Penapaian ialah teknologi pemprosesan yang menggunakan tindakan mikrob di bawah keadaan semula jadi atau terkawal buatan untuk memberikan daging dengan rasa, warna dan tekstur yang unik, supaya menghasilkan produk daging dengan jangka hayat yang lebih lama.
Dua Generasi Bakteria Pemula
Permulaan generasi pertama berasal daripada tumbuhan, diwakili oleh Lactobacillus plantarum dan Pediococcus pentosaceus. Pemula generasi kedua diasingkan daripada produk daging, yang lebih sesuai untuk pengeluaran sosej yang ditapai. Mikroorganisma utama mereka termasuk Lactobacillus sakei dan Lactobacillus curvatus. Dengan kelebihan daya saing yang kuat, kedua-dua strain ini boleh menghalang bakteria asid laktik liar dalam persekitaran semula jadi dan menguasai keseluruhan proses penapaian dan pengeringan.
Pemula generasi kedua juga mempunyai ciri-ciri berikut: ia boleh menghasilkan enzim yang menyumbang kepada pembentukan warna dan bahan aromatik. Rasa dan kualiti deria sosej yang ditapai terhasil daripada kesan gabungan bakteria asid laktik, mikrococci dan yis di dalam sosej. Pada masa ini, gen β-galactosidase, gen katalase dan gen bacteriocin lactobacilli telah diklon, yang boleh meningkatkan sifat strain bakteria. Penggunaan bakteria asid laktik penghasil bacteriocin dalam sosej yang ditapai boleh meningkatkan daya saing pemula dan menghalang pertumbuhan bakteria patogen. Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sakei dan Lactobacillus curvatus semuanya mampu menghasilkan bakteriosin.
Fungsi Mikroorganisma dalam Produk Daging yang Difermentasi
Untuk mengurangkan nilai pH, menghalang kerosakan, memperbaiki tekstur dan rasa tisu; menggalakkan pembangunan warna; mengelakkan perubahan warna oksidatif; mengurangkan pembentukan nitrosamin; dan menyekat pertumbuhan dan pengeluaran toksin mikroorganisma patogen.
Mikroorganisma dalam sosej yang ditapai terutamanya termasuk bakteria asid laktik, mikrokokus, acuan dan yis, masing-masing memainkan peranan unik dalam pembentukan rasa dan keselamatan makanan sosej yang ditapai.
Kaedah Penapaian
① Penapaian Semulajadi
Dalam pemprosesan tradisional, penapaian sepenuhnya bergantung kepada bakteria asid laktik asli dalam daging mentah. Bakteria asid laktik terdapat di mana-mana dalam daging mentah tetapi dengan kiraan awal yang sangat rendah, melainkan daging mentah telah disimpan dalam pembungkusan vakum untuk satu tempoh masa.
Keadaan awal adunan sosej secara amnya tidak menggalakkan pertumbuhan bakteria Gram-negatif yang dominan dalam daging, tetapi kondusif untuk pembiakan bakteria Gram-positif, staphylococci koagulase-positif dan koagulase-negatif, serta bakteria asid laktik. Bukti menunjukkan bahawa penapaian asid laktik melibatkan penggantian mikrob berurutan daripada Enterobacteriaceae kepada Enterococci, dan akhirnya kepada Lactobacilli dan Pediococci. Dengan penapaian yang lancar, bakteria asid laktik membiak dengan cepat, mencapai kiraan koloni 106∼108 cfu/g dalam masa 2 hingga 5 hari. Penurunan pH akibatnya menyebabkan kematian Pseudomonas dan basil Gram-negatif sensitif asid lain dalam 2 hingga 3 hari, manakala bakteria tahan asid seperti Salmonella mungkin bertahan lebih lama.
Selepas mencapai kuantiti puncak, populasi bakteria asid laktik secara beransur-ansur menurun. Walau bagaimanapun, sosej masak acuan sering menunjukkan puncak pertumbuhan kedua selepas kira-kira 15 hari, selaras dengan kenaikan pH yang disebabkan oleh metabolisme laktat. Permulaan penapaian asid laktik yang ditangguhkan dan pengurangan pH yang perlahan akan memudahkan pertumbuhan dan pengeluaran enterotoksin Staphylococcus aureus, dan pembiakan pelbagai bakteria akan merosot rasa sosej. Sosej yang ditapai biasanya mengandungi nitrat dan bukannya nitrit, membolehkan pertumbuhan pelbagai jenis mikroorganisma, yang bermanfaat untuk meningkatkan kualiti rasa sosej yang ditapai kering.
Untuk meningkatkan kestabilan dan kebolehpercayaan penapaian semula jadi, kaedah condong ke belakang telah digunakan secara meluas dalam pengeluaran awal, yang merujuk kepada penyemaian adunan sosej segar dengan bahan yang ditapai sebahagian daripada kumpulan pengeluaran sebelumnya. Kaedah ini berkesan meningkatkan kestabilan penapaian tetapi mempunyai kelemahan yang jelas. Pertama sekali, bakteria asid laktik dalam bahan-bahan yang bergelung belakang telah berumur secara fisiologi dan gagal untuk memulakan penapaian yang cepat. Kedua, ketidakbolehkawalan kaedah ini mungkin memperkenalkan strain yang tidak diingini, seperti bakteria penghasil peroksida, yang akan menjejaskan kualiti sosej dengan teruk apabila ia menjadi dominan.
Antara bakteria asid laktik yang diasingkan daripada sosej yang ditapai secara semula jadi, Lactobacillus menyumbang majoriti, diikuti oleh Pediococcus, yang malah mendominasi dalam penapaian jenis sosej tertentu. Spesies Pediococcus utama termasuk Pediococcus acidilactici, Pediococcus damnosus dan Pediococcus pentosaceus. Kecuali sosej berkualiti rendah dengan Leuconostoc yang banyak, kuantiti Lactococcus dan Leuconostoc biasanya rendah.
② Penapaian Budaya Permulaan
Oleh kerana penapaian semula jadi yang tidak boleh dipercayai dan tidak dapat dikawal, pemprosesan moden semakin mengamalkan budaya mikrob tulen, iaitu kultur pemula komersial, untuk mengawal proses penapaian dengan tepat dan memastikan keselamatan produk dan kualiti yang stabil. Penapaian yang dimulakan oleh pemula bakteria asid laktik pada asasnya konsisten dengan penapaian semula jadi yang berjaya, kecuali kultur pemula membolehkan bakteria asid laktik menjadi strain dominan dengan lebih cepat.
Kultur pemula daging komersil boleh didapati dalam bentuk beku atau kering beku, termasuk penyediaan satu terikan dan terikan campuran lactobacilli, pediococci dan acuan. Pemula aktif biasanya ditambah semasa peringkat batching. Walaupun kebanyakan pengeluar menambah pemula selepas bahan-bahan kering, pengedaran seragam memerlukan pengadunan pemula dengan teliti dengan daging mentah sebelum menambah bahan-bahan lain.
Yang penting, kultur mikrob yang berdaya maju tidak boleh bersentuhan langsung dengan bahan dengan kemasinan tinggi seperti garam dan nitrit, jika tidak daya maju dan aktiviti strain akan berkurangan. Kebanyakan permulaan dijual dalam bentuk pekat dan boleh diagihkan secara sama rata selepas pencairan dengan air. Pemula yang dikeringkan beku memerlukan penghidratan untuk mencapai aktiviti yang optimum.
Keadaan Proses Penapaian
Suhu, kelembapan dan peredaran udara dalam ruang penapaian secara kolektif mempengaruhi rasa, warna dan pH akhir sosej yang ditapai.
Permulaan industri kebanyakannya dikeringkan secara beku dan memerlukan penghidratan semula sebelum digunakan. Pemula yang telah dihidrat semula hendaklah diletakkan pada suhu bilik selama 18 hingga 24 jam untuk memulihkan aktiviti mikrob sebelum dimasukkan ke dalam adunan sosej. Dos inokulasi konvensional ialah 106∼107 cfu/g adunan daging, dan dos yang lebih tinggi sehingga 108 cfu/g diperlukan untuk penapaian jangka pendek suhu tinggi.
Suhu penapaian dikelaskan kepada tiga kategori: suhu tinggi (>40℃), suhu Eropah tradisional (20～24℃) dan suhu rendah (10～15℃), dipilih mengikut jenis produk. Secara umum, suhu yang sedikit lebih tinggi mempercepatkan pengurangan pH; kadar pengeluaran asid meningkat dua kali ganda dengan setiap kenaikan suhu 5℃. Namun begitu, suhu tinggi meningkatkan risiko pertumbuhan bakteria patogen (terutamanya Staphylococcus aureus) jika penapaian ditangguhkan. Suhu juga mengawal nisbah asid laktik kepada asid asetik yang dihasilkan, dengan suhu yang lebih tinggi menyokong sintesis asid laktik.
Dalam pengeluaran praktikal, parameter penapaian sangat berbeza untuk jenis sosej yang berbeza. Sosej kering biasanya ditapai pada 15～27℃ selama 24 hingga 72 jam; sosej boleh disebarkan pada 22～30 ℃ selama 48 jam; sosej dihiris separuh kering pada suhu 30～37℃ selama 14 hingga 72 jam. Keadaan pemprosesan berbeza secara drastik di seluruh wilayah: contohnya, salami Hungary ditapai di bawah 10 ℃, manakala sosej salai separuh kering pH rendah di Amerika Syarikat ditapai sehingga 40 ℃.
Kelembapan relatif ambien adalah penting untuk memulakan pengeringan dan menghalang pertumbuhan yis permukaan dan acuan yang berlebihan, dan dengan itu memerlukan kawalan yang ketat. Pengurusan kelembapan yang betul juga mengelakkan pembentukan kerak permukaan yang keras semasa pengeringan. Kerak yang mengeras menghalang penyingkiran lembapan dalaman dan memanjangkan masa pengeringan; Sementara itu, kelembapan permukaan yang berlebihan dalam sosej berkerak membawa kepada pertumbuhan acuan semasa penyimpanan. Untuk penapaian jangka pendek suhu tinggi, kelembapan relatif biasanya ditetapkan pada kira-kira 98%. Untuk penapaian suhu rendah, kelembapan relatif dalam ruang hendaklah 5% hingga 10% lebih rendah daripada kelembapan berkaitan kelembapan keseimbangan di dalam sosej (sekitar 90%).
Dalam pengeluaran moden, penapaian sosej dijalankan di dalam ruang tertutup dengan suhu dan kelembapan yang dikawal ketat. Merokok ringan boleh digunakan untuk jenis sosej tertentu pada peringkat ini tanpa mengganggu kemajuan penapaian. Pada masa lalu, disebabkan kekurangan kawalan alam sekitar yang tepat, langkah-langkah khusus telah diterima pakai di beberapa negara untuk mengelakkan kerosakan semasa penapaian. Walaupun berlebihan untuk pengeluaran moden, kaedah tradisional ini masih digunakan untuk produk khusus untuk mendapatkan ciri deria yang unik. Sebagai contoh, sosej Jerman tertentu ditapai pada 25 ℃ di bawah kelembapan yang tinggi, dengan mikroorganisma permukaan yang berlebihan dikeluarkan dengan mencuci biasa.
Sosej kering menapai lebih cepat di udara pegun berbanding udara yang beredar dengan cepat. Tahap pengasidan sosej yang ditapai berbeza mengikut jenis produk. Sosej separuh kering mempunyai keasidan tertinggi, terutamanya sosej separuh kering Amerika dengan pH selepas penapaian di bawah 5.0. pH sosej kering Jerman berkisar antara 5.0 hingga 5.3, manakala sosej kering dari Perancis, Itali dan kawasan lain menunjukkan pengasidan ringan. Sosej berisi vakum dan berdiameter besar mempamerkan pengasidan paling kuat akibat keadaan hipoksik. Walau bagaimanapun, pengumpulan ammonia dalam sosej berdiameter besar mengatasi penurunan pH yang disebabkan oleh pengeluaran asid laktik.
Dua Generasi Bakteria Pemula
Permulaan generasi pertama berasal daripada tumbuhan, diwakili oleh Lactobacillus plantarum dan Pediococcus pentosaceus. Pemula generasi kedua diasingkan daripada produk daging, yang lebih sesuai untuk pengeluaran sosej yang ditapai. Mikroorganisma utama mereka termasuk Lactobacillus sakei dan Lactobacillus curvatus. Dengan kelebihan daya saing yang kuat, kedua-dua strain ini boleh menghalang bakteria asid laktik liar dalam persekitaran semula jadi dan menguasai keseluruhan proses penapaian dan pengeringan.
Pemula generasi kedua juga mempunyai ciri-ciri berikut: ia boleh menghasilkan enzim yang menyumbang kepada pembentukan warna dan bahan aromatik. Rasa dan kualiti deria sosej yang ditapai terhasil daripada kesan gabungan bakteria asid laktik, mikrococci dan yis di dalam sosej. Pada masa ini, gen β-galactosidase, gen katalase dan gen bacteriocin lactobacilli telah diklon, yang boleh meningkatkan sifat strain bakteria. Penggunaan bakteria asid laktik penghasil bacteriocin dalam sosej yang ditapai boleh meningkatkan daya saing pemula dan menghalang pertumbuhan bakteria patogen. Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sakei dan Lactobacillus curvatus semuanya mampu menghasilkan bakteriosin.
Fungsi Mikroorganisma dalam Produk Daging yang Difermentasi
Untuk mengurangkan nilai pH, menghalang kerosakan, memperbaiki tekstur dan rasa tisu; menggalakkan pembangunan warna; mengelakkan perubahan warna oksidatif; mengurangkan pembentukan nitrosamin; dan menyekat pertumbuhan dan pengeluaran toksin mikroorganisma patogen.
Mikroorganisma dalam sosej yang ditapai terutamanya termasuk bakteria asid laktik, mikrokokus, acuan dan yis, masing-masing memainkan peranan unik dalam pembentukan rasa dan keselamatan makanan sosej yang ditapai.
Kaedah Penapaian
① Penapaian Semulajadi
Dalam pemprosesan tradisional, penapaian sepenuhnya bergantung kepada bakteria asid laktik asli dalam daging mentah. Bakteria asid laktik terdapat di mana-mana dalam daging mentah tetapi dengan kiraan awal yang sangat rendah, melainkan daging mentah telah disimpan dalam pembungkusan vakum untuk satu tempoh masa.
Keadaan awal adunan sosej secara amnya tidak menggalakkan pertumbuhan bakteria Gram-negatif yang dominan dalam daging, tetapi kondusif untuk pembiakan bakteria Gram-positif, staphylococci koagulase-positif dan koagulase-negatif, serta bakteria asid laktik. Bukti menunjukkan bahawa penapaian asid laktik melibatkan penggantian mikrob berurutan daripada Enterobacteriaceae kepada Enterococci, dan akhirnya kepada Lactobacilli dan Pediococci. Dengan penapaian yang lancar, bakteria asid laktik membiak dengan cepat, mencapai kiraan koloni 106∼108 cfu/g dalam masa 2 hingga 5 hari. Penurunan pH akibatnya menyebabkan kematian Pseudomonas dan basil Gram-negatif sensitif asid lain dalam 2 hingga 3 hari, manakala bakteria tahan asid seperti Salmonella mungkin bertahan lebih lama.
Selepas mencapai kuantiti puncak, populasi bakteria asid laktik secara beransur-ansur menurun. Walau bagaimanapun, sosej masak acuan sering menunjukkan puncak pertumbuhan kedua selepas kira-kira 15 hari, selaras dengan kenaikan pH yang disebabkan oleh metabolisme laktat. Permulaan penapaian asid laktik yang ditangguhkan dan pengurangan pH yang perlahan akan memudahkan pertumbuhan dan pengeluaran enterotoksin Staphylococcus aureus, dan pembiakan pelbagai bakteria akan merosot rasa sosej. Sosej yang ditapai biasanya mengandungi nitrat dan bukannya nitrit, membolehkan pertumbuhan pelbagai jenis mikroorganisma, yang bermanfaat untuk meningkatkan kualiti rasa sosej yang ditapai kering.
Untuk meningkatkan kestabilan dan kebolehpercayaan penapaian semula jadi, kaedah condong ke belakang telah digunakan secara meluas dalam pengeluaran awal, yang merujuk kepada penyemaian adunan sosej segar dengan bahan yang ditapai sebahagian daripada kumpulan pengeluaran sebelumnya. Kaedah ini berkesan meningkatkan kestabilan penapaian tetapi mempunyai kelemahan yang jelas. Pertama sekali, bakteria asid laktik dalam bahan-bahan yang bergelung belakang telah berumur secara fisiologi dan gagal untuk memulakan penapaian yang cepat. Kedua, ketidakbolehkawalan kaedah ini mungkin memperkenalkan strain yang tidak diingini, seperti bakteria penghasil peroksida, yang akan menjejaskan kualiti sosej dengan teruk apabila ia menjadi dominan.
Antara bakteria asid laktik yang diasingkan daripada sosej yang ditapai secara semula jadi, Lactobacillus menyumbang majoriti, diikuti oleh Pediococcus, yang malah mendominasi dalam penapaian jenis sosej tertentu. Spesies Pediococcus utama termasuk Pediococcus acidilactici, Pediococcus damnosus dan Pediococcus pentosaceus. Kecuali sosej berkualiti rendah dengan Leuconostoc yang banyak, kuantiti Lactococcus dan Leuconostoc biasanya rendah.
② Penapaian Budaya Permulaan
Oleh kerana penapaian semula jadi yang tidak boleh dipercayai dan tidak dapat dikawal, pemprosesan moden semakin mengamalkan budaya mikrob tulen, iaitu kultur pemula komersial, untuk mengawal proses penapaian dengan tepat dan memastikan keselamatan produk dan kualiti yang stabil. Penapaian yang dimulakan oleh pemula bakteria asid laktik pada asasnya konsisten dengan penapaian semula jadi yang berjaya, kecuali kultur pemula membolehkan bakteria asid laktik menjadi strain dominan dengan lebih cepat.
Kultur pemula daging komersil boleh didapati dalam bentuk beku atau kering beku, termasuk penyediaan satu terikan dan terikan campuran lactobacilli, pediococci dan acuan. Pemula aktif biasanya ditambah semasa peringkat batching. Walaupun kebanyakan pengeluar menambah pemula selepas bahan-bahan kering, pengedaran seragam memerlukan pengadunan pemula dengan teliti dengan daging mentah sebelum menambah bahan-bahan lain.
Yang penting, kultur mikrob yang berdaya maju tidak boleh bersentuhan langsung dengan bahan dengan kemasinan tinggi seperti garam dan nitrit, jika tidak daya maju dan aktiviti strain akan berkurangan. Kebanyakan permulaan dijual dalam bentuk pekat dan boleh diagihkan secara sama rata selepas pencairan dengan air. Pemula yang dikeringkan beku memerlukan penghidratan untuk mencapai aktiviti yang optimum.
Keadaan Proses Penapaian
Suhu, kelembapan dan peredaran udara dalam ruang penapaian secara kolektif mempengaruhi rasa, warna dan pH akhir sosej yang ditapai.
Permulaan industri kebanyakannya dikeringkan secara beku dan memerlukan penghidratan semula sebelum digunakan. Pemula yang telah dihidrat semula hendaklah diletakkan pada suhu bilik selama 18 hingga 24 jam untuk memulihkan aktiviti mikrob sebelum dimasukkan ke dalam adunan sosej. Dos inokulasi konvensional ialah 106∼107 cfu/g adunan daging, dan dos yang lebih tinggi sehingga 108 cfu/g diperlukan untuk penapaian jangka pendek suhu tinggi.
Suhu penapaian dikelaskan kepada tiga kategori: suhu tinggi (>40℃), suhu Eropah tradisional (20～24℃) dan suhu rendah (10～15℃), dipilih mengikut jenis produk. Secara umum, suhu yang sedikit lebih tinggi mempercepatkan pengurangan pH; kadar pengeluaran asid meningkat dua kali ganda dengan setiap kenaikan suhu 5℃. Namun begitu, suhu tinggi meningkatkan risiko pertumbuhan bakteria patogen (terutamanya Staphylococcus aureus) jika penapaian ditangguhkan. Suhu juga mengawal nisbah asid laktik kepada asid asetik yang dihasilkan, dengan suhu yang lebih tinggi menyokong sintesis asid laktik.
Dalam pengeluaran praktikal, parameter penapaian sangat berbeza untuk jenis sosej yang berbeza. Sosej kering biasanya ditapai pada 15～27℃ selama 24 hingga 72 jam; sosej boleh disebarkan pada 22～30 ℃ selama 48 jam; sosej dihiris separuh kering pada suhu 30～37℃ selama 14 hingga 72 jam. Keadaan pemprosesan berbeza secara drastik di seluruh wilayah: contohnya, salami Hungary ditapai di bawah 10 ℃, manakala sosej salai separuh kering pH rendah di Amerika Syarikat ditapai sehingga 40 ℃.
Kelembapan relatif ambien adalah penting untuk memulakan pengeringan dan menghalang pertumbuhan yis permukaan dan acuan yang berlebihan, dan dengan itu memerlukan kawalan yang ketat. Pengurusan kelembapan yang betul juga mengelakkan pembentukan kerak permukaan yang keras semasa pengeringan. Kerak yang mengeras menghalang penyingkiran lembapan dalaman dan memanjangkan masa pengeringan; Sementara itu, kelembapan permukaan yang berlebihan dalam sosej berkerak membawa kepada pertumbuhan acuan semasa penyimpanan. Untuk penapaian jangka pendek suhu tinggi, kelembapan relatif biasanya ditetapkan pada kira-kira 98%. Untuk penapaian suhu rendah, kelembapan relatif dalam ruang hendaklah 5% hingga 10% lebih rendah daripada kelembapan berkaitan kelembapan keseimbangan di dalam sosej (sekitar 90%).
Dalam pengeluaran moden, penapaian sosej dijalankan di dalam ruang tertutup dengan suhu dan kelembapan yang dikawal ketat. Merokok ringan boleh digunakan untuk jenis sosej tertentu pada peringkat ini tanpa mengganggu kemajuan penapaian. Pada masa lalu, disebabkan kekurangan kawalan alam sekitar yang tepat, langkah-langkah khusus telah diterima pakai di beberapa negara untuk mengelakkan kerosakan semasa penapaian. Walaupun berlebihan untuk pengeluaran moden, kaedah tradisional ini masih digunakan untuk produk khusus untuk mendapatkan ciri deria yang unik. Sebagai contoh, sosej Jerman tertentu ditapai pada 25 ℃ di bawah kelembapan yang tinggi, dengan mikroorganisma permukaan yang berlebihan dikeluarkan dengan mencuci biasa.
Sosej kering menapai lebih cepat di udara pegun berbanding udara yang beredar dengan cepat. Tahap pengasidan sosej yang ditapai berbeza mengikut jenis produk. Sosej separuh kering mempunyai keasidan tertinggi, terutamanya sosej separuh kering Amerika dengan pH selepas penapaian di bawah 5.0. pH sosej kering Jerman berkisar antara 5.0 hingga 5.3, manakala sosej kering dari Perancis, Itali dan kawasan lain menunjukkan pengasidan ringan. Sosej berisi vakum dan berdiameter besar mempamerkan pengasidan paling kuat akibat keadaan hipoksik. Walau bagaimanapun, pengumpulan ammonia dalam sosej berdiameter besar mengatasi penurunan pH yang disebabkan oleh pengeluaran asid laktik.
