Копчение является одним из способов консервирования, особенно в со­четании с посолом и сушкой. Консервирующий эффект копчения основыва­ется на бактерицидном, антиокислительном и антипротеолитическом воз­действии многочисленных веществ, содержащихся в дыме.

Бактерицидное действие. Оно является результатом комбинирован­ного влияния антисептических компонентов дыма, обезвоживания, посола, снижения pH и высокой температуры при горячем копчении.

Бактерицидное действие дыма проявляется прежде всего на поверхно­сти продукта. По мере диффузии коптильных компонентов внутрь продук­та зона угнетения микрофлоры увеличивается.

Воздействие различных компонентов коптильного дыма на микрофлору зависит от их химической природы, а также является селективным (избира­тельным). Существенное антимикробное действие проявляют только кисло­ты и фенолы. Фракция суммарных кислот дыма активнее подавляет жизне­деятельность спорообразующей микрофлоры (В. mesentericus, В. subtilis, В. Megaterium), а фенолов — условно-патогенной микрофлоры (кишечной палочки и протея).

Механизм бактерицидного действия фенолов состоит в уменьшении по­верхностного натяжения на границе бактериальной клетки, вызывая измене­ния физического состояния коллоидов в ней, что приводит к гибели микроор­ганизмов. Возможно также взаимодействие фенолов с бактериальными белка­ми, которое негативно влияет на жизнедеятельность клеток и их размножение.

Бактерицидная сила фенолов и кислот возрастает с увеличением их мо­лекулярной массы и количества алкильных цепей боковых групп в феноль­ном ядре: крезол — ксиленол — пропилгваякол — этилсирингол — гидрохи­нон — метилгшрокатехин — пирогаллол.

Антисептическое действие кислот зависит не только от природы микро­организмов, проявляющих различную степень резистентности к кислотам, но и от свойств кислот, а также pH, концентрации, температуры и других факторов.

Отдельные кислоты коптильного дыма, например прогшоновая и янтар­ная, антисептически сильнее уксусной, но из-за преобладания в дыме уксус­ной кислоты значение последней будет ведущим.

Бактерицидное действие кислот значительно возрастает при повышении температуры: так, при повышении температуры на 10 “С бактерицидное дей­ствие увеличивается в 2-3 раза.

Бактерицидность алифатических кислот повышается от низших к вы­сшим. Установлены также бактерицидность кетокарбоновых — пировиноградной и левулиновой кислот, бактериостатическое действие ароматиче­ских — салициловой и бензойной кислот. Бактерицидное действие салици­ловой кислоты в 10 раз слабее фенола; бензойная кислота задерживает рост микроорганизмов при концентрации не менее 0,05 %.

Бактерицидность спиртов эффективно проявляется лишь в значитель­ных концентрациях. При повышении температуры бактерицидное действие спиртов усиливается, но в меньшей мере, чем кислот и фенолов. Поэтому участие спиртов в бактерицидном действии копчения считают не столь зна­чительным.

Карбонильные соединения, за исключением формальдегида, не участву­ют в бактерицидном действии копчения вследствие своей низкой бактери­цидной эффективности, относительно малой концентрации в дыме и способ­ности вступать в реакции с компонентами обрабатываемого продукта.

Формальдегид является одним из самых сильных антисептиков. Бакте­рицидность формальдегида различна по отношению к отдельным видам ми­крофлоры. Например, на В. typhy формальдегид действует приблизительно как фенол, а на золотистый стафилококк — в 3-4 раза сильнее. Бактерицид­ное действие формальдегида обусловлено, по мнению исследователей, взаи­модействием с белками микробных тел и значительно усиливается при по­вышении температуры. Однако бактерицидность и особенно спороцидность формальдегида эффективно проявляются лишь в довольно больших концен­трациях.

Нейтральные соединения и органические основания имеют слабые бак­терицидные свойства. Углеводная фракция, наоборот, стимулирует рост ми­кроорганизмов.

Таким образом, компоненты дыма обладают широким спектром бакте­рицидного действия: кислоты наиболее эффективно подавляют спорообра­зующие виды, фенолы — банальную и условно-патогенную микрофлору.

Наиболее устойчивы к действию коптильных веществ плесени, которые способны развиваться на поверхности даже хорошо прокопченного продук­та, особенно если она увлажнена.

Температура копчения существенно влияет на характер жизнедеятель­ности микрофлоры в продукте: 18-20 °С — оптимальная температура для развития психрофильных микроорганизмов, 35-40 °С — для развития мезофилов, 80-100 °С — оказывают пастеризующий эффект на большую часть вегетативной микрофлоры.

Таким образом, при пониженных температурах копчения выше вероят­ность преимущественного развития микробов — антогонистов гнилостных бактерий. В остаточной микрофлоре преобладают молочнокислые бактерии и граммположительные микрококки. В продуктах холодного копчения поги­бает около 50 % первоначального количества микроорганизмов. Эти изделия при одинаковой степени прокопченности более устойчивы к микробиальной порче. Одновременно увеличение степени стабильности сырокопченых изде­лий в процессе хранения обусловлено низкими значениями pH и A_w.

При горячем копчении уничтожение микрофлоры основывается на двух факторах: воздействии высоких температур и антисептических свойствах дыма. Коптильные компоненты дыма проникают в продукт в незначитель­ных количествах вследствие образования уплотненного слоя денатурирован­ных белков. Поэтому консервирующий эффект у изделий горячего копчения ограничивается поверхностью, такие продукты менее стойки, чем изделия холодного копчения.

Коптильные вещества, адсорбированные на поверхности продукта и мед­ленно проникающие из поверхностных слоев в центральные, сохраняют бак­терицидные свойства в течение некоторого времени и после копчения.

Антиокислительное действие. Торможение окислительной порчи копченых продуктов прежде всего связано с фенольными соединениями ды­ма. У кислот обнаружены весьма слабые антиокислительные свойства, тог­да как органические кислоты и углеводы даже способствуют окислению.

Торможение фенолами процесса окисления обусловлено тем, что оки­слительный потенциал молекулы фенола ниже окислительного потенциала пероксидных соединений, накапливающихся в результате цепных реакций окисления жира. Энергия связи InO-Н в молекулах фенолов составляет не более 60-70 ккал/моль, тогда как в молекуле пероксида или гидроперокси­да RO-H она равна 80-90 ккал/моль. Поэтому свободные радикалы преи­мущественно взаимодействуют с молекулами фенолов, в результате чего происходит обрыв окислительной реакции:

В итоге происходит торможение и даже прекращение окисления липи­дов копченых изделий, а фенолы видоизменяются, теряя первоначальные химические и органолептические характеристики.

Доказано, что чем выше молекулярная масса фенолов, чем больше у них ОН-групп, тем сильнее их антиокислительный эффект. Так, производные гваякола — лучшие антиоксиданты, чем фенолы, а производные сирингола — лучше, чем гваякола. Наиболее сильными антиокислителями являются пиро­катехин, гидрохинон, а-нафтол, ингибирующая способность которых равна ингибирующей способности бутилоксианизола или несколько превосходит его. Из фенолальдегидов и фенолкислот антиокислительными свойствами обладают ванилин, салициловый альдегид, гидроксибензойная кислота.

Антиокислительное действие компонентов дыма резко возрастает при наличии в продукте аскорбиновой кислоты.

Таким образом, антиокислительный эффект копчения — одно из наибо­лее важных следствий обработки мясопродуктов коптильным дымом. Это тем более существенно, что окисление продукта начинается именно с по­верхности, где концентрация коптильных веществ наибольшая и достигает нужной величины сравнительно быстро. Следует отметить, что концентра­ция фенолов в жировой части при копчении оказывается в полтора-два ра­за выше, чем в мясной.

Антипротеолитическое действие. Заключается в замедлении дей­ствия протеаз за счет их денатурации (горячее копчение), взаимодействия с коптильными компонентами (холодное копчение).

При холодном копчении сырых изделий продолжают развиваться авто- литические и микробиальные процессы, которые начались в период посола и осадки.

Коптильные компоненты, в основном фенольные и карбонильные, взаи­модействуют с белками продукта и ферментами, имеющими белковую при­роду. В результате белки становятся менее доступными действию малоак­тивных ферментов. Кислоты коптильной среды, сдвигая pH продукта в ки­слую зону, способствуют частичной денатурации ферментов, что делает их менее активными в процессах расщепления тканевых белков. В результате протеолиз замедляется или приостанавливается.