Aktywność wody a mięsne produkty o przedłużonej trwałości

Aktywność wodna dla inspektorów

Inspektorzy USDA oczekują, że aktywność wodna będzie uwzględniona jako krytyczny punkt kontrolny (CCP) w planach HACCP, zazwyczaj na etapie suszenia i pakowania. Aktywność wodna poniżej 0,85 jest wymogiem regulacyjnym FSIS dla produktów trwałych w temperaturze pokojowej w modelu HACCP. Inne pomiary wilgoci, w tym MPR i zawartość wilgoci, nie są uznawane za „kwestie związane z bezpieczeństwem” i nie uwzględnia się ich w planach HACCP. USDA wyjaśnia: „Aktywność wodna produktu wykazuje najlepszą korelację z zahamowaniem wzrostu poszczególnych patogenów”.

Ale dlaczego?

Dlaczego obniżenie aktywności wodnej hamuje rozwój patogenów?

Jak ujęli to barwnie autorzy książki The Art of Making Fermented Sausages, kontrola aktywności wodnej „przypomina kradzież jedzenia bakteriom”. Obniżenie aktywności wodnej „blokuje” wodę, uniemożliwiając bakteriom rozmnażanie. Przyjrzyjmy się temu bliżej.

Listeria, E. coli, gronkowce i Salmonella to maleńkie organizmy, które – jak każdy organizm – potrzebują wody do wzrostu i rozmnażania. Pobierają ją, zasysając przez otaczającą je błonę komórkową. Siła tego ssania wynika z różnic energetycznych pomiędzy wodą na zewnątrz a wodą wewnątrz komórki.

Łatwo zauważyć, że woda przemieszcza się z obszaru o wyższej energii do obszaru o niższej: wyobraź sobie garnek gotującej się wody.

Cząsteczki wody przemieszczają się (jako para) z wrzącej wody o wysokiej energii do atmosfery o niższej energii.

Różnice energetyczne między krakersem a kawakiem sera są mniej ekstremalne, ale gdy ser leży na krakersie, cząsteczki wody będą przemieszczać się z sera, w którym woda ma wyższą energię, do krakersa, w którym energia jest niższa.

Zasada ta sprawdza się również na poziomie molekularnym, a patogenne bakterie wykorzystują ją do czerpania wody z otoczenia o wyższej energii wodnej (na zewnątrz komórki) do środowiska o niższej energii wodnej wewnątrz komórki.

Jeśli jednak obniżysz energię wody na zewnątrz komórki w wystarczającym stopniu, wywołasz „stres osmotyczny”: komórka nie będzie mogła pobierać wody i przejdzie w stan uśpienia. Stres osmotyczny nie zabija patogennych bakterii, a jedynie uniemożliwia im rozmnażanie.

Aktywność wodna to po prostu miara stanu energetycznego wody w materiale. Możesz ją wykorzystać, aby sprawdzić, czy woda w suszonym mięsie ma wystarczająco dużo energii, aby utrzymać przy życiu konkretny szczep bakterii. Różne patogeny radzą sobie ze stresem osmotycznym w odmienny sposób. Właśnie dlatego gronkowce (Staph) są w stanie przetrwać przy niższych wartościach aktywności wodnej niż pałeczki Listeria.

Obniżenie aktywności wodnej nie zabija bakterii, ale po etapie redukcji drobnoustrojów (np. obróbce cieplnej) aktywność wodna pozwala kontrolować ich wzrost – dlatego jest preferowaną przez FSIS metodą pomiaru wilgoci. Może jednak służyć do znacznie większych celów. Aktywność wodna ma znaczenie wykraczające poza wytyczne FSIS, USDA i system HACCP. To potężne narzędzie do pomiaru i analizy wody w Twoim produkcie.

Kontrola procesu za pomocą aktywności wodnej

Podczas suszenia aktywność wodna jest najlepszym sposobem kontroli procesu.

Dzieje się tak dlatego, że bezpośrednio odnosi się ona do trzech pytań, na które musisz odpowiedzieć:

• Czy mój produkt jest bezpieczny?
• Czy będzie smakował konsumentom?
• Czy mogę zarabiać na jego produkcji?

Satysfakcja klienta: Gwarancja powtarzalności pomiędzy partiami

Aby zadowolić klientów, musisz dowiedzieć się, jak stale dostarczać im produkt, jakiego oczekują.

Jeśli mierzysz zawartość wilgoci, MPR lub inny parametr, będziesz kręcić się w kółko.

Gdy dostosowujesz czas lub temperaturę, wartości aktywności wody odpowiednio reagują. A kiedy spróbujesz swojego produktu, przekonasz się, że pomiary aktywności wody są silnie skorelowane z teksturą suszonego mięsa.

W przeciwieństwie do innych pomiarów wilgotności, aktywność wody opiera się na normach. Oznacza to, że pomiar wykonany dzisiaj można porównać z tym zrobionym rok temu lub tym, który wykonał inny operator. Możesz porównywać wartości pomiędzy partiami, różnymi liniami produkcyjnymi oraz lokalizacjami zakładów. Co więcej, możesz używać danych o aktywności wody w czasie rzeczywistym do regulowania temperatury w piecu lub czasu wypieku.

Pozwala to także weryfikować jakość składników dostarczanych przez dostawców oraz udowadniać kupującym niezmienność jakości Twojego produktu.

Rentowność: Zapobieganie stratom wynikającym z nadmiernego wysuszenia

Podczas testów produktów zauważyliśmy, że łatwo doprowadzić do zbytniego wysuszenia suszonego mięsa, jeśli nie monitoruje się aktywności wody. Nawet niewielkie wahania wpływają na jakość i zyski.

W rzeczywistości odkryliśmy, że niewielka różnica w specyfikacji aktywności wody była jak wrzucanie ćwierćdolarówki do każdej paczki suszonego mięsa przed wysyłką. Wykorzystanie aktywności wody do określenia, kiedy produkt jest prawidłowo wysuszony, może zapobiec setkom tysięcy dolarów strat.

Mierząc aktywność wody, możesz trafić w tzw. złoty środek – punkt, w którym aktywność wody w suszonym mięsie jest na tyle niska, aby zapewnić bezpieczeństwo, i na tyle wysoka, aby zadowolić klientów. Następnie możesz trzymać się tej specyfikacji każdego dnia, gwarantując rentowność.

Kontrola procesu za pomocą danych w czasie rzeczywistym

Istnieją dwa kluczowe czynniki pozwalające wykorzystać aktywność wody do kontroli procesu. Po pierwsze, pomiar aktywności wody musi być szybki. Po drugie, dane muszą być dostarczane w czasie rzeczywistym lub zbliżonym do rzeczywistego.

Szybko, łatwo, bezpośrednio przy linii produkcyjnej

Tradycyjne, zatwierdzone przez AOAC pomiary zawartości wilgoci są niemal niemożliwe do wykonania w trakcie procesu suszenia. Z kolei szybki pomiar metodą strat suszenia nie jest wystarczająco dokładny. Natomiast pomiar punktu rosy chłodzonego zwierciadła oraz pomiary aktywności wody za pomocą przestrajalnego diodowego lasera mogą być wykonywane bezpośrednio przy linii produkcyjnej w ciągu 5 minut lub krócej.

A jeśli potrafisz podgrzać burrito w kuchence mikrofalowej, potrafisz również używać tych urządzeń do pomiaru aktywności wody z dokładnością do 0,003 aw. Stopień naukowy nie jest wymagany.

Dane w czasie rzeczywistym

Automatyczne gromadzenie danych jest niezbędne do wykorzystania jakiegokolwiek pomiaru w kontroli procesu. Nowa technologia umożliwia zbieranie danych bezpośrednio i automatycznie z mierników aktywności wody oraz innych istniejących przyrządów. Dowiedz się, jak jeden z zakładów produkcyjnych przezwyciężył „koszmar” ręcznego zbierania danych, aby uzyskać dane w czasie zbliżonym do rzeczywistego, niezbędne do monitorowania i kontrolowania temperatury w piecu.

Brak jednej właściwej odpowiedzi

Przetestowaliśmy w naszym laboratorium szeroką gamę trwałych w temperaturze pokojowej produktów mięsnych. Produkty te kontrolowały aktywność wody przy użyciu kilku różnych substancji utrzymujących wilgoć, w tym soli, sosu sojowego i cukru. Tylko jeden zawierał glicerynę. Jak pokazują te produkty, istnieje wiele strategii, które można zastosować, aby osiągnąć bezpieczną aktywność wody.

Bardziej zaawansowana formuła

W tym artykule przedstawiono głównie podstawowe informacje na temat aktywności wody oraz mięs o przedłużonej trwałości. Jeśli jesteś zainteresowany, możesz znacznie pogłębić swoją wiedzę na temat zrozumienia i kontroli wilgotności w swoim produkcie. Możesz na przykład:

• dowiedzieć się, jak kontrolować aktywność wody poprzez dodawanie substancji utrzymujących wilgoć (soli, cukru, sosu sojowego)
• zamodelować, co się stanie po zmianie czasu i temperatury suszenia
• określić okres trwałości swojego produktu
• zrozumieć, co się stanie, jeśli produkt będzie przechowywany w warunkach wysokiej temperatury lub wilgotności
• ocenić materiały opakowaniowe i zrozumieć relację między opakowaniem a okresem trwałości
• odkryć, jak nawilżanie lub wysuszanie produktu wpływa na jego aktywność wody

Rzut oka na rynek: ocena najlepszych marek jerky

Kupiliśmy suszone mięso w lokalnych sklepach, dużych sieciach i u sprzedawców internetowych. Przetestowaliśmy zarówno marki z wieloletnią tradycją, jak i nowe firmy. Sprawdziliśmy marki produkujące wszystko we własnym zakresie oraz takie, których produkcja jest zlecana w różnych zakładach.

Wynik? Przegląd rynku obejmujący dwanaście marek jerky. W trakcie tego krótkiego, 15-minutowego webinaru Scott Campbell omawia wnioski. Dowiedz się:

• które marki osiągnęły powtarzalność produktu we wszystkich testowanych przez nas próbach.
• które marki niebezpiecznie zbliżyły się do granic bezpieczeństwa i dlaczego.
• które marki stosują nadmierne pakowanie – a które nie spełniają minimalnych wymagań.
• szacowane koszty braku powtarzalności w pakowaniu i suszeniu.

Bibliografia

Marianski, Stanley i Adam Mariański. The art of making fermented sausages. Bookmagic LLC, 2009.