Cz.I: Podstawy technologii wędzenia ryb

[Maxell]

 

I. Technologia wędzenia ryb

 

I.1. Wprowadzenie i schemat procesu technologicznego

 

Wędzenie właściwe, związane ze stosowaniem dymu wędzarniczego, stanowi tylko niewielką część procesu technologicznego wędzenia ryb.

 

 

Większość przypada na inne operacje związane z obróbką wstępną surowca, solankowaniem lub soleniem, pakowaniem itp., które nie mniej istotnie niż samo wędzenie, wpływają na jakość i bezpieczeństwo gotowego produktu.

Ponadto znaczny wpływ na organizację procesu wędzenia ma sposób utrwalenia ryb po wyłowieniu i inne czynniki związane ze składem chemicznym, sezonem połowu, wielkością osobników, sposobem ich oprawiania i wydajnością części jadalnych. Nie pozwala to na ustalenie jednolitych wartości parametrów technologicznych dla wszystkich rodzajów surowców rybnych. Dlatego przedstawiony materiał składa się z dwóch zasadniczych części:

1) podstaw technologii wędzenia, wspólnych dla wszystkich surowców rybnych

2) szczegółowej technologii wędzenia dotyczącej poszczególnych rodzajów surowców.

 

I.2. Podstawy technologii wędzenia ryb

 

I.2.1. Surowce rybne do wędzenia

 

Surowcem rybnym nazywamy ryby i inne zwierzęta wodne, żywe, świeże, mrożone, cale lub ich jadalne części. W krajach europejskich do wędzenia przeznacza się głównie ryby tłuste, o małej lub średniej wielkości, o kształcie strzałkowatym, węgorzowatym, wstęgowatym i bocznie ścieśnionym. Z ryb morskich najważniejsze znaczenie dla wędzenia mają: śledziowate, makrelowate, ostrobokowate i płastugi, z ryb słodkowodnych - węgorzowate, łososiowate i karpiowate, a z ryb hodowlanych - łososiowate i jesiotrowate.

W Polskiej Klasyfikacji Wyrobów i Usług ryby wędzone (podkategoria 15.20.13) są dzielone w zależności od surowca na dwie pozycje: Śledzie wędzone i Ryby wędzone pozostale. W obrębie „dziewięciocyfrówek" drugiej pozycji, dalszy podział obejmuje rodziny ryb: śledziowatych, makrelowatych, ostrobokowatych, dorszowatych, flądrowatych, łososiowatych, karpiowatych, węgorzowatych i pozostałych, gdzie indziej niewyszczególnionych.

Większość nazw gatunkowych ryb przekłada się na nazwy asortymentowe gotowych produktów wędzonych. W nielicznych przypadkach nazwa asortymentu może obejmować kilka gatunków ryb o podobnej wartości użytkowej lub zupełnie inny gatunek ryby. Np. flądra wędzona może być produkowana ze: storni, gładzicy, zimnicy, kulbaka, a nawet skarpa. Do produkcji wędzonego śledzia bostońskiego używa się alozę.

 

I.2.2. Czynniki określające przydatność technologiczną ryb do wędzenia

 

I.2.2.1. Wiadomości ogólne

 

Ryby są szczególnie zróżnicowane pod względem przydatności technologicznej. Wpływa na to wiele czynników, jak: duża różnorodność gatunków, kształt, wymiary, wiek, kondycja, dojrzałość płciowa, sezonowe wahania składu chemicznego, rejon połowu i inne. Zagadnienia te są wystarczająco szczegółowo omówione w dostępnych opracowaniach (Kołakowski, 1984; Kołakowska, 2003; Sikorski, 2004). W niniejszej części będą omówione tylko czynniki mające największy wpływ na przydatność technologiczną ryb do wędzenia. Są to:

- wydajność części jadalnych,

- skład chemiczny mięsa ryb,

- rozmieszczenie tłuszczu i mięśni ciemnych w ciele ryby,

- zawartość kolagenu,

- sezonowe zmiany w biologicznym cyklu rocznym.

 

I.2.2.2. Wydajność części jadalnych

 

Powszechnie mianem części jadalnych ciała ryb określa się same mięśnie, a do części niejadalnych zalicza się wnętrzności (głównie przewód pokarmowy), kości (głównie głowę i kręgosłup) oraz płetwy, łuski, a także skórę, gdy jest twarda lub gruba. Jednak w skład produktów wędzonych oprócz mięśni bardzo często wchodzi skóra, a w mniej uszlachetnionych asortymentach także kręgosłup, płetwy, a nawet głowa. Jest to związane ze specyfiką wytwarzania ryb wędzonych i ich walorami handlowymi.

Wydajność części „jadalnych" i „niejadalnych" ryb jest podstawą prognozowania zużycia surowca do wyprodukowania określonej ilości gotowego wyrobu. Na podstawie licznych danych można przyjąć, że udział poszczególnych części anatomicznych w stosunku do masy całej ryby waha się w szerokich granicach i wynosi:

- mięśni 34,9-75,9%

- gonad 0,1-21,4%

- wątrób 0,4-7,5%

- krwi ok. 2,0%

- wnętrzności (bez gonad) 3,2-25,9%

- głów 6,7-35,0%

- skóry 4,2-10,8%

- płetw 1,8-4,6%

- łuski 1,8-5,3%

Najwięcej części jadalnych zawiera ciało minoga, jesiotra i węgorza, najmniej - lina, okonia, karpia i dorsza.

Ryby do wędzenia zwykle dobiera się nie tylko wg gatunku, lecz również wg sortymentu i zawartości tłuszczu w mięsie. Na mięśnie jasne przypada 40-45%, a na mięśnie ciemne 0,5-8%, co w sumie stanowi 41-54% masy ciała ryby. Skóra i łuski stanowią 5,3-13,5%, a mięśnie ze skórą i łuskami - 48-63%. Największy wpływ na uzysk części jadalnych ma procentowy udział kości i płetw, w tym także głowa ryby. Ryby o dużym udziale głowy w masie ciała (np. pagrus) mają mniejszą wydajność mięśni (ok. 43%) niż ryby o mniejszym udziale głowy (np. węgorz) - ok 50%. Podczas obróbki wstępnej nie wszystkie mięśnie są jednak odzyskiwane, gdyż pewna ich część pozostaje przy

 

 

kręgosłupie, płetwach, głowie i skórze, zwanych potocznie odpadami.

Pozostawienie kręgosłupa lub kręgosłupa i głowy zwiększa wydajność produktu o 20-30%. Z kolei formowanie płatów poprzez usuwanie pasa barkowego, płetw i ścinków zmniejsza wydajność produktu o ok. 15%.

 

I.2.2.3. Skład chemiczny mięsa ryb

 

Ogólnie można przyjąć, że mięśnie przemysłowych gatunków ryb zawie-rają przeciętnie 15-23% białka, 0,2-29% tłuszczu, 0,1-1% węglowoda-nów, 1,1-2,0% składników mineralnych i 53-85%. Zawartość tłuszczu wykazuje największą rozpiętość, ponieważ jako składnik energetyczny mięsa ryb ulega największym wahaniom w biologicznym cyklu rocznym. Dlatego nawet w obrębie jednego gatunku ryb wahania zawartości tłuszczu są bardzo znaczne (Kołakowska, 2003). W podziale ryb wg zawartości tłuszczu przyjmuje się średnią zawartość tego składnika podczas pełnego sezonu połowu.

 

 

Zawartość i rozmieszczenie tłuszczu

 

Zawartość tłuszczu jest jednym z podstawowych wskaźników oceny przydatności technologicznej surowców rybnych do wędzenia. Decydują o tym:

- zawartość lipidów, które istotnie wpływają na walory sensoryczne wędzonych produktów rybnych,

- poziom lipidów, o szczególnym znaczeniu żywieniowym ze względu na dużą zawartość kwasów tłuszczowych z grupy n-3, witamin rozpuszczalnych w tłuszczach - szczególnie A i D, a także naturalnych barwników (Kołakowska, 2003); ryby bardzo tłuste są narażone na wytapianie się tłuszczu podczas wędzenia, dlatego bardziej opłaca się je wędzić na zimno niż na gorąco,

- obecność tłuszczu ogranicza nadmierną interakcję białek podczas ich cieplnej denaturacji i sprzyja zachowaniu dobrej tekstury mięsa po uwędzeniu.

Proces wędzenia skutecznie zapobiega autooksydacji lipidów rybnych poprzez przeciwutleniające działanie związków polifenolowych występujących w dymie.

Pod względem zawartości lipidów w mięsie, ryby można podzielić na cztery grupy: chude, średnio tłuste, tłuste i bardzo tłuste. Najbardziej przydatne do wędzenia są ryby tłuste i bardzo tłuste (tab.). Minimalna zawartość tłuszczu w wędzonym łososiu, w celu uzyskania odpowiedniej smakowitości i tekstury, wynosi ok. 6% (Robb i in., 2002).

 

 

 

W zależności od rozmieszczenia tłuszczu w całym ciele ryby, można je podzielić na dwie zasadnicze grupy: ryby, w których tłuszcz ulokowany jest głównie pod skórą i w mięśniu czerwonym oraz ryby, w których jest on głównie magazynowany w wątrobie.

 

 

Mięso ryb pierwszej grupy ma bardzo dużą skłonność do jełczenia z powodu utleniania się lipidów. Zmiany te są szczególnie widoczne podczas składowania tłustych ryb mrożonych i solonych. W produktach wędzonych zmiany te są znacznie zahamowane. Ważne jest jednak, aby przed utrwalaniem ryb dymem wędzarniczym nie dopuścić do nadmiaru zmian autooksydacyjnych w lipidach.

 

Sezonowe zmiany zawartości tłuszczu

 

Jednym z mankamentów ryb jako surowców do wędzenia są duże wahania składu chemicznego w biologicznym cyklu rocznym, związane z rozrodem ryb lub wędrówkami na tarło. Szczególnie dużym wahaniom ulega zawartość lipidów w mięsie ryb tłustych. W niektórych okresach roku ryby te nie nadają się do wędzenia z powodu zbyt małej zawartości tłuszczu. Np. szprot bałtycki przeznaczony do wędzenia, jak również podwędzania, powinien zawierać przynajmniej 7% tłuszczu w mięsie. Tego wymogu nie spełnia on szczególnie w czasie tarła, które przypada w okresie wiosenno-letnim. W śledziu bałtyckim zawartość tłuszczu waha się w przedziale od 2,5-4% w miesiącach IV-V do 15-17% w VI-VII. W śledziu importowanym z Norwegii, który dość często występuje w polskim przetwórstwie rybnym, przeciętna zawartość tłuszczu w mięsie waha się od 8 do 20%. Największą zawartość tłuszczu mają ryby poławiane na początku sezonu letnio-jesiennego (VI-VII), a najmniejszą w końcowym okresie tarła (III-IV).

 

 

Sezonowym wahaniom ulega nie tylko zawartość lipidów, lecz także ich podatność na utlenianie, co jest głównie związane z rodzajem pokarmu pobieranego przez ryby. Tłuszcz ryb chudszych (np. w okresie tarła) jest bardziej podatny na autooksydację niż ryb tłustych (Kołakowska, 2003), jednak o podatności surowca na zjełczenie decyduje przede wszystkim ogólna zawartość tłuszczu oraz naturalnych pro- i antyoksydantów. Dlatego tłuste surowce rybne jełczeją szybciej podczas składowania niż chude. Ryby tłuste są ponadto bardzo delikatne i podatne na różnego rodzaju uszkodzenia mechaniczne. Wiąże się to z tym, że zawartość kolagenu w mięsie ryb jest odwrotnie proporcjonalna do zawartości tłuszczu.

 

Zawartość kolagenu i jego właściwości

 

Główna część kolagenu (ok. 80%) ciała ryb jest ulokowana w skórze, kościach, płetwach i łuskach. Na skórę i łuski przypada ok. 25%, zaś na mięśnie 10% do 20% zawartości kolagenu (tab.).

Zawartość kolagenu w mięsie ryb wykazuje znaczne różnice w zależności od gatunku, wieku, sezonu, dostępności pokarmu, a nawet części ciała i waha się w przedziale 0,34-2,19%, co w przeliczeniu na białko ogólne wynosi 1,6-12,4% (Sato i in., 1986). W mięsie ryb kostnoszkieletowych kolagen stanowi zazwyczaj 2-5%, a chrzęstnoszkieletowych -8-11% białka ogólnego. Wyjątek stanowią ryby węgorzowate i kongerowate, które ze względu dużą elastyczność ciała, wynikającą ze sposobu pływania, mają większą zawartość kolagenu w mięsie (1,5-2,2 g/100 g lub 7,5-12% w przeliczeniu na białko ogólne) niż inne ryby kostnoszkieletowe.

 

 

Wśród wszystkich białek skóry ryb kolagen stanowi ok. 80%. Jednak pod względem jego rozpuszczalności skóra poszczególnych gatunków ryb jest znacznie zróżnicowana. Najwięcej nierozpuszczalnego kolagenu zawiera skóra ryb o kształcie węgorzowatym lub wstęgowatym, a najmniej - skóra ryb o sztywnej budowie ciała, co wiąże się ze sposobem poruszania w środowisku wodnym.

Między twardością mięsa (filet b/s) a zawartością poszczególnych frakcji kolagenu istnieje wyraźna zależność. Największą notuje się mię-dzy twardością mięsa a silnie usieciowanym kolagenem nierozpuszczal-nym, który w czasie wędzenia nie ulega żelatynizacji, przez co nie traci swoich właściwości mechanicznych. Natomiast ryby o dużej rozpuszczal-ności kolagenu (np. łosoś hodowlany) są podatne na rozwarstwianie się tkanki mięśniowej („gaping") podczas wędzenia.

 

Sezonowe zmiany zawartości kolagenu i wpływ odżywiania się ryb.

 

Zawartość kolagenu w rybach ulega silnym wahaniom sezonowym - największa jest w okresie przedtarłowo-tarłowym, a najmniejsza w okresie intensywnego żerowania. Zmiany te zależą głównie od hormonów płciowych, które katalizują aktywność dioksygenazy 2-oksoglutaranu - enzymu bezpośrednio odpowiedzialnego za proces hydroksylacji proliny. Katalizatorem enzymu jest kwas askorbinowy. Ryby hodowlane żywione paszą zawierającą kwas askorbinowy zawierają zwykle więcej hydroksyproliny w kolagenie skóry i mięśni, co zwiększa ich przydatność do wędzenia.

 

Temperatura denaturacji kolagenu rozpuszczalnego w 0,1 M kwasie octowym.

 

Za temperaturę denaturacji kolagenu (Td) zwykle przyjmuje się wartość odpowiadającą połowie spadku lepkości jego roztworu podczas ogrzewania. Dla ryb temperatura ta wynosi ok. 30°C i stanowi uśrednienie przedziału mieszczącego się w zakresie ok. 17-40°C. W rzeczywistości więc termohydroliza kolagenu rozpoczyna się wcześniej niż na to wskazuje wyznaczona temperatura jego denaturacji (Td), w której zmiany termohydrolityczne kolagenu są już bardzo zaawansowane, przynajmniej w połowie.

Generalnie temperatura denaturacji kolagenu zależy od stopnia hydroksylacji proliny, czyli od zawartości hydroksyproliny. Między zawartością hydroksyproliny i stopniem usieciowania trimeru kolagenu istnije bardzo istotna korelacja liniowa (Josse i Harrington, 1964). Ryby zimnolubne, o małym stopniu hydroksylacji proliny (poniżej 40%), mają niższą temperaturę denaturacji kolagenu niż ryby ciepłolubne (stopień hydroksylacji powyżej 45%). Podobnie, zwierzęta stałocieplne mają wyższą temperaturę denaturacji kolagenu niż ryby (Rigby, 1968).

 

Degradacja kolagenu a tenderyzacja mięsa.

 

Przypuszcza się, że enzyma-tyczna degradacja kolagenu w okresie pośmiertnym jest w dużym stopniu odpowiedzialna za zmiany tekstury mięsa ryb podczas ich chłodniczego składowania. Kolagen może być degradowany zarówno przez katepsyny mięśniowe (głównie katepsyna L i B) jak również kolagenolityczne enzymy trawienne, które dyfundują do mięsa z narządów wewnętrznych podczas zbyt długiego przetrzymywania ryb przed obróbką wstępną. Konsekwencją tych zmian jest powstawanie rozstępów między miomerami („gaping") i osłabienie wytrzymałości mechanicznej mięsa, co jest jednym z podstawowym problemów w technologii wędzenia ryb.

 

Opracował: prof.dr hab.inż. Edward Kołakowski

[paweljack]

Czy jest II część tego tematu? Widzę III, IV, V.