Praktyczne zastosowanie barwników naturalnych w mięsie

Z dniem wejścia Polski do Unii Europejskiej nastąpiła zmiana w ustawodawstwie dotyczącym substancji dodatkowych dopuszczonych do stosowania w przemyśle spożywczym. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 23 kwietnia 2004 dopuszczone są do wędlin i pasztetów następujące barwniki naturalne:

• E 100 Kurkumina,
  
• E 120 Koszenila, kwas karminowy, karminy,
  
• E I50a Karmel,
  
• E 150b Karmel siarczynowy,
  
• E 150c Karmel amoniakalny,
  
• E 150d Karmel amoniakalno-siarczynowy,
  
• E 160a Karoteny,
  
• E 160c Ekstrakt z papryki, kapsantyna, kapsorubina,
  
• E 162 Czerwień buraczana, betanina.
  

oraz dodatkowo syntetyczne:

• E 129 Czerwień Allura AC do Luncheon meat i Breakfast sausages oraz Burger meat produkowanych z dodatkiem przetworów zbożowych,
  
• E 124 Czerwień koszenilowa do kiełbasy Chorizo. Do barwienia osłonek jadalnych dopuszczone jest annato, E 160b.
  

Aby osiągnąć pożądany efekt barwiący w przetworzonych produktach mięsnych za pomocą preparatów barwiących niezbędne jest posiadanie wiedzy na temat bazy kolorystycznej mięsa, jak również sposobu oddziaływania dodawanych barwników na odcień i intensywność koloru produktu finalnego.

Barwniki występujące w mięsie

Podstawowym barwnikiem występującym w świeżym mięsie jest mioglobina. Zawartość mioglobiny może różnić się w zależności od:

• rodzaju mięsa ( ciemne mięso wołowe, jasne mięso wieprzowe),
  
• różnej grupy mięśni ( piersi lub uda z kurcząt),
  
• wieku zwierząt { ciemne mięso wołowe, jasne mięso cielęce).
  

Głównym składnikiem pigmentu w mięsie jest białko. Jego skład zależy od rodzaju zwierzęcia. Mięso bydła, owiec i świń zawiera różne ilości pigmentu i charakteryzuje się innym odcieniem barwy.


Charakterystyczny, różowo czerwony odcień oksymioglobiny jest odbierany jako właściwy dla mięsa świeżego. Stopniowa utrata tlenu z powierzchni mięsa (procesy redukcyjne) powoduje zmianę jego barwy w kierunku brązowienia, za co odpowiedzialna jest metmioglobina. Proces ten jest szczególnie widoczny przy usunięciu tlenu z powierzchni mięsa, np. w produktach pakowanych próżniowo.
Redukcja oksymioglobiny do metmioglobiny jest często przyspieszana przez aktywność mikrobiologiczna, i enzymatyczną, Zmniejszenie zawartości oksymioglobiny na powierzchni mięsa powoduje szybkie jej brązowienie. Można temu częściowo przeciwdziałać poprzez składowanie mięsa w niskiej temperaturze, gdzie aktywność tych procesów jest zmniejszona, ale tego procesu nie da się całkowicie powstrzymać.

Czynniki wpływające na barwę świeżego, rozdrobnionego mięsa

Żywo różowy odcień oksymioglobiny, właściwy dla mięsa świeżego, dominuje w świeżo rozdrobnionym farszu mięsnym. Jednak z powodu powiększenia w tym procesie powierzchni mięsa i dość wysokiej zawartości mikroorganizmów bakterie tlenowe i enzymy współdziałające z tlenem ograniczają dostęp tlenu do powierzchni. Powoduje to szybkie powstawanie metmioglobiny. Niska temperatura i pakowanie w próżni, korzystne dla trwałości oksymioglobiny, mogą ten proces częściowo opóźnić. Intensywność barwy zależy od ilości mioglobiny w użytym surowcu.
Barwa dodanych przypraw może również mieć wpływ na początkowy odcień świeżych produktów mięsnych. Dodanie barwnika do rozdrobnionego mięsa może jedynie korygować pożądaną barwę, ale relatywnie niskie dawki barwników nie ukryją przemiany dużych ilości oksymioglobiny w metmioglobinę.
Dobre rezultaty można uzyskać stosując odpowiednią dla danego produktu procedurę postępowania. Należy pamiętać, że inna jest oczekiwana barwa produktu finalnego np. hamburgera, a inna parzonych kiełbas. Końcowa barwa będzie zależeć od zawartości tłuszczu, stopnia rozdrobnienia, procesu przetwarzania i wielu innych czynników.


Poniższa ilustracja pokazuje różnice pomiędzy drobno i grubo rozdrobnionym farszem mięsnym zrobionym na podstawie tej samej receptury, z tą samą zawartością barwnika.


Czynniki wpływające na barwę przetworów mięsnych nie poddawanych obróbce termicznej

Podstawowym pigmentem w surowych kiełbasach fermentowanych jest nitrozylomioglobina, która charakteryzuje się głębokim czerwonym kolorem. Jest ona tworzona poprzez reakcję tlenku azotu (NO) z mioglobiną lub z brązową metmioglobiną. Niskie pH w kiełbasach może zapoczątkować przemianę mioglobiny w metmioglobinę. Normalnie NO powstaje z dodatku azotanu lub soli peklującej, ale może również wywodzić się z azotanu zawartego w czosnku lub papryce.


Dodatek barwników. Barwniki są na ogół dodawane razem z innymi składnikami do masy mięsnej podczas rozdrabniania. Ważne jest, aby barwnik podczas mieszania został rozprowadzony równomiernie w masie mięsnej, co pozwala uniknąć miejscowych przebarwień. Aby zminimalizować dodatek wody często stosuje się barwniki o wysokiej koncentracji. Dobór dawki barwnika powinien uwzględniać stopień rozdrobnienia oraz końcową wydajność.

Czynniki wpływające na barwę produktów mięsnych z całych mięśni poddawanych obróbce termicznej

Podczas procesu peklowania tlenek azotu wytworzony poprzez redukcję dodanego azotynu reaguje z mioglobinąi tworzy ciemnoczerwoną nitrozomioglobinę. Część proteinowa nitrozomioglobiny zostaje zdenaturowana podczas procesu parzenia i oddziela się od reszty cząsteczki. Późniejsza chemiczna reakcja, nie do końca wyjaśniona, powoduje tworzenie się nitrozylomiochromogenu głównego barwnika peklowanej gotowanej szynki odpowiedzialnego za charakterystyczny różowy kolor. Barwnik ten może być niszczony przez światło lub tlen. Aby ograniczyć te straty korzystne jest, podczas pakowania w vacuum, zastosowanie folii z małą przepuszczalnością tlenu lub stosowanie atmosfery beztlenowej.


Dodatek barwników. Barwnik wybrany w celu wspomagania odcienia barwy wędzonki musi być stabilny w solance przez dłuższy okres czasu, kiedy podlega ona recylkulacji. Ważne jest również, aby barwnik nie wiązał się zbyt mocno z białkami mięsa, bo powoduje wyraźne przebarwienia partii mięśni. Użyty barwnik powinien mieć zdolność migracji poprzez tkankę mięsną co zapewni równomierne zabarwienie.

Czynniki wpływające na barwę przetworów mięsnych drobno rozdrobnionych poddanych obróbce termicznej

Podczas parzenia produktów z mięsa rozdrobnionego, ich barwa zmienia się od czerwonej do jasnoszarej lub brązowej. Rzeczywisty kolor zależy od stopnia denaturacji białkowej części mioglobiny. W przypadku stosowania nitrytu lub saletry barwa będzie bardziej różowa.
Dodatek barwników: Barwniki są zazwyczaj dodawane podczas rozdrabniania i mieszania wraz z innymi dodatkami. Wybrany barwnik powinien być zawsze stabilny i odporny na temperaturę. Barwniki wodnorozpuszczalne stosuje się do produktów o dużej zawartości wody.
W konserwach poddanych sterylizacji może pojawić się żel. Użycie barwnika wodnorozpuszczalnego spowoduje zabarwienie żelu. Odpowiednio użyty barwnik w formie laki ( olejowo rozpuszczalny) nie przechodzi do fazy żelu i z tego powodu jest on rekomendowany najczęściej.

Czynniki wpływające na barwę produktu w osłonkach

Na barwę mięsnego produktu finalnego wpływa zarówno barwa osłonki, jak i skład i ilość farszu mięsnego. Podczas barwienia powierzchnia osłonek powinna być uprzednio oczyszczona i pozbawiona soli, tłuszczu, mięsa itp. Ułatwia to prawidłowe rozprowadzenie barwnika. Proces barwienia należy przeprowadzać przed procesem wędzenia. Migracja tłuszczu do powierzchni oraz niskie pH dymu wędzarniczego powoduje na ogół trudności w wiązaniu barwników na powierzchni osłonek.

Produkty z mięsa świeżego

Wymagania technologiczne dla barwników stosowanych w segmencie produktów surowych nie są wysokie. Produkty te nie są poddawane wstępnej obróbce termicznej, ich okres przydatności do spożycia jest krótki i są one przechowywane w niskich temperaturach (np. kiełbasa polska). Dlatego, wprowadzając barwniki do produktów surowych, należy brać pod uwagę, że:

• nie jest wymagana wysoka stabilność produktu, co najwyżej kilkanaście dni,
  
• ważna jest barwa produktu po samodzielnej obróbce termicznej przez klienta.
  

Celem dodatku barwnika do tego rodzaju produktów jest najczęściej poprawa lub zachowanie istniejącej barwy. Barwa wyjściowa produktu jest bardzo istotna. Jeśli ona się zmieni, zmieni się też ogólny wygląd (np. jeśli zawartość brązowej metmioglobiny zmienia się na rzecz czerwonej oksymioglobiny).

Polecane barwniki: Czerwoną barwę świeżego mięsa w tego typu produktach można uzyskać poprzez zastosowanie karminu lub betaniny. Koszenila może być proponowana zarówno w formie proszkowej, jak i płynnej. Niektórzy klienci preferują barwniki płynne o dużej sile barwienia, inni preparaty o mniejszej koncentracji barwnika.
Karmin zapewnia najlepszą stabilność naturalnej czerwonej barwy. Betanina jest dobrym i niedrogim zamiennikiem dla karminu, ale bardzo często ograniczenie jego użycia wynika z braku odporności na temperaturę i na światło.
Karmel oraz kurkumina w formie rozpuszczalnej w wodzie mogą być stosowane do standaryzacji błękitnego odcienia szczególnie betaniny, jak również koszenili. Kurkumina może być dodawana w wyższym stężeniu dla wspomagania odpowiedniej barwy w kiełbaskach typu curry.
Papryka wybierana ze względu na jej pomarańczowy odcień, oferowana jest zarówno w formie olejowo -jak i wodnorozpuszczalnej.
Używanie produktów chroniących barwę jest również istotne ze względu na zawartość w nich naturalnych przeciwutleniaczy.

Przetwory mięsne surowe dojrzewające

Od barwników stosowanych do fermentowanych suszonych kiełbas wymaga się, aby:

• były stosunkowo skoncentrowane, gdyż kiełbasę poddaje się suszeniu,
  
• były dość stabilne, jeśli kiełbasy się plasterkuje i pakuje w przezroczyste folie,
  
• były odporne na wysokie temperatury, jeśli kiełbasy są parzone po fermentacji, (np. w salami parzonym).
  

Polecane barwniki:

• Karmin (koszenila) jest barwnikiem optymalnym. Preferencje do rodzaju barwnika rozpuszczalnego w tłuszczu lub w wodzie różnią się zależnie od kraju stosowania oraz od upodobań poszczególnych klientów. Często, aby uzyskać odpowiedni odcień barwy i stosunkowo wysoką jej intensywność, stosuje się mieszankę barwników rozpuszczalnych w wodzie i w tłuszczu. Wysoką zdolność wybarwienia produktów w odcieniach czerwieni zapewniają między innymi różne rodzaje karminu oferowane przez Chr. Hansen.
  
• Betanina (wyciąg z czerwonego buraka) jest stosunkowo tanią alternatywą w stosunku do koszenili, jednak nie jest zalecana do kiełbas parzonych w temperaturze powyżej 62^°C ze względu na jej niską odporność na działanie temperatury.
  
• Papryka, jako barwnik jest stosowana zarówno w odmianach wodno - jak i olejoworozpuszczalnych.
  

Przetwory mięsne z udziałem dużych kawałków mięśni poddawane obróbce termicznej

Aby wybrać należycie barwnik stosowany do nastrzyku kawałków mięsa przeznaczonych na kiełbasy parzone, powinien on odpowiadać określonym wymogom, w tym:

• być dobrze rozpuszczalny w solance,
  
• wytrzymywać warunki obróbki termicznej,
  
• być stabilnym przez relatywnie długi okres przechowywania,
  
• zapewniać i wzmacniać naturalny jasnoróżowy odcień przetworów mięsnych,
  
• barwić odpowiednio produkt, nie oddziałując na barwę opakowania.
  

Polecane barwniki: Najbardziej poza/lanym barwnikiem w tego typu przetworach jest koszenila barwnik odporny na temperaturę parzenia oraz odporny na światło. Można używać jej form w postaci rozpuszczalnej w wodzie lub dodatkowo stosować koszenilę rozpuszczalną w oleju.

Produkty mięsne rozdrobnione poddawane obróbce termicznej

Najważniejszym parametrem barwnika jest jego odporność na działanie temperatury. Produkty mięsne najczęściej poddawane są obróbce w temperaturze do 75^°C, choć niektóre poddawane są nawet procesom sterylizacji ponad 100^°C.

Polecane barwniki: Wymagania dla barwników rekomendowanych do produktów poddawanych procesom obróbki termicznej są w zasadzie podobne do wcześniej omawianych dla produktów surowych, z wyjątkiem betaniny z uwagi na jej niską odporność na temperaturę.

Osłonki jadalne

Barwienie powierzchni osłonek jadalnych kiełbas wymaga barwników wodnorozpuszczalnych z dobrą stabilnością w kontroli wodnej i z wysoką zdolnością wiązania się ze składnikami, głównie białkowymi osłonek. Ta zdolność musi z jednej strony zabezpieczać przed utratą pożądanej barwy osłonek, ale również przed przechodzeniem do składników mięsnych kiełbas, jak również do otoczenia (np. do wody, w której gotuje się
później kiełbasy).

Polecane barwniki: Polecane są barwniki rozpuszczalna w wodzie takie jak armato, karminy, karmele. Można zastosować również koszenilę olejoworozpuszczalną, jednak przed dodaniem do kąpieli wodnej, powinna być ona najpierw rozpuszczona w roztworze zasadowym. Rezultat barwienia uzależniony jest od temperatury roztworu i od czasu aplikacji.

Barwniki syntetyczne.
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej poza wymienionymi do pewnych typów kiełbas produkowanych regionalnie dopuszczone są barwniki syntetyczne E - 129 do Luncheon meat i Breakfast sausages oraz E 124 do kiełbasy chorizo w ograniczonym dawkowaniu.

Monascus i jego substytuty

Produkty mięsne są często barwione przez użycie dodatków, których funkcję barwiącą należy traktować jako wtórną Na przykład stosowanie papryki czy kurkumy, jako przyprawy, z uwagi na jej walory aromatyczne, jest bardzo popularne, przy czym dodatkową korzyścią są jej własności barwienia produktów mięsnych.
Innym popularnym dodatkiem do produktów mięsnych jest monascus, stosowany dla uzyskania atrakcyjnego odcienia czerwieni. Monascus jest wytwarzany podczas fermentacji grzybów typu Monascus purpureus na ryżu. Produkt ten nazywany jest również "anolak", ryż fermentowany, ekstrakt roślinny.
Rządy wielu krajów należących do Unii Europejskiej (jak np. Wielka Brytania, Niemcy, Dania) oznajmiły, że nie traktują monascusa jako składnika żywności, chociaż był on przez wiele lat używany w krajach południowo wschodniej Azji. Według Komisji Europejskiej, "żywnością" jest to, co jest tradycyjnie spożywane w Europie.
W ten sposób monascus potraktowany został jako dodatek do żywności. W związku z apelacją Sądu Administracyjnego w Stuttgarcie w 1992 roku, wykonano testy mające potwierdzić, czy monascus, obok jego barwiącego efektu, daje również efekty smakowo-zapachowe. Wyniki testów zaprzeczyły istnieniu jakichkolwiek walorów smakowych stwierdzono jedynie zapach pleśnienia i stęchlizny aż do zjełczałego.
Ponieważ pigmenty w monascusie, czyli monascorubramina i rubropunctamina nie są akceptowane jako barwniki (jakkolwiek dotąd nie prowadzono testów toksykologicznych), monascusa nie dopuszczono do stosowania w żywności w obrębie Unii Europejskiej.
Efekt barwiący monascusa łatwo jest uzyskać przez wymieszanie czerwonego barwnika z żółtym lub pomarańczowym, odpowiednio dla rzeczywistego odcienia produktu z monascusem. Odcień ten może być rozmaity od fioletu do ciepłej czerwieni pastelowej. Jest to łatwe do uzyskania zarówno w roztworach wodnych, jak i w masie mięsnej.
W ofercie handlowej Chr. Hansen znajdują się zarówno czyste barwniki o różnej sile barwienia, różnym przeznaczeniu, jak również preparaty barwiące - mieszaniny barwników naturalnych przeznaczonych do konkretnych produktów z odcieniem charakterystycznym dla tych produktów.
W celu uzyskania szerszych informacji prosimy kontaktować się z technologami Chr. Hansen Poland. Chr. Hansen Poland Spółka z o.o., ul. Duńska 4, 05-152 Czosnów, tel. (0-22) 785-02-05, fax (0-22) 785-05-30

Powyższy materiał został opublikowany w Gospodarce Mięsnej, Nr 12 z 2004 r. i nadesłany przez Jarka Kurowskiego