Η ζύμωση είναι μια τεχνολογία επεξεργασίας που χρησιμοποιεί μικροβιακή δράση κάτω από φυσικές ή τεχνητά ελεγχόμενες συνθήκες για να δώσει στο κρέας μοναδική γεύση, χρώμα και υφή, έτσι ώστε να παράγει προϊόντα κρέατος με εκτεταμένη διάρκεια ζωής.
Δύο γενιές βακτηρίων εκκίνησης
Οι εκκινητές πρώτης γενιάς προέρχονται από φυτά, που αντιπροσωπεύονται από τους Lactobacillus plantarum και Pediococcus pentosaceus. Τα ορεκτικά δεύτερης γενιάς απομονώνονται από προϊόντα κρέατος, τα οποία είναι πιο κατάλληλα για την παραγωγή λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση. Οι επικρατέστεροι μικροοργανισμοί τους περιλαμβάνουν τον Lactobacillus sakei και τον Lactobacillus curvatus. Με ισχυρά ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα, αυτά τα δύο στελέχη μπορούν να αναστείλουν τα άγρια βακτήρια γαλακτικού οξέος στο φυσικό περιβάλλον και να κυριαρχήσουν σε ολόκληρη τη διαδικασία ζύμωσης και ξήρανσης.
Οι εκκινητές δεύτερης γενιάς έχουν επίσης τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: μπορούν να παράγουν ένζυμα που συμβάλλουν στο σχηματισμό χρώματος και αρωματικές ουσίες. Η γεύση και η αισθητική ποιότητα των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση προκύπτουν από τις συνδυασμένες επιδράσεις των βακτηρίων γαλακτικού οξέος, των μικροκόκκων και των ζυμών μέσα στο λουκάνικο. Επί του παρόντος, το γονίδιο β-γαλακτοσιδάσης, το γονίδιο καταλάσης και το γονίδιο βακτηριοκίνης των γαλακτοβακίλλων έχουν κλωνοποιηθεί, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητες των βακτηριακών στελεχών. Η εφαρμογή βακτηρίων γαλακτικού οξέος που παράγουν βακτηριοκίνη σε λουκάνικα που έχουν υποστεί ζύμωση μπορεί να ενισχύσει την ανταγωνιστικότητα των ορεκτικών και να αναστείλει την ανάπτυξη παθογόνων βακτηρίων. Ο Lactobacillus plantarum, ο Lactobacillus sakei και ο Lactobacillus curvatus είναι όλοι ικανοί να παράγουν βακτηριοσίνες.
Λειτουργίες Μικροοργανισμών σε Ζυμωμένα Προϊόντα Κρέατος
Για τη μείωση της τιμής του pH, την αναστολή της αλλοίωσης, τη βελτίωση της υφής και της γεύσης των ιστών. προώθηση της ανάπτυξης χρώματος? πρόληψη του οξειδωτικού αποχρωματισμού. μείωση του σχηματισμού νιτροζαμίνης. και καταστέλλουν την ανάπτυξη και την παραγωγή τοξινών παθογόνων μικροοργανισμών.
Οι μικροοργανισμοί στα λουκάνικα που έχουν υποστεί ζύμωση περιλαμβάνουν κυρίως βακτήρια γαλακτικού οξέος, μικροκόκκους, μούχλες και ζυμομύκητες, καθένας από τους οποίους παίζει μοναδικό ρόλο στον σχηματισμό γεύσης και στην ασφάλεια των τροφίμων των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση.
Μέθοδοι Ζύμωσης
① Φυσική Ζύμωση
Στην παραδοσιακή επεξεργασία, η ζύμωση βασίζεται πλήρως στα γηγενή βακτήρια γαλακτικού οξέος στο ωμό κρέας. Τα βακτήρια γαλακτικού οξέος είναι πανταχού παρόντα στο ωμό κρέας αλλά με εξαιρετικά χαμηλό αρχικό αριθμό, εκτός εάν το ωμό κρέας έχει αποθηκευτεί σε συσκευασία κενού για κάποιο χρονικό διάστημα.
Οι αρχικές συνθήκες του κουρκούτι λουκάνικου είναι γενικά δυσμενείς για την ανάπτυξη κυρίαρχων αρνητικών κατά Gram βακτηρίων στο κρέας, αλλά ευνοούν τον πολλαπλασιασμό των θετικών κατά Gram βακτηρίων, των σταφυλόκοκκων θετικών και αρνητικών στην κοαγκουλάση, καθώς και βακτηρίων γαλακτικού οξέος. Τα στοιχεία δείχνουν ότι η ζύμωση γαλακτικού οξέος περιλαμβάνει μια διαδοχική μικροβιακή διαδοχή από τα Enterobacteriaceae στους Εντεροκόκκους και τελικά στους Lactobacilli και τους Pediococci. Με ομαλή ζύμωση, τα βακτήρια του γαλακτικού οξέος πολλαπλασιάζονται γρήγορα, φτάνοντας σε αριθμό αποικιών 106~108 cfu/g μέσα σε 2 έως 5 ημέρες. Η επακόλουθη μείωση του pH προκαλεί τον θάνατο της Pseudomonas και άλλων ευαίσθητων στο οξύ αρνητικών κατά Gram βακίλων σε 2 έως 3 ημέρες, ενώ τα ανθεκτικά στα οξέα βακτήρια όπως η σαλμονέλα μπορεί να επιβιώσουν περισσότερο.
Μετά την επίτευξη της μέγιστης ποσότητας, ο πληθυσμός των βακτηρίων γαλακτικού οξέος σταδιακά μειώνεται. Ωστόσο, τα λουκάνικα που έχουν ωριμάσει με μούχλα παρουσιάζουν συχνά μια δεύτερη αιχμή ανάπτυξης μετά από περίπου 15 ημέρες, σύμφωνα με την αύξηση του pH που προκαλείται από το μεταβολισμό του γαλακτικού οξέος. Η καθυστερημένη έναρξη της ζύμωσης γαλακτικού οξέος και η αργή μείωση του pH θα διευκολύνουν την ανάπτυξη και την παραγωγή εντεροτοξίνης του Staphylococcus aureus και ο πολλαπλασιασμός διάφορων βακτηρίων θα επιδεινώσει τη γεύση του λουκάνικου. Τα λουκάνικα που έχουν υποστεί ζύμωση περιέχουν συνήθως νιτρικά άλατα αντί για νιτρώδη, επιτρέποντας την ανάπτυξη ενός ευρέος φάσματος μικροοργανισμών, κάτι που είναι ευεργετικό για τη βελτίωση της ποιότητας γεύσης των ξηρών λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση.
Για να βελτιωθεί η σταθερότητα και η αξιοπιστία της φυσικής ζύμωσης, η μέθοδος της οπίσθιας κλίσης υιοθετήθηκε ευρέως στην πρώιμη παραγωγή, η οποία αναφέρεται στον εμβολιασμό φρέσκου ζύμης λουκάνικων με υλικά που έχουν υποστεί μερική ζύμωση από την προηγούμενη παρτίδα παραγωγής. Αυτή η μέθοδος ενίσχυσε αποτελεσματικά τη σταθερότητα της ζύμωσης αλλά είχε προφανή μειονεκτήματα. Πρώτον, τα βακτήρια γαλακτικού οξέος σε υλικά με οπίσθια κλίση ήταν φυσιολογικά γερασμένα και απέτυχαν να ξεκινήσουν ταχεία ζύμωση. Δεύτερον, το ανεξέλεγκτο αυτής της μεθόδου θα μπορούσε να εισαγάγει ανεπιθύμητα στελέχη, όπως βακτήρια που παράγουν υπεροξείδιο, τα οποία θα έβαζαν σε σοβαρό κίνδυνο την ποιότητα του λουκάνικου μόλις καταστούν κυρίαρχα.
Μεταξύ των βακτηρίων γαλακτικού οξέος που απομονώνονται από λουκάνικα που έχουν υποστεί φυσική ζύμωση, ο Lactobacillus αποτελεί την πλειοψηφία, ακολουθούμενος από τον Pediococcus, ο οποίος κυριαρχεί ακόμη και στη ζύμωση ορισμένων ποικιλιών λουκάνικων. Τα βασικά είδη Pediococcus περιλαμβάνουν Pediococcus acidilactici, Pediococcus damnosus και Pediococcus pentosaceus. Εκτός από τα λουκάνικα χαμηλής ποιότητας με άφθονο Leuconostoc, οι ποσότητες Lactococcus και Leuconostoc είναι γενικά χαμηλές.
② Ζύμωση καλλιέργειας εκκίνησης
Λόγω της αναξιοπιστίας και του ανεξέλεγκτου της φυσικής ζύμωσης, η σύγχρονη επεξεργασία υιοθετεί ολοένα και περισσότερο καθαρές μικροβιακές καλλιέργειες, συγκεκριμένα εμπορικές καλλιέργειες εκκίνησης, για τον ακριβή έλεγχο της διαδικασίας ζύμωσης και τη διασφάλιση της ασφάλειας των προϊόντων και της σταθερής ποιότητας. Η ζύμωση που ξεκινά από εκκινητές βακτηρίων γαλακτικού οξέος είναι βασικά σύμφωνη με την επιτυχή φυσική ζύμωση, εκτός από το ότι οι καλλιέργειες εκκίνησης επιτρέπουν στα βακτήρια γαλακτικού οξέος να γίνουν κυρίαρχα στελέχη πιο γρήγορα.
Οι καλλιέργειες εκκίνησης κρέατος του εμπορίου είναι διαθέσιμες σε κατεψυγμένες ή λυοφιλιωμένες μορφές, συμπεριλαμβανομένων παρασκευασμάτων μονής και μικτής στελέχους γαλακτοβακίλλων, παιδιόκοκκων και μούχλας. Οι ενεργοί εκκινητές προστίθενται γενικά κατά το στάδιο της παρτίδας. Αν και οι περισσότεροι κατασκευαστές προσθέτουν ορεκτικά μετά από ξηρά συστατικά, η ομοιόμορφη κατανομή απαιτεί επιμελή ανάμειξη των ορεκτικών με ωμό κρέας πριν από την προσθήκη άλλων συστατικών.
Είναι κρίσιμο, οι βιώσιμες μικροβιακές καλλιέργειες δεν πρέπει να έρχονται σε άμεση επαφή με συστατικά υψηλής αλατότητας, όπως το αλάτι και τα νιτρώδη, διαφορετικά η βιωσιμότητα και η δραστηριότητα των στελεχών θα μειωθούν. Τα περισσότερα ορεκτικά πωλούνται σε συμπυκνωμένη μορφή και μπορούν να κατανεμηθούν ομοιόμορφα μετά την αραίωση με νερό. Τα λυοφιλοποιημένα ορεκτικά απαιτούν ενυδάτωση για να επιτύχουν τη βέλτιστη δραστηριότητα.
Συνθήκες διαδικασίας ζύμωσης
Η θερμοκρασία, η υγρασία και η κυκλοφορία του αέρα στο θάλαμο ζύμωσης επηρεάζουν συλλογικά τη γεύση, το χρώμα και το τελικό pH των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση.
Τα βιομηχανικά ορεκτικά είναι συνήθως λυοφιλοποιημένα και χρειάζονται επανυδάτωση πριν από τη χρήση. Τα επανυδατωμένα ορεκτικά πρέπει να τοποθετούνται σε θερμοκρασία δωματίου για 18 έως 24 ώρες για να αποκατασταθεί η μικροβιακή δραστηριότητα πριν ενσωματωθούν στο κουρκούτι λουκάνικου. Η συμβατική δόση εμβολιασμού είναι 106-107 cfu/g ζύμης κρέατος και απαιτείται υψηλότερη δόση έως 108 cfu/g για ζύμωση βραχυπρόθεσμης υψηλής θερμοκρασίας.
Οι θερμοκρασίες ζύμωσης ταξινομούνται σε τρεις κατηγορίες: υψηλή θερμοκρασία (~40℃), παραδοσιακή ευρωπαϊκή θερμοκρασία (20~24℃) και χαμηλή θερμοκρασία (10~15℃), που επιλέγονται ανάλογα με τους τύπους προϊόντων. Γενικά, μια ελαφρώς υψηλότερη θερμοκρασία επιταχύνει τη μείωση του pH. ο ρυθμός παραγωγής οξέος διπλασιάζεται με κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 5℃. Ωστόσο, η υψηλή θερμοκρασία αυξάνει τον κίνδυνο ανάπτυξης παθογόνων βακτηρίων (ειδικά Staphylococcus aureus) εάν καθυστερήσει η ζύμωση. Η θερμοκρασία ρυθμίζει επίσης την αναλογία του γαλακτικού οξέος προς το παραγόμενο οξικό οξύ, με τις υψηλότερες θερμοκρασίες να ευνοούν τη σύνθεση γαλακτικού οξέος.
Στην πρακτική παραγωγή, οι παράμετροι ζύμωσης ποικίλλουν πολύ για διαφορετικούς τύπους λουκάνικων. Τα ξηρά λουκάνικα συνήθως ζυμώνονται στους 15-27℃ για 24 έως 72 ώρες. λουκάνικα επάλειψης στους 22~30℃ για 48 ώρες. ημίξηρα λουκάνικα σε φέτες στους 30~37℃ για 14 έως 72 ώρες. Οι συνθήκες επεξεργασίας διαφέρουν δραστικά μεταξύ των περιοχών: για παράδειγμα, το ουγγρικό σαλάμι ζυμώνεται κάτω από τους 10℃, ενώ τα ημίξηρα καπνιστά λουκάνικα χαμηλού pH στις Ηνωμένες Πολιτείες ζυμώνονται στους 40℃.
Η σχετική υγρασία του περιβάλλοντος είναι κρίσιμη για την έναρξη της ξήρανσης και την πρόληψη της υπερβολικής ανάπτυξης επιφανειακών ζυμών και μούχλας, και επομένως απαιτεί αυστηρό έλεγχο. Η σωστή διαχείριση της υγρασίας αποφεύγει επίσης το σχηματισμό κρούστας σκληρής επιφάνειας κατά την ξήρανση. Η σκληρυμένη κρούστα εμποδίζει την απομάκρυνση της εσωτερικής υγρασίας και παρατείνει το χρόνο στεγνώματος. Εν τω μεταξύ, η υπερβολική επιφανειακή υγρασία στα λουκάνικα με κρούστα οδηγεί σε ανάπτυξη μούχλας κατά την αποθήκευση. Για βραχυχρόνια ζύμωση σε υψηλή θερμοκρασία, η σχετική υγρασία συνήθως ορίζεται στο 98%. Για ζύμωση σε χαμηλή θερμοκρασία, η σχετική υγρασία στο θάλαμο θα πρέπει να είναι 5% έως 10% χαμηλότερη από την υγρασία ισορροπίας που σχετίζεται με την υγρασία μέσα στα λουκάνικα (περίπου 90%).
Στη σύγχρονη παραγωγή, η ζύμωση λουκάνικων πραγματοποιείται σε κλειστούς θαλάμους με αυστηρά ελεγχόμενη θερμοκρασία και υγρασία. Το ήπιο κάπνισμα μπορεί να εφαρμοστεί σε ορισμένες ποικιλίες λουκάνικων σε αυτό το στάδιο χωρίς να παρεμποδίζεται η πρόοδος της ζύμωσης. Στο παρελθόν, λόγω της έλλειψης ακριβούς περιβαλλοντικού ελέγχου, υιοθετήθηκαν σε ορισμένες χώρες συγκεκριμένα μέτρα για την πρόληψη της αλλοίωσης κατά τη ζύμωση. Αν και περιττές για τη σύγχρονη παραγωγή, αυτές οι παραδοσιακές μέθοδοι εξακολουθούν να εφαρμόζονται σε εξειδικευμένα προϊόντα για την απόκτηση μοναδικών αισθητηριακών χαρακτηριστικών. Για παράδειγμα, ορισμένα γερμανικά λουκάνικα ζυμώνονται στους 25 ℃ υπό υψηλή υγρασία, με τους υπερβολικούς επιφανειακούς μικροοργανισμούς να αφαιρούνται με τακτικό πλύσιμο.
Τα ξηρά λουκάνικα ζυμώνονται γρηγορότερα στον ήρεμο αέρα παρά στον αέρα που κυκλοφορεί γρήγορα. Ο βαθμός οξίνισης των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του προϊόντος. Τα ημίξηρα λουκάνικα έχουν την υψηλότερη οξύτητα, ειδικά τα αμερικανικά ημίξηρα λουκάνικα με pH μετά τη ζύμωση κάτω από 5,0. Το pH των γερμανικών ξηρών λουκάνικων κυμαίνεται από 5,0 έως 5,3, ενώ τα ξηρά λουκάνικα από τη Γαλλία, την Ιταλία και άλλες περιοχές παρουσιάζουν ήπια οξίνιση. Τα λουκάνικα με κενό αέρος και μεγάλης διαμέτρου παρουσιάζουν την ισχυρότερη οξίνιση λόγω υποξικών συνθηκών. Ωστόσο, η συσσώρευση αμμωνίας σε λουκάνικα μεγάλης διαμέτρου εξουδετερώνει τη μείωση του pH που προκαλείται από την παραγωγή γαλακτικού οξέος.
Δύο γενιές βακτηρίων εκκίνησης
Οι εκκινητές πρώτης γενιάς προέρχονται από φυτά, που αντιπροσωπεύονται από τους Lactobacillus plantarum και Pediococcus pentosaceus. Τα ορεκτικά δεύτερης γενιάς απομονώνονται από προϊόντα κρέατος, τα οποία είναι πιο κατάλληλα για την παραγωγή λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση. Οι επικρατέστεροι μικροοργανισμοί τους περιλαμβάνουν τον Lactobacillus sakei και τον Lactobacillus curvatus. Με ισχυρά ανταγωνιστικά πλεονεκτήματα, αυτά τα δύο στελέχη μπορούν να αναστείλουν τα άγρια βακτήρια γαλακτικού οξέος στο φυσικό περιβάλλον και να κυριαρχήσουν σε ολόκληρη τη διαδικασία ζύμωσης και ξήρανσης.
Οι εκκινητές δεύτερης γενιάς έχουν επίσης τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: μπορούν να παράγουν ένζυμα που συμβάλλουν στο σχηματισμό χρώματος και αρωματικές ουσίες. Η γεύση και η αισθητική ποιότητα των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση προκύπτουν από τις συνδυασμένες επιδράσεις των βακτηρίων γαλακτικού οξέος, των μικροκόκκων και των ζυμών μέσα στο λουκάνικο. Επί του παρόντος, το γονίδιο β-γαλακτοσιδάσης, το γονίδιο καταλάσης και το γονίδιο βακτηριοκίνης των γαλακτοβακίλλων έχουν κλωνοποιηθεί, γεγονός που μπορεί να βελτιώσει τις ιδιότητες των βακτηριακών στελεχών. Η εφαρμογή βακτηρίων γαλακτικού οξέος που παράγουν βακτηριοκίνη σε λουκάνικα που έχουν υποστεί ζύμωση μπορεί να ενισχύσει την ανταγωνιστικότητα των ορεκτικών και να αναστείλει την ανάπτυξη παθογόνων βακτηρίων. Ο Lactobacillus plantarum, ο Lactobacillus sakei και ο Lactobacillus curvatus είναι όλοι ικανοί να παράγουν βακτηριοσίνες.
Λειτουργίες Μικροοργανισμών σε Ζυμωμένα Προϊόντα Κρέατος
Για τη μείωση της τιμής του pH, την αναστολή της αλλοίωσης, τη βελτίωση της υφής και της γεύσης των ιστών. προώθηση της ανάπτυξης χρώματος? πρόληψη του οξειδωτικού αποχρωματισμού. μείωση του σχηματισμού νιτροζαμίνης. και καταστέλλουν την ανάπτυξη και την παραγωγή τοξινών παθογόνων μικροοργανισμών.
Οι μικροοργανισμοί στα λουκάνικα που έχουν υποστεί ζύμωση περιλαμβάνουν κυρίως βακτήρια γαλακτικού οξέος, μικροκόκκους, μούχλες και ζυμομύκητες, καθένας από τους οποίους παίζει μοναδικό ρόλο στον σχηματισμό γεύσης και στην ασφάλεια των τροφίμων των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση.
Μέθοδοι Ζύμωσης
① Φυσική Ζύμωση
Στην παραδοσιακή επεξεργασία, η ζύμωση βασίζεται πλήρως στα γηγενή βακτήρια γαλακτικού οξέος στο ωμό κρέας. Τα βακτήρια γαλακτικού οξέος είναι πανταχού παρόντα στο ωμό κρέας αλλά με εξαιρετικά χαμηλό αρχικό αριθμό, εκτός εάν το ωμό κρέας έχει αποθηκευτεί σε συσκευασία κενού για κάποιο χρονικό διάστημα.
Οι αρχικές συνθήκες του κουρκούτι λουκάνικου είναι γενικά δυσμενείς για την ανάπτυξη κυρίαρχων αρνητικών κατά Gram βακτηρίων στο κρέας, αλλά ευνοούν τον πολλαπλασιασμό των θετικών κατά Gram βακτηρίων, των σταφυλόκοκκων θετικών και αρνητικών στην κοαγκουλάση, καθώς και βακτηρίων γαλακτικού οξέος. Τα στοιχεία δείχνουν ότι η ζύμωση γαλακτικού οξέος περιλαμβάνει μια διαδοχική μικροβιακή διαδοχή από τα Enterobacteriaceae στους Εντεροκόκκους και τελικά στους Lactobacilli και τους Pediococci. Με ομαλή ζύμωση, τα βακτήρια του γαλακτικού οξέος πολλαπλασιάζονται γρήγορα, φτάνοντας σε αριθμό αποικιών 106~108 cfu/g μέσα σε 2 έως 5 ημέρες. Η επακόλουθη μείωση του pH προκαλεί τον θάνατο της Pseudomonas και άλλων ευαίσθητων στο οξύ αρνητικών κατά Gram βακίλων σε 2 έως 3 ημέρες, ενώ τα ανθεκτικά στα οξέα βακτήρια όπως η σαλμονέλα μπορεί να επιβιώσουν περισσότερο.
Μετά την επίτευξη της μέγιστης ποσότητας, ο πληθυσμός των βακτηρίων γαλακτικού οξέος σταδιακά μειώνεται. Ωστόσο, τα λουκάνικα που έχουν ωριμάσει με μούχλα παρουσιάζουν συχνά μια δεύτερη αιχμή ανάπτυξης μετά από περίπου 15 ημέρες, σύμφωνα με την αύξηση του pH που προκαλείται από το μεταβολισμό του γαλακτικού οξέος. Η καθυστερημένη έναρξη της ζύμωσης γαλακτικού οξέος και η αργή μείωση του pH θα διευκολύνουν την ανάπτυξη και την παραγωγή εντεροτοξίνης του Staphylococcus aureus και ο πολλαπλασιασμός διάφορων βακτηρίων θα επιδεινώσει τη γεύση του λουκάνικου. Τα λουκάνικα που έχουν υποστεί ζύμωση περιέχουν συνήθως νιτρικά άλατα αντί για νιτρώδη, επιτρέποντας την ανάπτυξη ενός ευρέος φάσματος μικροοργανισμών, κάτι που είναι ευεργετικό για τη βελτίωση της ποιότητας γεύσης των ξηρών λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση.
Για να βελτιωθεί η σταθερότητα και η αξιοπιστία της φυσικής ζύμωσης, η μέθοδος της οπίσθιας κλίσης υιοθετήθηκε ευρέως στην πρώιμη παραγωγή, η οποία αναφέρεται στον εμβολιασμό φρέσκου ζύμης λουκάνικων με υλικά που έχουν υποστεί μερική ζύμωση από την προηγούμενη παρτίδα παραγωγής. Αυτή η μέθοδος ενίσχυσε αποτελεσματικά τη σταθερότητα της ζύμωσης αλλά είχε προφανή μειονεκτήματα. Πρώτον, τα βακτήρια γαλακτικού οξέος σε υλικά με οπίσθια κλίση ήταν φυσιολογικά γερασμένα και απέτυχαν να ξεκινήσουν ταχεία ζύμωση. Δεύτερον, το ανεξέλεγκτο αυτής της μεθόδου θα μπορούσε να εισαγάγει ανεπιθύμητα στελέχη, όπως βακτήρια που παράγουν υπεροξείδιο, τα οποία θα έβαζαν σε σοβαρό κίνδυνο την ποιότητα του λουκάνικου μόλις καταστούν κυρίαρχα.
Μεταξύ των βακτηρίων γαλακτικού οξέος που απομονώνονται από λουκάνικα που έχουν υποστεί φυσική ζύμωση, ο Lactobacillus αποτελεί την πλειοψηφία, ακολουθούμενος από τον Pediococcus, ο οποίος κυριαρχεί ακόμη και στη ζύμωση ορισμένων ποικιλιών λουκάνικων. Τα βασικά είδη Pediococcus περιλαμβάνουν Pediococcus acidilactici, Pediococcus damnosus και Pediococcus pentosaceus. Εκτός από τα λουκάνικα χαμηλής ποιότητας με άφθονο Leuconostoc, οι ποσότητες Lactococcus και Leuconostoc είναι γενικά χαμηλές.
② Ζύμωση καλλιέργειας εκκίνησης
Λόγω της αναξιοπιστίας και του ανεξέλεγκτου της φυσικής ζύμωσης, η σύγχρονη επεξεργασία υιοθετεί ολοένα και περισσότερο καθαρές μικροβιακές καλλιέργειες, συγκεκριμένα εμπορικές καλλιέργειες εκκίνησης, για τον ακριβή έλεγχο της διαδικασίας ζύμωσης και τη διασφάλιση της ασφάλειας των προϊόντων και της σταθερής ποιότητας. Η ζύμωση που ξεκινά από εκκινητές βακτηρίων γαλακτικού οξέος είναι βασικά σύμφωνη με την επιτυχή φυσική ζύμωση, εκτός από το ότι οι καλλιέργειες εκκίνησης επιτρέπουν στα βακτήρια γαλακτικού οξέος να γίνουν κυρίαρχα στελέχη πιο γρήγορα.
Οι καλλιέργειες εκκίνησης κρέατος του εμπορίου είναι διαθέσιμες σε κατεψυγμένες ή λυοφιλιωμένες μορφές, συμπεριλαμβανομένων παρασκευασμάτων μονής και μικτής στελέχους γαλακτοβακίλλων, παιδιόκοκκων και μούχλας. Οι ενεργοί εκκινητές προστίθενται γενικά κατά το στάδιο της παρτίδας. Αν και οι περισσότεροι κατασκευαστές προσθέτουν ορεκτικά μετά από ξηρά συστατικά, η ομοιόμορφη κατανομή απαιτεί επιμελή ανάμειξη των ορεκτικών με ωμό κρέας πριν από την προσθήκη άλλων συστατικών.
Είναι κρίσιμο, οι βιώσιμες μικροβιακές καλλιέργειες δεν πρέπει να έρχονται σε άμεση επαφή με συστατικά υψηλής αλατότητας, όπως το αλάτι και τα νιτρώδη, διαφορετικά η βιωσιμότητα και η δραστηριότητα των στελεχών θα μειωθούν. Τα περισσότερα ορεκτικά πωλούνται σε συμπυκνωμένη μορφή και μπορούν να κατανεμηθούν ομοιόμορφα μετά την αραίωση με νερό. Τα λυοφιλοποιημένα ορεκτικά απαιτούν ενυδάτωση για να επιτύχουν τη βέλτιστη δραστηριότητα.
Συνθήκες διαδικασίας ζύμωσης
Η θερμοκρασία, η υγρασία και η κυκλοφορία του αέρα στο θάλαμο ζύμωσης επηρεάζουν συλλογικά τη γεύση, το χρώμα και το τελικό pH των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση.
Τα βιομηχανικά ορεκτικά είναι συνήθως λυοφιλοποιημένα και χρειάζονται επανυδάτωση πριν από τη χρήση. Τα επανυδατωμένα ορεκτικά πρέπει να τοποθετούνται σε θερμοκρασία δωματίου για 18 έως 24 ώρες για να αποκατασταθεί η μικροβιακή δραστηριότητα πριν ενσωματωθούν στο κουρκούτι λουκάνικου. Η συμβατική δόση εμβολιασμού είναι 106-107 cfu/g ζύμης κρέατος και απαιτείται υψηλότερη δόση έως 108 cfu/g για ζύμωση βραχυπρόθεσμης υψηλής θερμοκρασίας.
Οι θερμοκρασίες ζύμωσης ταξινομούνται σε τρεις κατηγορίες: υψηλή θερμοκρασία (~40℃), παραδοσιακή ευρωπαϊκή θερμοκρασία (20~24℃) και χαμηλή θερμοκρασία (10~15℃), που επιλέγονται ανάλογα με τους τύπους προϊόντων. Γενικά, μια ελαφρώς υψηλότερη θερμοκρασία επιταχύνει τη μείωση του pH. ο ρυθμός παραγωγής οξέος διπλασιάζεται με κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 5℃. Ωστόσο, η υψηλή θερμοκρασία αυξάνει τον κίνδυνο ανάπτυξης παθογόνων βακτηρίων (ειδικά Staphylococcus aureus) εάν καθυστερήσει η ζύμωση. Η θερμοκρασία ρυθμίζει επίσης την αναλογία του γαλακτικού οξέος προς το παραγόμενο οξικό οξύ, με τις υψηλότερες θερμοκρασίες να ευνοούν τη σύνθεση γαλακτικού οξέος.
Στην πρακτική παραγωγή, οι παράμετροι ζύμωσης ποικίλλουν πολύ για διαφορετικούς τύπους λουκάνικων. Τα ξηρά λουκάνικα συνήθως ζυμώνονται στους 15-27℃ για 24 έως 72 ώρες. λουκάνικα επάλειψης στους 22~30℃ για 48 ώρες. ημίξηρα λουκάνικα σε φέτες στους 30~37℃ για 14 έως 72 ώρες. Οι συνθήκες επεξεργασίας διαφέρουν δραστικά μεταξύ των περιοχών: για παράδειγμα, το ουγγρικό σαλάμι ζυμώνεται κάτω από τους 10℃, ενώ τα ημίξηρα καπνιστά λουκάνικα χαμηλού pH στις Ηνωμένες Πολιτείες ζυμώνονται στους 40℃.
Η σχετική υγρασία του περιβάλλοντος είναι κρίσιμη για την έναρξη της ξήρανσης και την πρόληψη της υπερβολικής ανάπτυξης επιφανειακών ζυμών και μούχλας, και επομένως απαιτεί αυστηρό έλεγχο. Η σωστή διαχείριση της υγρασίας αποφεύγει επίσης το σχηματισμό κρούστας σκληρής επιφάνειας κατά την ξήρανση. Η σκληρυμένη κρούστα εμποδίζει την απομάκρυνση της εσωτερικής υγρασίας και παρατείνει το χρόνο στεγνώματος. Εν τω μεταξύ, η υπερβολική επιφανειακή υγρασία στα λουκάνικα με κρούστα οδηγεί σε ανάπτυξη μούχλας κατά την αποθήκευση. Για βραχυχρόνια ζύμωση σε υψηλή θερμοκρασία, η σχετική υγρασία συνήθως ορίζεται στο 98%. Για ζύμωση σε χαμηλή θερμοκρασία, η σχετική υγρασία στο θάλαμο θα πρέπει να είναι 5% έως 10% χαμηλότερη από την υγρασία ισορροπίας που σχετίζεται με την υγρασία μέσα στα λουκάνικα (περίπου 90%).
Στη σύγχρονη παραγωγή, η ζύμωση λουκάνικων πραγματοποιείται σε κλειστούς θαλάμους με αυστηρά ελεγχόμενη θερμοκρασία και υγρασία. Το ήπιο κάπνισμα μπορεί να εφαρμοστεί σε ορισμένες ποικιλίες λουκάνικων σε αυτό το στάδιο χωρίς να παρεμποδίζεται η πρόοδος της ζύμωσης. Στο παρελθόν, λόγω της έλλειψης ακριβούς περιβαλλοντικού ελέγχου, υιοθετήθηκαν σε ορισμένες χώρες συγκεκριμένα μέτρα για την πρόληψη της αλλοίωσης κατά τη ζύμωση. Αν και περιττές για τη σύγχρονη παραγωγή, αυτές οι παραδοσιακές μέθοδοι εξακολουθούν να εφαρμόζονται σε εξειδικευμένα προϊόντα για την απόκτηση μοναδικών αισθητηριακών χαρακτηριστικών. Για παράδειγμα, ορισμένα γερμανικά λουκάνικα ζυμώνονται στους 25 ℃ υπό υψηλή υγρασία, με τους υπερβολικούς επιφανειακούς μικροοργανισμούς να αφαιρούνται με τακτικό πλύσιμο.
Τα ξηρά λουκάνικα ζυμώνονται γρηγορότερα στον ήρεμο αέρα παρά στον αέρα που κυκλοφορεί γρήγορα. Ο βαθμός οξίνισης των λουκάνικων που έχουν υποστεί ζύμωση ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του προϊόντος. Τα ημίξηρα λουκάνικα έχουν την υψηλότερη οξύτητα, ειδικά τα αμερικανικά ημίξηρα λουκάνικα με pH μετά τη ζύμωση κάτω από 5,0. Το pH των γερμανικών ξηρών λουκάνικων κυμαίνεται από 5,0 έως 5,3, ενώ τα ξηρά λουκάνικα από τη Γαλλία, την Ιταλία και άλλες περιοχές παρουσιάζουν ήπια οξίνιση. Τα λουκάνικα με κενό αέρος και μεγάλης διαμέτρου παρουσιάζουν την ισχυρότερη οξίνιση λόγω υποξικών συνθηκών. Ωστόσο, η συσσώρευση αμμωνίας σε λουκάνικα μεγάλης διαμέτρου εξουδετερώνει τη μείωση του pH που προκαλείται από την παραγωγή γαλακτικού οξέος.
