„Wpływ procesu wędzenia na bezpieczeństwo żywności”

Prezentacja na temat: "„Wpływ procesu wędzenia na bezpieczeństwo żywności”"— Zapis prezentacji:

1 „Wpływ procesu wędzenia na bezpieczeństwo żywności”
Katedra Technologii Mięsa i Zarzadzania Jakością Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie Charakterystyka procesu wędzenia, metody, rola i właściwości dymu wędzarniczego, dobór surowca wytwarzającego dym. „Wpływ procesu wędzenia na bezpieczeństwo żywności” „Europejski Fundusz Rolny na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich: Europa inwestująca w obszary wiejskie.” Projekt opracowany przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Pomocy Technicznej Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata Instytucja Zarządzająca Programem Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata Minister Rolnictwa i Rozwoju Wsi

2 Wykonawcy Prof. Dr hab. Zbigniew J. Dolatowski Dr hab. Joanna Stadnik
Dr hab. Dariusz Stasiak Dr Malgorzata Karwowska

3 Zakres szkolenia Metody wędzenia Wytwarzanie dymu wędzarniczego
Właściwości dymu wędzarniczego Dobór surowca wytwarzającego dym

4 Wędzenie Wędzenie: wprowadzenie substancji hamujących rozwój mikroflory i procesów utleniania Ogrzewanie: inaktywacja mikroorganizmów Solenie: zmiana wartości pH - kwasowości i aw Suszenie: usuwanie części wody - aw Chłodzenie: zahamowanie rozwoju mikroflory Obok solenia i suszenia wędzenie uznaje się za jedną z najstarszych metod utrwalania żywności pochodzenia zwierzęcego. Intensywny rozwój innych technik utrwalania mięsa i jego przetworów, takich jak: zamrażanie, liofilizacja, sterylizacja sprawił, że wędzenie przestało odgrywać istotną rolę w przedłużaniu trwałości a stało się procesem kształtującym specyficzny profil smakowo-zapachowy oraz barwę wyrobów mięsnych.

5 Sposoby wędzenia Wędzenie w środowisku powietrza i dymu (owiewowe)
Konwencjonalne (zwykłe) – w obojętnym środowisku powietrza i dymu Elektrostatyczne – w polu elektrycznym wysokiego napięcia Wędzenie w roztworach (preparatach) dymu wędzarniczego

6 Wędzenie konwencjonalne
zimne - dym o temp °C i wilgotności względnej 90-95%; może ono trwać do kilku dni; duża trwałość wędlin (kiełbasy i wędzonki surowo dojrzewające, słonina), ciepłe - dym o temperaturze 23-40°C i wilgotności względnej 70-90%; zależnie od asortymentu trwa ono od 4 do 48 godzin (np. parówki, parówkowa, serdelki), gorące - dym o temperaturze 40-90°C; najbardziej popularna metoda wędzenia; trwa ono do kilku godzin. Wędzenie dymem zimnym prowadzi się w temperaturze 16-22°C przy wilgotności względnej powietrza proc. przez 1-14 dni zależnie od rodzaju produktu. Wędliny podczas wędzenia równomiernie wysychają na całym przekroju, składniki dymu przenikają całkowicie produkt, powierzchnia zaś ulega nieznacznemu stwardnieniu i obeschnię­ciu. Zalety wędzenia „zimnego"- duża trwałość produktu, odporność na pleśnienie, dobre prze­chowywanie, długie utrzymywanie zapachu i aromatu wędzenia. Wady - duże ubytki i długi czas wędzenia. Do zimnego wędzenia nadaje się najlepiej wędzarnia kominowa, w której wędzonki są odymiane 2-3 razy dziennie z dość długimi przerwami. Czas zimnego wędzenia zależy od grubości porcji mięsa i trwa około dni. Wędzonki są trwalsze i smaczniejsze niż przy wędzeniu na gorąco. Wędzenie dymem ciepłym prowadzi się w temp °C, przy wilg proc, w czasie 4-48 godz. Warstwa powierzchniowa zostaje dość mocno podsuszona, podczas gdy wewnątrz produkt za­chowuje cechy przetworu surowego. Powoduje to nierównomierne wysychanie produktu i nasycenie składnikami dymu. Wpływa to dodatnio na trwałość produktu i hamująco na wymianę płynów podczas obróbki cieplnej w wodzie. Produkt wędzony dymem ciepłym posiada barwę żółtą do brązowej z połyskiem. Tłuszcz wytapia się w niewielkich ilościach, konsystencja staje się bardziej ścisła na skutek działania ciepła.

7 Wędzenie dymem gorącym
I faza suszenie powierzchni przez min. w temp °C, II faza wędzenie zasadnicze przez min. w temp.45-60°C III faza powierzchniowe przypieczenie przez min. w temp °C Pierwszą fazę przeprowadza się bez dymu lub w dymie rzadkim. W każdym przypadku fazę tę przeprowadza się przy pełnym dopływie powietrza i przy otwartych przewodach kominowych, co polepsza warunki wędzenia przez usunięcie nadmiaru pary wodnej. W drugiej fazie następuje przesycenie produktu składnikami dymu, osłonka na skutek działania ciepła staje się ścisła i mocna, a produkt uzyskuje barwę. W trzeciej fazie następuje ścięcie białka w powierzchniowych warstwach produktu, podczas gdy głębsze warstwy pozostają surowe, gdyż temperatura w nich dochodzi tylko do 40°C. Masa mięsa przylepia się do osłonki, która wskutek wysychania ulega nieznacznemu pomarszczeniu oraz nabiera połysku. Wędzenie dymem gorącym, a następnie parzenie kiełbas jest korzystną metodą obróbki cieplnej, ponieważ w porównaniu z innymi metodami daje niewielkie straty masy.

8 Wytwarzanie dymu wędzarniczego
Dym stosowany w wędzarnictwie jest mieszaniną gazowych, ciekłych i stałych bardzo drobnych produktów, otrzymaną w wyniku kontrolowanego spalanie materiału drzewnego przy ograniczonym dostępie tlenu atmosferycznego. Dym wędzarniczy można rozpatrywać jako układ (roztwór) koloidalny (aerozol), który powstaje w wyniku wymieszania się z powietrzem gazowych, ciekłych i stałych (o stosunkowo dużym rozdrobnieniu - 0,15 µm) produktów częściowego spalania drewna (pirolizy). Powietrze i składniki gazowe stanowią fazę rozpraszającą układu. W fazie tej znajduje się ok. 10% składników dymu. Pozostała część składników jest zawieszona w postaci małych kuleczek w fazie gazowej, która stanowi fazę rozproszoną dymu. Pomiędzy obiema fazami układu koloidalnego panuje równowaga w zależności od temperatury i rozcieńczenia. Wzrost temperatury powoduje wyparowanie z fazy płynnej do fazy gazowej pewnych ilości substancji organicznych i odwrotnie, podczas schładzania następuje kondensacja części substancji z fazy gazowej do fazy płynnej. Dym jako koloid posiada właściwości charakterystyczne dla tego typu układów Można zatem zaobserwować w nim powstawanie zjawiska Tyndalla, sedymentację i inne. Cząsteczki dymu znajdują się w ciągłym ruchu pod wpływem sił dyfuzyjnych (ruchy Browna), grawitacyjnych, termicznych, odśrodkowych, elektrostatycznych i akustycznych. Szczególnie dużą rolę odgrywają ruchy Browna, które są główną przyczyną koagulacji i osiadania cząstek dymu na produkcie. Natomiast tam, gdzie gorący dym spotyka się z zimną powierzchnią ścianek lub przewodu, cząstki dymu podlegają wpływom sił termicznych.

9 Metody wytwarzania dymu wędzarniczego
Żarowa tradycyjna °C (suchy, gęsty) Cierna (bezpłomieniowa) °C (suchy, gęsty) Parą wodną (bezpłomieniową) °C (wilgotny, gęsty) Fluidyzacyjna (bezpłomieniowa) °C (suchy, gęsty) Dwustopniowa (bezpłomieniowa) °C (suchy, gęsty) Wytlewanie (bezpłomieniowa) °C (suchy, gęsty) O ile metody wytwarzania dymu: żarowa, cierna, fluidyzacyjna i z parą wodną są powszechnie znane o tyle piroliza zrębków lub sprasowanych trocin w dość ścisły blok w trakcie tzw. wytlewania nie jest zbyt popularna. Posiada jednak olbrzymią zaletę, pozwala bowiem na wykorzystanie odpadów produkcyjnych przemysłu drzewnego, a dym dzięki niej uzyskiwany charakteryzuje się stałymi parametrami. Skład chemiczny dymu wytwarzanego różnymi metodami zależy od bardzo wielu zmiennych, a do najważniejszych należą: rodzaj i gatunek drewna, wilgotność drewna oraz temperatura wytwarzania dymu.

10 Skład dymu wędzarniczego
W dymie wędzarniczym przypuszczalnie znajduje się blisko różnych substancji z czego dotychczas zidentyfikowano ok. 600. Według powszechnie przyjętego i stosowanego podziału związków występujących w dymie rozróżnia się następujące grupy: - kwasy karboksylowe, - związki karbonylowe, - fenole i ich pochodne, - związki obojętne (alkohole, estry i węglowodory).

11 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Wilgotność, skład chemiczny drewna Temperatura zżarzania bądź spalania drewna Dostęp tlenu

12 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Wpływ jakości drewna Tradycyjnie do wytwarzania dymu stosuje się twarde drewno z drzew liściastych. Skład chemiczny drewna różnych gatunków nie jest jednakowy i dlatego dym uzyskiwany z drewna dębowego i bukowego zawiera więcej kwasów w stosunku do drewna miękkiego sosny lub świerka, drewno iglaste nie jest do wędzenia zasadniczego, ze względu na to, że powstający z niego dym zawiera od 1,5 do 4,5-krotnie więcej substancji rakotwórczych (węglowodorów aromatycznych) w stosunku do drewna twardego.  Stosowanie zasady używania do wędzenia drewna z drzew liściastych, ma w Polsce kilkuwieczną tradycję. Obecnie, w związku z rozwojem techniki wędzarniczej, oprócz drewna w kawałkach, stosuje się jego pochodne – zrębki wędzarnicze (grube wióry) oraz trociny.   Do wędzenia wykorzystuje się najczęściej drewno takie jak: buk, olcha?, klon, jawor, brzoza (okorowana) oraz drewno drzew owocowych.   W celu nadania produktom specyficznego smaku i aromatu dodaje się podczas wędzenia jałowca w formie jagód, chrustu czy drewna.   Nie stosuje się natomiast drewna z drzew iglastych z uwagi na zawartość w nim dużych ilości związków żywicznych, które wpływają na gorzkawy smak wędzonek, ich nieprzyjemny zapach oraz dużych ilości sadzy powstających podczas procesu palenia. Drewnem z drzew iglastych wędzi się tradycyjne szynki i boczki w górskich regionach Niemiec.  

13 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Twardość i masa właściwa drewna Drewno twarde, o zwięzłej strukturze pali się wolniej – powstające związki lotne nie są tak bardzo narażone na utlenianie się do dwutlenku węgla i innych toksycznych związków najkorzystniej – drewno o twardości ≥ 40 MPa i masie właściwej powyżej 0,500 g/cm3

14 Twardość i masa właściwa drewna - przykłady
Gatunek drzewa Twardość mierzona na długość włókien (Mpa) Masa właściwa drewna powietrznie suchego (g/cm3) Grab 89 0,79 Akacja 88 - Grusza 79 Klon 73-74 Dąb 66-67 0,68 Brzoza 48 0,64 Olcha 0,55 Lipa 30 Sosna 28-30 0,50 Osika 20 0,51 Olchę wykorzystuje się w wędzeniu ze względu na małą zawartośc garbników – smak wędzonych potraw nie wykazuje goryczki

15 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Skład chemiczny drewna Sucha substancja drewna składa się głównie z celulozy (40-45%), hemiceluloz (20-35%) i ligniny (15-30%) Buk – celuloza (41%), lignina (23%), hemiceluloza (33%) Brzoza - celuloza (40%), lignina (20%), hemiceluloza (36%) Dąb - celuloza (38,7%), lignina (27,6%), Topola - celuloza (41,8%), lignina (21,8%),

16 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Wilgotność drewna Dopuszczalna wilgotność wynosi 25%. Podczas procesu pirolizy drewna miękkiego (jodła, sosna, olcha) powstaje od 1,5 do 4,5-krotnie więcej wielopierścieniowego węglowodoru aromatycznego - 3,4-benzopirenu niż z drewna twardego. 3,4-benzopiren posiada silne właściwości kancero- i mutagenne. Drewno, zrębki i trociny powinny być przechowywane w pomieszczeniach zadaszonych, chronione przed wilgocią (trociny i zrębki musza być co jakiś czas przerzucane na pryzmach, aby powietrze mogło wniknąć w głąb pryzm

17 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Wpływ temperatury spalania Termiczny rozkład drewna w zależności od dostępu tlenu atmosferycznego: palenie się (w pełnym dostępie tlenu atmosferycznego), termoliza (w warunkach beztlenowych), piroliza (przy ograniczonym dostępie tlenu atmosferycznego).

18 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Wpływ temperatury spalania Temperatura ,,spalania” wpływa na szybkość tworzenia się fenoli i aldehydów, a także niepożądanych w wędzeniu węglowodorów aromatycznych (benzen, benzopiren, toluen). Optymalny rozkład termiczny głównych składników drewna, czyli hemicelulozy, celulozy i ligniny to zakres pomiędzy ºC. Celuloza stanowi główne źródło kwasu octowego, a lignina jest substratem, z którego tworzą się fenole i ich pochodne. Podwyższenie i utrzymanie temperatury w przedziale ºC spowoduje to, iż dym będzie zawierał dużą ilość substancji smolistych. Mechanizm powstawania dymu polega na ciepłym rozkładzie drewna, po którym dopiero następuje utlenianie i zachodzą wtórne reakcje produktów rozkładu, zatem temperatura jaka panuje na każdym z tych etapów, wpływa na końcowy skład produktu (dymu). Aktualnie wiadomo, że zakres temperatury od powierzchni stosu trocin lub szczap, gdzie przede wszystkim zachodzi rozkład termiczny do zewnętrznej gazowej strefy utleniania, wynosi około 530ºC i nie można go łatwo regulować w czasie naturalnego żarzenia. Największa ilość dymu powstaje w obszarze temperatur od 270ºC do 380ºC, podczas gdy czerwony żar trocin-kawałków drewna ma ok. 700ºC, a w gazowej strefie utleniania panuje temperatura ponad 830ºC

19 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
W zależności od temperatury w strefie rozkładu drewna można wyróżnić następujące fazy jego rozkładu: do temp. około 170°C intensywnie wydziela się woda (dym jasny), 210 do 260°C rozkład pentozanów (dym jasnobrązowy), około 270° do 280°C następuje intensywny rozkład celulozy i hemiceluloz (dym jasnoczerwony), od 350° do 450°C intensywnie rozkładają się ligniny (dym bezbarwny). Proces wytwarzania dymu składa się z dwóch etapów: termicznego rozkładu drewna i utleniania lotnych produktów tego procesu. Lotne składniki powstałe podczas termicznego rozkładu drewna aby stać się dymem wędzarniczym muszą ulec utlenianiu w warstwie dyfuzyjnej. Wykazano, że przy wytwarzaniu dymu nie należy przekraczać temperatury 425°C w fazie rozkładu termicznego drewna oraz 325°C w fazie utleniania, ponieważ przekroczenie tych temperatur stwarza warunki sprzyjające tworzeniu się węglowodorów rakotwórczych, szczególnie benzopirenu i dwubenzoantracenu.

20 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Ilość substancji lotnych, wydzielających się z drewna w temperaturze wyższej niż 500°C, jest znikoma. Zwiększa się istotnie ilość powstających wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Wykrywalne ilości WWA >400°C Benzo[a]piren pojawia się wyraźnie >500°C Optimum powstawania benzo[a]pirenu °C Maksymalna temperatura pirolizy drewna nie powinna przekraczać °C

21 Czynniki wpływające na skład dymu wędzarniczego
Wpływ dostępu tlenu (powietrza) Ograniczony dostęp powietrza chroni drewno przed płomieniowym zapłonem - podlega ono tylko żarzeniu i wydziela dym bogaty w pożądane związki gazowe. Przy pełnym dostępie powietrza egzotermiczny rozkład drewna zaczyna się już w temp. 210°C, a w temp °C powstaje najwięcej związków lotnych, jednak dominują w nich dwutlenek i tlenek węgla. Przyjmuje się, że optymalny dopływ powietrza do strefy żarzenia powinien wynosić 3-5 m3/godz/kg drewna, przy czym dokładna jego wartość będzie zależeć od tego czy otrzymany dym zostanie przed użyciem poddany oczyszczaniu ze smoły, czy też nie. Jeżeli tak, dopływ powietrza może być większy.

22 Działanie i rola dymu w procesie wędzenia
Wpływ wilgotności powierzchni produktu Wpływ stężenia dymu Wpływ prędkości przepływu dymu Wpływ wilgotności powierzchni. Na suchych powierzchniach osadza się mniej substancji wędzarniczych niż na wilgotnych, a to dlatego, że frakcje dymu odpowiedzialne za wywędzenie produktu są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Tak więc, mechanizm ich akumulacji polega na absorpcji w powierzchniowej warstwie wodnej. Wpływ stężenia dymu. Czas wędzenia w dużym stopnie zależy od zawartości substancji organicznych w dymie (gęstości dymu), gdyż szybkość sorpcji jest proporcjonalna do stężenia składników wędzarniczych. W warunkach przemysłowych stężenie dymu określa się metodą wizualną, co w zupełności wystarcza do utrzymania stałego czasu wędzenia dla poszczególnych asortymentów wędlin. Wpływ prędkości przepływu dymu. Szybkość przepływu dymu przez komorę wędzarniczą, ma istotny wpływ na osadzanie się składników dymu na wędlinach. Przykładowo, zmiana prędkości przepływu z 0,2 do 20m/s spowoduje ok. 10-krotnie przyspieszenie sorpcji wędzonych substancji.

23 Zmiany zachodzące w produkcie podczas wędzenia
Zmiany zawartość wody i tłuszczu w produkcie (większe ubytki gdy dłuższe jest wędzenie, wyższa temperatura czy też szybsze krążenie powietrza), Zmiany zapachu, smaku i smaku i konsystencji, Formaldehyd wpływa na stwardnienie tkanki łącznej mięsa oraz osłonek, zwiększając ich odporność na rozerwanie, Kwas mrówkowy zwiększa kwasowość mięsa, hamuje rozwój drobnoustrojów oraz procesy autolizy, Fenole nadają smak, zapach, Przemiana białek, co powoduje kurczenie się mięsa w czasie wędzenia i uzyskanie charakterystycznej jego konsystencji. Składniki dymu odpowiedzialne są za kształtowanie cech organoleptyczne produktów mięsnych. Składniki kształtujące specyficzny bukiet smakowo-zapachowy nazywany aromatem wędzonkowym są lotne z parą wodną i w większości przypadków posiadają charakter związków karbonylowych, kwasów organicznych oraz fenoli. Spośród zidentyfikowanych fenoli, których obecność stwierdzono w produktach mięsnych poddanych wędzeniu, pewną rolę w tworzeniu zapachu mogą odgrywać takie związki, jak gwajakol i metylogwajakol. Posiadają one trwały charakterystyczny, ostrawy zapach. Pomimo różnych „odcieni" zapachowych, większość fenoli posiada gorzkawy, piekący smak, a niektóre ze złożonych fenoli - smak słodkawy. Fenole, o wysokiej temperaturze wrzenia takie jak metylowe estry pirogalolu i jego homologów, odgrywają według badaczy problemu drugorzędne znaczenie w powstawaniu zapachu produktów wędzonych. Do głównych czynników aromatyzujących (nadających specyficzny zapach) dym wędzarniczy należą związki karbonylowe szczególnie takie jak aceton, wanilina, aldehyd syringowy. Jako związki uczestniczące w tworzeniu smakowitości wędzonkowej wymienia się maltol, wanilinę i acetowanilinę. Aromat wyrobów wędzonych zależy od kompozycji i stężenia lotnych składników dymu, na przykład od stosowanych rodzajów drewna, a także od metody wytwarzania dymu, temperatury i czasu trwania wędzenia oraz składu wędzonego produktu.

24 Utrwalające działanie dymu wędzarniczego
Silne właściwości przeciwutleniające posiadają związki fenolowe, oraz nieliczne kwasy karboksylowe. Najsilniejszymi przeciwutleniaczami z grupy fenoli są 3-metylopirokatechina, 4 - metylopirokatechina, pirogallol, hydrochinon i jego homologi, gwajakol oraz fenole jednowodorotlenowe. Właściwości przeciwutleniające posiadają także kwas mrówkowy, benzoesowy, salicylowy, wanilina i aldehydy syringowy.

25 Utrwalające działanie dymu wędzarniczego
Bakteriobójcze i bakteriostatyczne właściwości dymu. Efekt wędzenia obniżający ilość drobnoustrojów względnie hamujących ich rozwój polega z jednej strony na mikrobiocydowym lub mikrobiostatycznym działaniu licznych składników dymu (np. formaldehydu, fenoli, gwajakolu, kwasu octowego i mrówkowego), z drugiej natomiast na towarzyszącym wędzeniu efekcie obsuszenia i wpływie ogrzewania, które występuje podczas wędzenia gorącego. Wędliny poddane procesowi gorącego wędzenia mają obniżoną zawartość mikroorganizmów wynikającą z zastosowania temperatury i antyseptycznych składników dymu, zazwyczaj są wolne od wegetatywnych form drobnoustrojów. Efekt bakteriobójczy zależy od temperatury i czasu obróbki a także gęstości dymu. Dlatego dla wędlin parzonych głównym czynnikiem utrwalającym jest temperatura a dym to działanie tylko potęguje, gdy dla kiełbas surowych to właśnie dym jest głównym konserwantem. Najbardziej wrażliwe na działanie dymu są wegetatywne form bakterii, natomiast przetrwalniki i pleśnie są stosunkowo oporne. Bardzo istotne z punktu technologicznego jest inhibitujące działanie w stosunku do przetrwalników Cl. Botulinum zawartego w dymie aldehydu mrówkowego Najbardziej decydujące działanie antybakteryjne wykazuje formaldehyd, a przeciwpleśniowe - fenol. Spośród związków fenolowych najsilniejsze działanie wykazuje pochodne gwajakolu i 1,3-dwumetylopirogalolu. Zawarte w dymie kwasy zmniejszają pH wędzonych wyrobów i dzięki temu wzmacniają konserwujące działanie innych składników dymu. Działanie bakteriobójcze składników dymu nie ustaje z chwilą zakończenia procesu wędzenia, ale utrzymuje się nadal w miarę wnikania jego składników w głąb wyrobu. Wędzenie działa mikrobiocydowo bądź mikrobiostatycznie tylko wtedy, gdy inne czynniki jak azotyn sodu, niska aktywność aw i temperatura wykazują współdziałanie synergistyczne (tzw. teoria płotków, przeszkód). Mikroorganizmy wykazują zróżnicowaną wrażliwość na działanie dymu. Można je uszeregować według ich wrażliwości na działanie dymu następująco:bakterie z rodziny Enterobacteriaceae (jako najbardziej wrażliwe), bakterie z rodzaju Pseudomonas, mikrokokki i streptokokki, drożdże, pleśnie i drobnoustroje prze-trwalnikujące. Wędzenie nie zabezpiecza jednak przed wytwarzaniem toksyny przez Clostridium botulinum E.

26 Zmiany zachodzące w produkcie podczas wędzenia
Proces tworzenia charakterystycznej złocisto - żółtej, złocistobrązowej do smolistej barwy wędzonych wyrobów jako skutek: interakcji karbonylowo - aminowej pomiędzy związkami karbonylowymi dymu i wolnymi grupami aminowymi białek oraz wolnymi aminokwasami (lizyna), która dominuje w produkcie i wywołuje reakcje brunatnienia między wysokocząsteczkowymi fenolami i białkami (reakcje Maillarda), Nieenzymatyczne reakcje brunatnienia karbonyloaminowe, prowadzą do powstania brunatnych barwników azotowych - melanoidyn. Najbardziej reaktywnymi związkami karbonylowymi są: glikosal, aldehyd kreatynowy, dwuhydroksyaceton, furfural. Znaczącą rolę obok związków karbonylowych pełnią składniki kwasowe dymu - działające hydrolitycznie na białka i zwiększające stężenie dostępnych do reakcji grup aminowych. Podczas wędzenia na powierzchni kawałków mięsa tworzy się „powłoczka" podobna do skórki, która przyczynia się do zwiększenia trwałości produktu. Ponadto osłonki naturalne ulegają pewnemu utwardzeniu (garbowaniu), przez co podwyższa się ich wytrzymałość. Procesy te wyjaśnione są zmianami struktury białek reagujących z zawartym w dymie wędzarniczym formaldehydu, a więc tzw. kondensacją formaldehydowo kolagenową. Należy jednak unikać zbytniego utwardzenia osłonki, ponieważ ma ona wtedy skłonności do pękania. Temu niebezpieczeństwu zapobiegają związki o charakterze fenoli, wykazujące rodzaj zmiękczającego działania.

27 Walory smakowe i zapachowe – wpływ rodzaju drewna
Jabłoń - bardzo łagodny dym z subtelnym owocowym posmakiem lekko słodki, można stosować do wędzenia drobiu, barwi skórkę drobiu na kolor ciemno brązowy;   Wiśnia - podobne walory smakowe dymu do dymu jabłoni ale jest lekko gorzki, można stosować do wędzenia drobiu, barwi skórkę na kolor ciemno brązowy;   Klon cukrowy - dym nadaje wędzonkom łagodny i lekko słodki smak, oraz złocistożółty kolor, stosować do wędzenia ryb i wołowiny Jesion - szybko się pali i opieka potrawy, ostry z lekkim wyróżniającym go smakiem, nadaje wędzonkom złocistożółtą barwę, świetny do dziczyzny,  

28 Walory smakowe i zapachowe – wpływ rodzaju drewna
Winorośl - dostarcza dużo dymu, każdy gatunek innego, wszystkie rodzaje posiadają jednak generalnie bogaty i głęboki smak owocowy, polecana szczególnie do wędzenia ryb i drobiu;   Akacja - uzyskujemy cytrynowy kolor wędzenia, szczególnie polecana do wędzenia drobiu oraz wieprzowiny;   Bez - dym bardzo lekki, łagodny, subtelny z odrobina zapachu (smaku) kwiatowego, polecany do wędzenia owoców morza i baraniny Dąb czerwony - jedno z najszybciej palącego się drewna, wyczuwalny smak miodu, oraz posmak ziemisty z odrobiną goryczki, daje barwę brązową; 

29 Walory smakowe i zapachowe – wpływ rodzaju drewna
Dąb biały - jest nieco łagodniejszy, nadaje potrawom zabarwienie ciemnożółte, polecany do wędzenia wołowiny, ryb i drobiu;   Buk - nadaje potrawom wędzonym zabarwienie złocistożółte, zalecany szczególnie do wędzenia wieprzowiny oraz ryb;   Grusza - paląc drewnem gruszy, uzyskamy w czasie wędzenia barwę czerwonego wina, wędzić przede wszystkim drób;   Olcha - ? najczęściej stosowane, uzyskuje się ładny, ciemnożółty kolor potraw, przechodzący w brąz, polecany do wędzenia wszystkich mięs i ryb;   Orzech - uzyskujemy ciemnożółte zabarwienie mięs, oraz specyficzny aromat potraw, do wędzenia drobiu i ryb;  

30 Zmiany zachodzące w produkcie podczas wędzenia
Na intensywność osadzania się dymu na produkcie wpływają następujące parametry: temperatura i wilgotność powietrza podczas obróbki, czas trwania obróbki, stężenie dymu w komorze, wielkość batonów wędlin, właściwości osłonki (osłonka sztuczna, jelito naturalne), odstęp między wędzonymi produktami

31 Szkodliwe związki powstające podczas wędzenia
Podczas spalania drewna powstaje znaczna ilość mniej i bardziej niebezpiecznych związków. Podstawowe z nich to tlenki azotu (NOx), tlenki węgla (CO) oraz pyły (PM), będące główną przyczyną smogu. WWA Dioksyny alkohol metylowy, aceton, kwas mrówkowy Natomiast w przypadku formaldehydu, który oprócz prawdopodobnie działania rakotwórczego wykazuje równocześnie działanie alergiczne. Zawarte w dymie kwasy (kwas mrówkowy, octowy) działają drażniąco na drogi oddechowe i mogą na tej drodze przyczyniać się do podwyższenia trującego działania innych substancji. Pod tym względem szczególnie niebezpieczna jest akroleina. Dioksynom przypisywana jest niezwykle wysoka toksyczność. Szczególnie dotyczy to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksyny. Na uwagę zasługują również nitrozoaminy, które mogą się tworzyć w szczególnych warunkach podczas wędzenia, przy współdziałaniu użytych do peklowania azotanów i azotynów oraz przy pośrednictwie nitrofenoli. Pośród substancji szkodliwie oddziałujących na zdrowie człowieka należy wymienić także fenole, krezole i furfurol, które wprawdzie nie są uważane za rakotwórcze, ale mają określone właściwości toksyczne. Niektóre ze związków, takich jak benzen, znany jako przyczyna raka krwi, są obecne w dymie oraz w kondensatach dymu przypuszczalnie w nieznacznych tylko ilościach.

32 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
WWA Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (ang. PAH Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) powstają podczas niecałkowitego spalania wszystkich węglowodorów z wyjątkiem metanu. Wydzielają się także w trakcie spalania drewna iglastego, palenia papierosów, produkcji asfaltu, pracy pieców koksowniczych, są obecne w spalinach samochodowych i smole pogazowej.

33 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
Do WWA zalicza sie ponad 200 związków. Zostało stwierdzone, że 16 WWA jest szczególnie niebezpiecznych, a na pierwszym miejscu wymienia sie benzo[a]piren. Związki te wykazują stosunkowo niską toksyczność ostrą, ale bardzo wyraźną toksyczność przewlekłą. Są to związki bardzo niebezpieczne - wywołują zmiany nowotworowe w różnych tkankach. Wiele z nich odpowiada za mutacje materiału genetycznego.

34 Celuloza

35 lignina

36 Hemicelulozy Drewno poza celulozą zawiera inne substancje polisacharydowe, do których należą hemicelulozy. Hemicelulozy są substancjami reprezentującymi wszystkie polisacharydy i ich pochodne występujące w drewnie oprócz celulozy i skrobi,

37 Hemicelulozy Hemicelulozy‐niejednorodna grupa polimerów cukrów prostych(lub ich pochodnych) połączonych wiązaniami β‐glikozydowymi tworzących rozgałęzione łańcuchy. Są one jednym z głównych składników ściany komórkowej roślin: mogą stanowić ok. 20%suchej masy ściany pierwotnej, oraz ok. 30% suchej masy ściany wtórnej. Wchodzą w skład m.in. drewna, słomy, nasion i otrąb. Ich nazwa wywodzi się stąd, że chemicznie i strukturalnie bliskie są celulozie.

38 fenole

39 Fenole Fenole – związki organiczne zawierające grupy hydroksylowe związane bezpośrednio z atomami węgla w pierścieniu aromatycznym. Wykazują znacznie większą kwasowość niż alkohole i mogą tworzyć z mocnymi zasadami sole, fenolany.

40 Fenole

41 Fenole

42 WWA benzo[e]piren Temperatura topnienia: 178 °C Temperatura wrzenia: 492 Poniżej chryzen i benzofloranten

43 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR 835/2011 z dnia 19 sierpnia 2011 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1881/2006 odnośnie najwyższych dopuszczalnych poziomów wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w środkach spożywczych Istotnym problemem zdrowotnym żywności jest obecność wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), które przenikać mogą do niej ze wszystkich elementów biosfery (Zhang i Tao 2009). Związki te określane są jako POPs (ang. Persistent organic pollutants) i charakteryzują się właściwościami kancerogennymi i mutagennymi. Poprzez kolejne ogniwa łańcucha pokarmowego przedostają się do pożywienia, stwarzając poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi. Związki te mogą się również tworzyć w samej żywności (pierwotnej), jak i podczas procesów jej przetwarzania (prażenia kawy, suszenia zbóż), termicznej obróbki (pieczenia) lub w trakcie jej utrwalania (wędzenia). Szczególnie wysokie stężenia WWA zostały oznaczone w produktach przygotowywanych nad otwartym ogniem (grill). Natomiast ich poziom w żywności przetworzonej (gotowanie, wędzenie, smażenie) zależy głównie od warunków i metod jej przygotowywania. Najwyższe dopuszczalne poziomy zawartości WWA muszą być bezpieczne i najniższe, jakie można rozsądnie osiągnąć (zasada ALARA – ang. As Low As Reasonally Achievable) z zastosowaniem dobrych praktyk produkcyjnych oraz dobrych praktyk stosowanych w rolnictwie/rybołówstwie. Z nowych danych na temat obecności WWA wynika, że poziomy tła dla WWA w przypadku niektórych produktów żywnościowych są niższe, niż sądzono wcześniej. Najwyższe dopuszczalne poziomy zawartości benzo(a)pirenu muszą zatem zostać dostosowane tak, by odzwierciedlały bardziej realistyczne, niższe poziomy tła w małżach świeżych i wędzonych. W szprotach wędzonych oraz w szprotach wędzonych w konserwie stwierdzono wyższą zawartość WWA niż w pozostałych rybach wędzonych. Należy ustanowić szczególne najwyższe dopuszczalne poziomy dla szprotów wędzonych i szprotów wędzonych w konserwie, odzwierciedlające wartości możliwe do osiągnięcia w przypadku takich środków spożywczych.

44 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
nowe najwyższe dopuszczalne poziomy dla sumy czterech substancji (WWA - 4, tj. benzo(a)pirenu, benz(a)antracenu, benzo(b)fluorantenu i chryzenu), zachowując przy tym odrębny najwyższy dopuszczalny poziom dla benzo(a)pirenu.

45 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
Mięso wędzone i produkty mięsne wędzone: benzo(a)piren: 5,0 (μg/kg) do r. 2,0 (μg/kg) począwszy od r. Suma czterech związków: 30,0 (μg/kg) począwszy od r. do r. i 12,0 (μg/kg) począwszy od

46 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
Mięso ryb wędzone i produkty rybołówstwa wędzone z wyłączeniem produktów rybołówstwa wymienionych w pkt i Najwyższy dopuszczalny poziom w przypadku wędzonych skorupiaków stosuje się do mięsa z przydatków i odwłoka. W przypadku wędzonych krabów i skorupiaków miękkoodwłokowych (Brachyura i Anomura) dotyczy on mięsa z przydatków. 5,0 (μg/kg) do r. 2,0 (μg/kg) począwszy od r.

47 Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA)
Środki spożywcze, w przypadku których nie są spełnione najwyższe dopuszczalne poziomy mające zastosowanie od dnia 1 września 2014 r. zgodnie z pkt i załącznika do rozporządzenia (WE) nr 1881/2006, zmienionego niniejszym rozporządzeniem, które zgodnie z prawem wprowadzono do obrotu przed dniem 1 września 2014 r., mogą pozostawać w obrocie do upływu ich daty minimalnej trwałości lub przydatności do spożycia.

48 Warunki powstawania i osadzania się na produktach WWA
Gatunek drewna Wilgotność drewna Udział kory Temperatura spalania Temperatura utleniania Sposób przepływu dymu przez komorę Wilgotność powierzchni wyrobów Czas i sposób wędzenia Wielkość wyrobu

49 Zastosowanie preparatu dymu wędzarniczego
Większości wad wynikających ze szkodliwego wpływu składników dymu wędzarniczego pozbawione są preparaty dymu wędzarniczego, które stanowią alternatywę dla wędzenia metodami tradycyjnymi. Wytwarzanie ich opiera się na skropleniu składników dymu i następującej po tym etapie selektywnej obróbce, w czasie której pewne grupy związków nieistotnych w procesie wędzenia zostają w różnym stopniu usunięte. Eliminuje się w ten sposób węglowodory rakotwórcze w tym benzo[a]piren. Dym wędzarniczy jest skondensowany a dostarczany do komory kondensat dymu jest używany później w formie płynnej lub jest rozpylany. Dym w formie płynnej nie ma takiego samego, naturalnego antybakteryjnego działania jak dym „świeży", i co za tym idzie, trwałość wędzonych w ten sposób produktów jest niższa. Jego zaletą jednak jest to, że można go łatwo i precyzyjnie dozować. Dym w formie płynnej jest otrzymywany w kontrolowanych warunkach, specjalnie oczyszczany i nie zawiera rakotwórczych związków, np. benzo[a]pirenu. Jest to istotne wskazanie zdrowotne, jednakże nie jest to popularny i pożądany sposób nadawania wyro­bom cech produktu „wędzonego".

50 Zastosowanie preparatu dymu wędzarniczego
Zalety: Skrócenie procesu wędzenia Obniżenie ubytków masy Standaryzacja produktu Nowe możliwości technologiczne Ograniczenie zanieczyszczenia środowiska Ograniczenie lub eliminacja związków szkodliwych

51 Dziękuję za uwagę