоны, фенолы и органические кислоты.
Механизм формирования вкусоароматических веществ при диффузии коптильных компонентов в продукт неизвестен. Ведущую роль в этом отводят фенолам, особенно гваяколу, сиринголу и их производным. Считается, что в среднем около 75 % фенольных веществ по мере их диффузии в продукт вступают в различные реакции с белковыми и жировыми компонентами продукта. При этом вкусоароматические ощущения во многом зависят от консистенции продукта, а также от его химического состава, в частности соотношения в нем липидов, белков, влаги и соли.
Аромат и вкус копченых изделий изменяются в процессе их производства и хранения. Сразу после обработки дымом копченый продукт имеет явно выраженный запах и привкус дыма. Через сравнительно короткий промежуток времени запах и привкус ослабевают вследствие десорбции с поверхности продукта легколетучих компонентов дыма, а также в результате взаимодействия с кислородом воздуха и продуктом.
Образование вторичной оболочки. Упрочение поверхностных слоев продукта при копчении обусловлено образованием полимерных веществ и формированием так называемой вторичной оболочки, которая способствует повышению стойкости изделия при хранении.
Наиболее сильное дублящее действие на коллаген и другие белки животных тканей оказывает формальдегид и некоторые другие альдегиды. Упрочение белковых структур происходит в результате формальдегид—коллагеновой конденсации по схеме:
Образующиеся — СН2 -мостики между молекулами коллагена приводят к уплотнению последних. Белки становятся менее активными и более устойчивыми к действию протеаз, возрастают их прочностные свойства, резко снижается гидрофильность. Эффект дубления имеет положительное значение для кишечной оболочки и поверхностного слоя продукта, защитные свойства которого к диффузии высокомолекулярных ПАУ и бактерий повышаются. Вторичная оболочка сохраняет форму продукта, способствует формированию структуры.
Восстановление консистенции продукта возможно при обработке вторичной оболочки водой или паром, что приводит к распаду формальдегидно- коллагеновых волокон.
Дубление белков несколько снижает их переваримость. Некоторое упрочение поверхностных слоев происходит и в результате удаления влаги с поверхности продукта при копчении.
Положительный эффект обезвоживания связан со стандартизацией влаги в продукте, нежелательный — с неравномерностью ее распределения по слоям и возможной деформацией изделия.