60 przyprawy i dodatki do mięs Znaczenie wzmacniaczy smaku w produkcji wyrobów mięsnych Jednym z podstawowych wyróżników konsumenckiej oceny wyrobów mięsnych jest smakowitość rozumiana zazwyczaj jako kompleksowe wrażenia, na które składa się smak i zapach oraz odczucia związane z wyglądem i dotykiem. Tworzenie się profilu smakowo - zapachowego wyrobów mięsnych wynika z zamierzonego oraz przypadkowego oddziaływania związków chemicznych, które: tworzą się w wyniku autolitycznych i mikrobiologicznych przemian surowców lub w wyniku procesu przetwórczego i przechowalniczego wyrobów, zostały wprowadzone do wyrobów wraz z dodatkami technologicznymi lub same zostały zastosowane jako dodatki, powstały w następstwie działalności enzymów własnych surowca mięsnego. Podstawowe charakterystyczne substancje smakowe i zapachowe w wyrobach mięsnych tworzą się: poprzez reakcje rozpadu substancji zawartych w tłuszczach, jako produkty reakcji Maillarda, wskutek powstawania niskocząsteczkowych peptydów i aminokwasów. Wiele produkowanych wyrobów mięsnych zawiera oprócz surowców zasadniczych pewne ilości substancji dodanych, które polepszają ich jakość lub ułatwiają kierowanie procesami technologicznymi przy ich wytwarzaniu. Bardzo istotne w procesie produkcyjnym stają się dodatki modyfikujące smakowitość produkowanych wyrobów mięsnych, co decyduje o ich atrakcyjności. Jest to szczególnie ważne przy wytwarzaniu wyrobów, które ze względu na swoją naturę wykazują małą intensywność w smaku i zapachu (duża ilość neutralnej smakowo wody). Dotyczy to również wyrobów z ograniczoną zawartością w składzie surowcowym nośnika smaku jakim jest tłuszcz, co wynika z obecnych preferencji konsumenckich dotyczących charakterystyki spożywanych i w dużym stopniu akceptowanych wyrobów mięsnych. Jednocześnie w występujących uwarunkowaniach produkcyjnych i przechowalniczych (agresywne termicznie metody obróbki, długie terminy magazynowania) ulegają zniszczeniu naturalne niestabilne komponenty smakowo- aromatyczne, co dodatkowo pogarsza smakowitość produktów mięsnych. Wobec powyższych faktów smakowitość jako wyróżnik oceny sensorycznej produkowanych wyrobów mięsnych musi być zoptymalizowana poprzez odpowiedni dobór przypraw oraz dodatków funkcjonalnych wzmacniających walory smakowo-aromatyczne (wzmacniacze smaku). Podstawowym celem stosowania tych dodatków jest ukształtowanie lub wyeksponowanie wyróżników sensorycznych,w tym głównie smakowitości. Niezbędną substancją dla zaakceptowania smaku produktów mięsnych jest obecność chlorku sodu. Poprzez smak słony generowany głównie przez kation sodu i dominujący mniej lub więcej nad wszystkimi innymi smakami, uzyskuje się pobudzenie receptorów komórek smakowych. Nadając wyrobom słoności sól sprzyja wytworzeniu pożądanego smaku, a ponadto działając synergistycznie z wieloma substancjami uczestniczy w wytwarzaniu typowej smakowitości produktów mięsnych. Cennymi dodatkami aromatyzującymi wyroby mięsne są przyprawy, głównie ziołowe. Modyfikują one cechy smakowo-zapachowe, a niektóre wykazują dodatkowo właściwości konserwujące (przeciwutleniające, antybakteryjne, przeciwpleśniowe). O przydatności przycd. str. 62
62 przyprawy i dodatki do mięs praw w celu poprawy smakowitości wyrobów mięsnych decyduje zawartość w nich związków biologicznie czynnych. Wzmacniaczami smaku (potencjatory = intensyfikatory) nazywa się substancje wywierające specyficzne oddziaływanie na receptory smakowe. Wzmacniają one intensywność lub przedłużają czas trwania wrażeń smakowych wywoływanych przez inne substancje, podczas gdy same są pozbawione smaku i zapachu względnie posiadają specyficzny, ale bardzo mało intensywny smak. Potencjatory wykazują najczęściej własny unikalny smak różny od czterech podstawowych smaków (gorzki, słodki, kwaśny, słony) określany jako,,umami" (smakowity). Wzmacniają one intensywność smakowitości wyrobów mięsnych, do których zostały dodane oraz mogą maskować w kompozycji z cukrami prostymi, aminokwasami, tiaminą i ziołami niepożądane cechy smakowe. Stają się wówczas składnikiem tzw. prekursorów smakowitości. Hydrolizaty białkowe Hydrolizaty białkowe należą do wysokobiałkowych produktów otrzymywanych na drodze hydrolizy z udziałem enzymów bądź katalizatorów chemicznych (kwasy, zasady). Wskutek tego, że zawierają w swoim składzie proteozy, polipeptydy, peptydy i aminokwasy wzmacniają smak i aromat wyrobów mięsnych. Korzystne oddziaływanie hydrolizatów na smakowitość wynika ponadto z zawartości w nich kwasu glutaminowego i jego soli sodowej oraz nukleotydów, które są typowymi wzmacniaczami smaku. Taki skład hydrolizatów powoduje ponadto synergistyczne wzajemne działanie ich składników nawzajem na siebie. Efektem tego jest wprowadzenie przez hydrolizaty do wyrobów mięsnych określonego smaku oraz uwypuklenie charakterystycznych cech potencjatora smakowego. Hydrolizaty działają również na intensyfikację odczucia smaku słonego, która zależy od rodzaju stosowanego hydrolizatu, sposobu jego otrzymywania, zawartości soli i występowania charakterystycznych grup funkcyjnych (np.- SH). Synergizm hydrolizatów białkowych z produktami reakcji Maillarda powoduje wnoszenie do wyrobów mięsnych charakterystycznej nuty smakowej przy dozowaniu na poziomie wynoszącym 0,1-0,7%. Stosując hydrolizaty białkowe w produkcji wyrobów mięsnych uzyskuje się dodatkowo inne efekty technologiczne. Należą do nich: właściwości ochronne w stosunku do tłuszczów (zapobieganie jełczeniu oksydacyjnemu poprzez ograniczenie tworzenia się nadtlenków), właściwości emulgujące i żelujące, które zależą od stopnia hydrolizy hydrolizatów, obniżenie a w, co wpływa pozytywnie na trwałość wyrobów, podwyższenie zawartości białka w wyrobach. Właściwości żelujące wykazują hydrolizaty o niskim stopniu hydrolizy przy dodatku na poziomie 2-3%. Przeciwutleniające działanie hydrolizatów wynika z: możliwości generowania przeciwutleniaczy fenolowych, reagowania z wolnymi rodnikami tłuszczów, tworzenia kompleksów z prooksydatywnymi jonami Me, reagowania z wolnymi kwasami tłuszczowymi i blokowania podatnych na utlenianie grup metylenowych. Działanie przeciwutleniające hydrolizatów białkowych jest efektem obecności w ich cząsteczkach aktywnych grup sulfonowych, sulfhydrylowych, aminowych i karboksylowych. Źródłem tych grup funkcyjnych są aminokwasy, głównie tryptofan, cysteina, metionina, arginina, lizyna i tyrozyna.
64 przyprawy i dodatki do mięs Kwas glutaminowy i jego sól sodowa Kwas glutaminowy (L - glutaminowy) jest aminokwasem występującym jako składnik większości białek roślinnych i zwierzęcych. Jest jednym z budulców prowadzącym do syntezy komponentów biochemicznych w organizmach żywych. W stanie wolnym występuje w dużej ilości w niektórych serach (parmezan), warzywach, wodorostach i mięsie. W warzywach jego ilość kształtuje się na poziomie od 48 mg / 100 g (szpinak) do 246 mg / 100 g (pomidory). Niektóre wodorosty (brunatnice) zawierają 1608 mg / 100 g masy. Duże ilości kwasu glutaminowego występują też w zielonym groszku. W mięsie jego zawartość wynosi od 0,008% (mięso baranie) do 0,064% (mięso z kaczki). Jego zawartość jest uzależniona od zachodzących zmian biochemicznych i wzrasta wraz z postępującym procesem dojrzewania mięsa oraz dynamiką desmolizy białek mięśniowych. Kwas glutaminowy będąc potencjatorem smakowym wraz ze swoją solą sodową (glutaminian sodu = MSG) oraz kwasem asparaginowym wzmaga smakowitość produktów mięsnych. Związki te, mimo że same nie wyróżniają się własnym smakiem wywołują wrażenia smakowe określane jako charakterystyczny, specyficzny i zarazem niepowtarzalny smak umami. W praktyce produkcyjnej wyrobów mięsnych znaczenie ma głównie glutaminian sodu, którego efektywność intensyfikowania wrażeń smakowych sprowadza się do przedziału wartości ph wynoszącego 5,5-8,0. Dodatek w stosunku do wyrobu gotowego na poziomie 0,5-2% generuje skutecznie podstawowe smaki, w tym również smak słony. Z tego powodu glutaminian sodu może odgrywać znaczącą rolę przy produkcji wyrobów o obniżonej zawartości chlorku sodu. Właściwie dobrane wzajemne proporcje z chlorkiem sodu pozwalają na redukcję soli w wyrobie gotowym nawet o 30-40%. Próg wyczuwalności dla glutaminianu sodu wynosi 0, 012%, a efekt wzmacniający osiąga się przy zawartości na poziomie 0,5%. Podstawowym źródłem glutaminianu sodu są hydrolizaty białkowe, w których ten związek występuje. W praktyce glutaminian sodu uzyskuje się w procesie fermentacji substancji białkowych (melasa, makuchy) przez bakterie Micrococcus glutamicus i maczugowce Corynebacterium glutamicum. Produktem biosyntezy procesu fermentacji staje się glutaminian sodu naturalnego pochodzenia. W przypadku stosowania glutaminianu sodu w produkcji wyrobów mięsnych nie występuje naturalna bariera smakowa jak w przypadku stosowania soli kuchennej, gdzie słoność wyrobów determinuje ilość stosowania soli. Jednak zbyt duże dawki glutaminianu sodu (powyżej 10 g na 1 kg wyrobu) prowadzą już do niekorzystnych efektów smakowych. Ponadto nadmierne spożywanie MSG u niektórych konsumentów (osoby nadwrażliwe) może wywoływać bóle głowy, bóle w klatce piersiowej, pocenie się, nudności i zawroty głowy. Zbyt duże spożywanie glutaminianu sodu prowadzi do tzw. syndromu restauracji chińskiej oraz jest negatywne w skutkach dla alergików. Ekstrakty drożdżowe i wzmacniacze nukleotydowe Ekstrakty drożdżowe są produktami powstałymi wskutek autolizy drożdży. Działanie enzymów własnych drożdży poza autolizą białek powoduje rozkład wielocząsteczkowych związków jądra komórkowego zwanych kwasami rybonukleinowymi (RNA). Analogiczny efekt uzyskuje się poprzez zastosowanie enzymów pochodzenia bakteryjnego. Kwasy RNA zawierające w swoich cząsteczkach azot i fosfor pod wpływem katalizującego działania enzymu rybonukleazy ulegają przemianom (hydroliza) do pojedynczych nukleotydów, składających się z zasady organicznej, pentozy i reszty kwasu ortofosforowego. Związki te stanowią średnio 3,67% składu ekscd. str. 66
66 przyprawy i dodatki do mięs traktów drożdżowych i wykazują charakterystyczne cechy potencjatorów smakowitości. W czasie działania enzymów własnych drożdży uwalniają się ponadto peptydy, witaminy i inne substancje komórek drożdżowych. Z tego względu autolizaty drożdżowe oprócz zdolności aromatyzowania stanowią cenne źródło białka, witamin z grupy B, a także błonnika pochodzącego ze ścian komórkowych drożdży. Średnio zawierają 50-75% białka, 4-13% węglowodanów i 3-5,2% azotu aminowego. Taki skład ekstraktów drożdżowych predysponuje je do zastosowania w charakterze białek zamiennikowych oraz jako dodatki funkcjonalne w przetwórstwie mięsa. Ponadto ekstrakty drożdżowe jako naturalne źródło kwasów organicznych, cukrów i peptydów wzbogacają równocześnie smak, jak i zapach wyrobów mięsnych w przeciwieństwie do glutaminianu sodu, który dostarcza tylko smaku umami. Nukleotydy powstające w czasie autolizy drożdży powodują wzmacnianie odczucia smaku mięsnego, grzybowego i warzywnego. Równocześnie nadając produktom smak umami pozwalają zastępować glutaminian sodu, co daje możliwość ograniczania jego dawkowania. Synergizm w działaniu nukleotydów z glutaminianem sodu pozwala na skuteczne wzmacnianie smakowitości wyrobów mięsnych przy stosunkowo niskim poziomie dozowania. Efekt ten jest szczególnie wyraźny przy poziomie zawartości soli kuchennej wynoszącym 2-5%. Najlepsze efekty wzmocnienia smakowitości osiąga się przy stężeniu 0,1-0,2% glutaminianu sodu oraz 0,006-0,1% nukleotydów. Nukleotydy w działaniu łagodzą ponadto smak kwasów i redukują słoność wyrobów. Powstające na drodze degradacji kwasu rybonukleinowego (RNA) są stabilne w szerokim zakresie wartości ph wynoszącym 3-8. Największa skuteczność przejawiają przy wartości ph wynoszącej 5-7. Do potencjatorów nukleotydowych należą wykazujące najsilniejsze intensyfikujące właściwości sole 5' - nukleotydów tj. fosforan adenozyny (AMP), fosforan guanozyny (GMP) i fosforan inozyny (IMP), w cząsteczkach których fosforan znajduje się w położeniu 5. Głównie jako wzmacniacze smaku w przemyśle mięsnym wykorzystuje się guanozyno - 5' - monofosforan oraz inozyno - 5' - monofosforan, które można uzyskać w czasie hydrolizy kwasów RNA lub na drodze fermentacji cukrów. Nukleotydowe potencjatory smaku (GMP, IMP) występują naturalnie w rybach, grzybach, szparagach oraz w mięsie. Zawartość inozyno - 5' - monofosforanu w mięsie wynosi od 0,075% (mięso z kurczaka) do 0,443% (wołowina) a zawartość guanizyno - 5' - monofosforanu kształtuje się odpowiednio od 0,001% (mięso kurczaka) do 0,002% (wołowina). W praktyce produkcyjnej stosuje się dodatek potencjatorów nukleotydowych na poziomie 0,02-0,4% w wyrobie gotowym, co gwarantuje uzyskanie pożądanej skuteczności wzmocnienia smakowitości. Substancje aromatyzujące Dla kreowania nowych produktów mięsnych oraz sprostaniu wymaganiom rynku producenci wyrobów mięsnych muszą szukać możliwości skutecznego aromatyzowania swoich wyrobów. Substancjami takimi stają się przyprawy drugiej generacji tworzone w formie olejków eterycznych. Uzyskiwane wyciągi są również nanoszone na nośniki i kapsułkowane, przez co sprowadza się je do uzyskania proszków stanowiących już trzecią generację dodatków przyprawowych. Inną grupę aromatów stanowią aromaty typu mięsnego, do tworzenia których wykorzystuje się substraty reakcji Maillarda, ekstrakty drożdżowe i prekursory w postaci lipidów. Nośnikami takich aromatów stają się często wzmacniacze niosące smak umami (nukleotydy, kwas glutaminowy, glutaminian sodu). Aromaty określane jako mięsne są to wzmacniacze cd. str. 68
68 przyprawy i dodatki do mięs wzbogacane związkami smakowo- zapachowymi, które wprowadzają do aromatu określony specyficzny profil mięsny (smak wołowiny, drobiu, bekonu). Tak uzyskane aromaty stają się również swoistymi i technologicznie skutecznymi w działaniu wzmacniaczami smaku stosowanymi w przetwórstwie mięsa. Autor: dr inż. JERZY WAJDZIK