Основные эффекты копчения

Основными положительными эффектами копчения, т. е. специфическими преобразованиями, связанными с приемом коптильных компонентов продуктом и физико-химическими превращениями в нем, являются:

• образование цвета копченого продукта (от светло-желтого до тем но-коричневого)

• формирование аромата и вкуса копчености

• консервирующий эффект (антиокислительное, бактерицидное и антипротеолитическое действие)

• образование вторичной оболочки (упрочнение поверхности)

Отрицательное действие оказывают токсичные соединения (полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), метанол, формальдегид, некоторые фенолы и др.), попадающие в продукт и уменьшающие его биологическую ценность.
Отрицательное действие копчения связано прежде всего с попаданием в продукт ПАУ и излишних количеств формальдегида, метилового спирта и некоторых фенолов.
Отрицательным считается и уменьшение пищевой и биологической ценности продукта в результате снижения содержания (на 10—20 аминокислот белков, вступающих в реакции с коптильными компонентами. При этом потери незаменимых аминокислот составляют от 10 до 50 %, особенно чувствителен к копчению лизин (средние потери — 50 .
Несмотря на некоторое уменьшение пищевой ценности копченых продуктов, их усвояемость, оцениваемая по показателям переваримости, увеличивается. Так, усвояемость одного и того же вида рыбы располагается в следующем порядке (по мере убывания): копченая — вареная — сырая — вяленая — соленая. Это объясняется активизацией секреторной деятельности пищеварительных органов при переваривании копченой продукции.

Цвет традиционно считается важнейшим критерием правильности проведения процесса копчения. По мнению потребителя, красивый привлекательный цвет (колер) связан с высокими вкусовыми каче ствами продукта.
В основе образования «копченого» колера лежат следующие процессы: осаждение окрашенных компонентов на поверхность продукта за счет конденсации, сорбции, адгезии и когезии; окисление, полимеризация, поликонденсация коптильных компонентов на поверхности продукта или на пути к нему; реакции компонентов дыма с белковыми веществами продукта; фиксирование цвета кислотами.
Кроме того, формирование цвета копченого продукта при полугорячем 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.
Цвет копченостей во многом определяется видом изделия, его структурой и химическим составом. Увеличение содержания жира улучшает блеск поверхности; повышение солености и несвежести продукта, а также смещение pH среды в кислую и щелочную зоны интенсифицируют окрашивание, а увеличение влажности, наоборот, уменьшает. По мере хранения копченой продукции окраска поверхности усиливается.
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, акация — лимонные, дуб, ольха — желтовато-коричневые, груша — красноватые и т. д. Дым от хвойных пород древесины окрашивает изделия более интенсивно, чем дым от лиственных пород.
Повышенная влажность придает продукту нежелательные серые тона.
Увеличение концентрации кислорода в зоне горения способствует более интенсивному окрашиванию продуктов.
Из фенолов наиболее активное участие принимают фенолальдегиды (конифериловый, синаповый альдегиды и другие), а также полифенолы (пирокатехин, гидрохинон, пирогаллол и их производные). Окрашивание усиливается также в результате реакций карамелизации углеводов, образующихся при распаде целлюлозы и гемицеллюлозы.

При анализе образования специфических аромата и вкуса копчености следует различать понятия: аромат коптильного дыма и аромат и вкус копченого продукта (копчености).
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.
Установлено, что «ключевыми» компонентами (основой аромата коптильного дыма) являются следующие вещества в композиции: гваякол, метилгваякол, пирокатехин, сирингол, ванилин, метилциклопентадион (циклотен). При этом любой компонент фенольной фракции можно считать потенциальным «участником» такой основы.
Аромат и вкус копченого продукта — это результат совокупного воздействия компонентов дыма, продукта и веществ, образующихся в результате реакций компонентов дыма друг с другом и с составляющими продукта.
До сих пор точной расшифровки механизма формирования этого эффекта нет, существуют только научные предположения. Что происходит с компонентами дыма по мере их диффузии в продукт — неизвестно. Ведущую роль в этом приписывают 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 вкусо-ароматические ощущения во многом зависят от консистенции продукта, а также от его химичес кого состава, в частности соотношения в нем липидов, белков, влаги и соли.
На аромат и вкус копченых изделий влияют кислотные коптильные компоненты, привносящие специфические вкусовые оттенки, а также вещества с активными карбонильными группами (ди- и поликарбонильные соединения, редуктоны и др.), вступающие во взаимодействие с белковыми компонентами продукта. Влияние таких веществ оцениваются как второстепенное.

Антиокислительное действие. Является результатом синергического воздействия прежде всего фенолов дыма с содержанием, как минимум, одной свободной ОН-группы. Так, производные гваякола — лучшие антиоксиданты, чем фенола, а производные сирингола — лучшие, чем гваякола. Наиболее эффективными антиоксидантами являются производные пирогаллола, пирокатехина, гидрохинона и резорцина. Из фенолальдегидов и фенолокислот антиокислительными свойствами обладают ванилин, салициловый альдегид, гидроксибензойная кислота.
Большое значение имеют и продолжительность воздействия коптильной средой, и степень окислительной порчи продукта, и условия обработки и хранения изделий.
Коптильный дым содержит не только первичные, но и вторичные антиоксиданты, например многоосновные кислоты: фумаровую и янтарную. Однако степень их воздействия до сих пор не исследована.

Бактерицидное действие. Представляет собой результат комбинированного влияния антисептических компонентов дыма, обезвоживания, посола, снижения pH (подкисления), высокой температуры (при горячем копчении).
Считают, что бактерицидное действие проявляется только на поверхности изделий. По мере диффузии коптильных компонентов внутрь продукта зона угнетения микрофлоры увеличивается.
Бактерицидное действие зависит от параметров дыма, химической природы компонентов дыма, продолжительности копчения, качественной и количественной характеристик обсемененности продукта.
Так, кислоты наиболее эффективно подавляют спорообразующую микрофлору, фенолы — банальную и условно-патогенную, нейтральные соединения и органические основания обладают слабым бактерицидным эффектом, а углеводы, наоборот, стимулируют рост микроорганизмов.
Основные бактерицидные компоненты дыма — высококипящие фракции фенолов и кислот.
Одними из самых эффективных антисептиков являются формальдегид и фенол. Из кислот наибольшей бактерицидностью обладают пропионовая и янтарная кислоты, но из-за преобладания в дыме уксусной кислоты значение последней будет ведущим.
Копчение селективно (избирательно) воздействует на микроорганизмы, в результате чего в остаточной микрофлоре копченых продуктов преобладают молочнокислые бактерии, а также грамположительные микрококки. Отмирание микроорганизмов в толще продукта по окончании копчения (остаточное бактерицидное действие копчения) связано с медленной диффузией бактерицидных компонентов дыма из поверхностных слоев в центральные.

Антипротеолитическое действие. Выражается в замедлении автолитических процессов в продукте, связанном с непосредственным воздействием коптильных компонентов на его тканевые ферменты.
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. Так, в рыбном филе холодного копчения показатель ФТА (формольно титруемый азот), характеризующий степень расщепления белков, останавливается на уровне 67— 70 мг%, что практически соответствует уровню соленого полуфабриката.

Упрочнение поверхностных слоев продукта при копчении обусловлено образованием полимерных веществ и формированием так называемой вторичной оболочки, которая способствует повышению стойкости изделия при хранении.
Упрочнение наблюдается под кожей или оболочкой (при их наличии) или на поверхности, что облегчает их удаление или повышает защитную функцию. Упрочнение объясняется изменением белковых структур в результате реакций между формальдегидом дыма и соединительнотканными белками продукта — формальдегидколлагеновой конденсации.
Формирование дополнительной эластичной оболочки выполняет важные функции — предотвращает диффузию внутрь продукта высокомолекулярных ПАУ и других вредных веществ, сохраняет его форму, способствует формированию структуры.
Восстановление консистенции продукта возможно при обработке вторичной оболочки горячей водой или паром, что приводит к распаду формальдегидколлагеновых волокон.