Cómo garantizar la calidad y seguridad de los alimentos fermentados y ahumados

Encurtido y Conservación de Alimentos

El proceso de salazón se llama encurtido; el proceso de agregar azúcar al encurtido se llama confitado; el proceso de remojo con condimentos ácidos como vinagre o dulce; y el líquido agrio y especiado se llama decapado.

El decapado consiste en permitir que una gran cantidad de sal penetre en el tejido del alimento para lograr el propósito de conservar los alimentos, también llamado decapado.

La teoría de la difusión y penetración de la solución de decapado se considera una base teórica importante en el proceso de decapado de alimentos.

Avance de la investigación sobre el nitrito y su degradación por las bacterias del ácido láctico en alimentos encurtidos

Los alimentos salados se han convertido en una opción popular debido a su sabor fresco único, su riqueza en vitaminas y sustancias inorgánicas como el calcio. y fósforo, los alimentos que aman los consumidores pueden proporcionar al cuerpo humano suficientes nutrientes inorgánicos, que pueden ayudar a la digestión, prevenir enfermedades, prevenir el envejecimiento celular, reducir el colesterol y regular las funciones fisiológicas humanas. Sin embargo, la seguridad de los alimentos encurtidos, especialmente el problema del contenido excesivo de nitritos, ha atraído cada vez más atención y es también un problema técnico que los fabricantes de encurtidos siempre han tenido que resolver. El nitrito es principalmente nitrito de sodio (NaNO2) y nitrito de potasio (KNO2); la ingesta diaria permitida de nitrito de potasio/sodio no debe exceder los 0,2 mg/kg de nitrito agregado en mi país; que el contenido de nitrito en los productos cárnicos terminados no excederá los 30 mg/kg, y la cantidad máxima de adición no excederá los 0,15 mg/kg. Los métodos de tratamiento biológico que utilizan bacterias del ácido láctico que pueden degradar el nitrito o la nitrito reductasa producida por ellas para reducir el contenido de nitrito en los alimentos encurtidos se han convertido en un nuevo foco de investigación sobre los alimentos encurtidos.

1. ¿Cuáles son las ventajas del nitrito en los alimentos encurtidos?

Añadir nitrito en una cantidad adecuada a productos cárnicos encurtidos, verduras enlatadas, encurtidos, etc. puede aumentar el color y el brillo. La textura del sabor. El nitrito puede inhibir el crecimiento de Clostridium botulinum y la producción de toxina botulínica durante el proceso de decapado. El nitrito se puede hidrolizar en nitrito y luego descomponerse y combinarse con mioglobina para formar mioglobina de óxido nítrico, que puede mantener el color brillante de los productos cárnicos. Además, el nitrito también puede aumentar la hinchazón. mejora el sabor y tiene efectos antioxidantes. También hay estudios que demuestran que la ingesta moderada de nitratos en la dieta es beneficiosa para el cuerpo humano: disminuye la presión arterial, inhibe la función plaquetaria, previene la disfunción endotelial, reduce la cantidad de oxígeno necesaria durante el ejercicio, afecta la función mitocondrial, etc.

2. El daño del nitrito en los alimentos encurtidos El nitrato en los alimentos encurtidos puede reducirse a nitrito por bacterias, que pueden convertir la hemoglobina animal en metahemoglobina, provocando que la hemoglobina pierda su capacidad de transportar oxígeno a los tejidos. la hipoxia y el envenenamiento y los nitritos pueden reaccionar con las aminas, los productos de descomposición de las proteínas, para formar carcinógenos potentes: las nitrosaminas, que pueden causar intoxicación aguda, carcinogénesis y teratogénesis, provocando así cáncer de esófago, cáncer gástrico, cáncer de hígado y cáncer de intestino grueso. Cáncer, etc. Durante la fermentación natural del kimchi, el contenido de nitrito aumenta, alcanza el pico de nitrito, luego disminuye y luego fluctúa ligeramente después de alcanzar un cierto valor. Actualmente, los requisitos para el uso de nitrito en alimentos encurtidos son cada vez más estrictos en todo el mundo, pero controlar el contenido de nitrato y nitrito dentro de un rango seguro no causará daño al cuerpo humano e incluso puede resultar beneficioso. Por tanto, es especialmente importante reducir el contenido de nitritos en los alimentos encurtidos.

3. ¿Cómo medir y degradar el nitrito en alimentos encurtidos?

Existen muchos métodos para medir el nitrito, incluido el método de análisis químico, el método de análisis óptico, el método de cromatografía y el método electroquímico. Método de análisis químico, fotometría de luminiscencia catalítica (espectrofotometría de reducción Fu), polarografía oscilográfica, cromatografía de gases y método de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), etc. Entre ellos, los métodos de análisis óptico también incluyen la espectrometría de absorción atómica, la quimioluminiscencia y la espectrofotometría; tienen alta sensibilidad, buena selectividad y reproducibilidad, menos interferencia y baja toxicidad de los reactivos; las desventajas son que los métodos de prueba son relativamente complejos y utilizan muchos reactivos; El método colorimétrico del clorhidrato de naftiletilendiamina se utiliza a menudo para detectar el contenido de nitrito en los alimentos. Este método es sensible, sencillo y rápido y se utiliza ampliamente. Principalmente, después de que la muestra ha precipitado la proteína y eliminado la grasa, el nitrito y el ácido p-aminobencenosulfónico se diazotan en condiciones de ácido débil y luego se acoplan con clorhidrato de naftiletilendiamina para formar un tinte rojo púrpura, y el tinte subrojo se mide usando el método del estándar externo. En la actualidad existen principalmente métodos de tratamiento químicos, físicos y biológicos para reducir los nitritos en los encurtidos. Métodos químicos: agregue extractos de plantas, agregue agentes bacteriostáticos, agregue agentes reveladores de color. Método de degradación física: agregue ajo, cebollas verdes, jengibre, azúcar y ácido al sistema de encurtido para inhibir los nitritos.

Métodos biológicos: fermentación microbiana (incluida la fermentación de bacterias del ácido láctico y la fermentación multicepa) y tratamiento enzimático. Entre ellos, la fermentación de bacterias de ácido láctico reduce el valor del pH en productos encurtidos mediante la introducción de bacterias de ácido láctico puras y produce nitrito reductasa, degradando así el nitrito. El tratamiento enzimático utiliza nitrito reductasa para reducir la cantidad de nitrito en los alimentos.

4. Las bacterias del ácido láctico reducen el contenido de nitrito de los alimentos encurtidos. Los lactobacilos son bacterias beneficiosas que son inofensivas para el cuerpo humano y pueden degradar el nitrito. La introducción de bacterias de ácido láctico puro en los alimentos encurtidos para la fermentación puede mejorar la comida. Color y sabor, y puede reducir los residuos de nitritos y la formación de nitrosaminas. El contenido de nitrito del kimchi fermentado inoculado por Fan Liping y otros con las bacterias del ácido láctico seleccionadas siempre ha estado por debajo de 0,40 μg/mL, lo cual es muy inferior al límite del kimchi fermentado natural y al estándar nacional chino, y los niveles sensoriales y de calidad son mejores que los de fermentación natural de los encurtidos. Li Chun y otros concluyeron a través de investigaciones experimentales que la fermentación mixta de Lactobacillus plantarum y Leuconostoc mesenteroides puede mejorar la capacidad de degradar el nitrito y reducir significativamente el contenido de nitrito en el caldo de fermentación. Zhang Huayan utilizó Lactobacillus acidophilus (La), Lactobacillus plantarum (Lp) y sus combinaciones para agregar salchichas. Los resultados mostraron que el contenido de nitrito residual del grupo experimental disminuyó significativamente, mejorando la calidad y seguridad del producto. Ji Shujuan y otros también descubrieron que la inoculación con una sola cepa o cepas mixtas puede reducir significativamente el pico de nitrito, especialmente la inoculación mixta tiene el mejor efecto. La inoculación de bacterias del ácido láctico para la fermentación puede reducir eficazmente el contenido de nitritos en los alimentos encurtidos.

5. ¿Cómo degradan las bacterias del ácido láctico el nitrito?

Las bacterias del ácido láctico tienen los sistemas enzimáticos relevantes producidos por microorganismos generales y también pueden producir enzimas que descomponen ácidos orgánicos, ácidos grasos, y el sistema de nitrosaminas, un sistema enzimático especial que controla las endotoxinas. Las bacterias del ácido láctico producen nitrito reductasa para degradar el nitrito en los alimentos encurtidos y pueden producir ácido láctico para reducir el valor del pH, reduciendo así el contenido de nitrito. Zhang Qingfang et al. creen que el mecanismo de degradación del nitrito por las bacterias del ácido láctico se divide en dos etapas: degradación enzimática y degradación ácida: en la etapa inicial de la fermentación, cuando el valor de pH de la solución de cultivo es> 4,5, la degradación enzimática es la etapa principal; en la etapa tardía de la fermentación, las bacterias del ácido láctico producen ácido láctico para reducir el pH. Después de alcanzar <4,0, la degradación ácida es dominante. Tang Aiming y otros utilizaron diferentes bacterias del ácido láctico para degradar el nitrato en un medio de cultivo de sangre de cerdo y demostraron que la cantidad de degradación de nitrito se correlaciona negativamente con el valor de pH de la solución de cultivo. Cuanto más rápido disminuye el valor del pH, más rápida es la tasa de degradación. de nitrito Fermentación Cuanto menor sea el valor del pH del líquido, mayor será la acidez y más significativo será el efecto de degradación del nitrito. Lactobacillus tiene una capacidad de producción de ácido más fuerte que Lactococcus, lo que puede reducir rápidamente el valor del pH del medio ambiente, y su capacidad de degradación de nitritos es mayor que la de Lactococcus.

6. Detección de bacterias de ácido láctico eficientes para la degradación de nitritos y su aplicación en alimentos encurtidos. Se pueden aislar y detectar cepas excelentes de bacterias de ácido láctico a partir del jugo de kimchi fermentado naturalmente midiendo el valor de OD y el valor de pH. y subcepa del líquido bacteriano, se estudió la tasa de degradación del nitrato y sus características de crecimiento y fermentación. Seleccione cepas excelentes con velocidad de crecimiento rápida, alta actividad de fermentación y fuerte capacidad de degradación de nitritos, y obtenga el crecimiento y producción óptimos de cepas excelentes midiendo el valor de DO y la acidez total de la solución bacteriana bajo diferentes pH iniciales, temperaturas de cultivo y concentraciones de sal. condiciones ácidas. Además, las bacterias del ácido láctico que pueden degradar y convertir el nitrito de manera eficiente se utilizan en productos cárnicos curados y vegetales fermentados. Liu Fajia y otros descubrieron que la temperatura óptima para la degradación del nitrito por las bacterias del ácido láctico extraídas del pescado salado es de alrededor de 35 °C. El pH óptimo para la degradación es 5,5 y tiene un efecto de degradación evidente sobre el nitrito en 150 mg/l de nitrito y menos del 5 % de sal de mesa. Jiang Xinyin et al. concluyeron que Lactobacillus plantarum J-10 en vegetales encurtidos tradicionales puede degradar rápidamente el nitrito. La temperatura óptima para degradar el nitrito de sodio es 37 °C y el valor de pH óptimo es 6,2 cuando se agregan 250 mg/L. la tasa alcanzó el 99,2% después de 24 horas de cultivo en medio de cultivo MRS con nitrito de sodio. También tiene cierta importancia orientadora para el problema de los residuos excesivos de nitritos en otras industrias relacionadas con la alimentación. Las cepas de bacterias del ácido láctico aisladas de alimentos encurtidos no sólo crecen rápidamente, toleran altas concentraciones de sal, tienen bajos requerimientos de carbohidratos y pueden degradar el nitrito, sino que también tienen un gran potencial para su aplicación en ingeniería alimentaria.

Fermentación y conservación de alimentos

Las personas utilizan las actividades vitales de los microorganismos en condiciones aeróbicas o anaeróbicas para preparar las propias células microbianas, o metabolitos directos o metabolitos secundarios. El proceso se llama fermentación. .

¿Cuáles son las aplicaciones específicas de los microorganismos en la fermentación de alimentos?

1. ¿Bebidas alcohólicas?

Bebidas alcohólicas como vino de frutas, vino de arroz, cerveza y El licor son los alimentos más comunes. Una de las variedades fermentadas, este tipo de alimento se procesa utilizando Saccharomyces cerevisiae en condiciones anaeróbicas. En el proceso de elaboración de cerveza, primero el almidón se convierte en glucosa y luego la glucosa se convierte en alcohol mediante una reacción de fermentación. La fórmula de la reacción química es (C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6, C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+2ATP (energía liberada: 118 kJ/). moles). El proceso de elaboración del vino y fermentación se puede describir con palabras como "azúcar (glucosa, fructosa o sacarosa) → alcohol (etanol) + dióxido de carbono + energía (ATP)". Nuestro país es un gran país productor de vino y tiene una antigua cultura vitivinícola que desempeña un papel decisivo en el ámbito de la elaboración de levaduras. Existen muchos tipos de vino en nuestro país. Desde la perspectiva de su proceso de elaboración, se pueden dividir en dos categorías: vino destilado y vino sin destilar. El licor es un licor destilado. El agua y el alcohol constituyen el cuerpo principal del licor. También incluye lípidos, alcoholes y otras sustancias que son fácilmente volátiles después del calentamiento. La cerveza es una bebida que contiene CO2, baja concentración de alcohol y una variedad de nutrientes. Se elabora con malta de cebada de alta calidad como materia prima principal y arroz, lúpulo como materiales auxiliares. Se somete a malteado, sacarificación, fermentación de levadura de cerveza y otros procesos. . El vino es una bebida baja en alcohol elaborada a partir de uvas frescas o jugo de uva mediante fermentación de levadura. La calidad del vino está estrechamente relacionada con las variedades de uva y el vino madre. La levadura de vino se clasifica en el género Saccharomyces de la clase Ascomycetes y la especie Saccharomyces cerevisiae. La reproducción de la levadura del vino es principalmente reproducción asexual. El vino de frutas, la cerveza, etc. que se reproducen con un solo extremo (superior) son vinos no destilados. Durante el proceso de fermentación, la glucosa del líquido de fermentación, como el jugo, se convertirá. en alcohol, y los nutrientes restantes serán utilizados por la levadura para producir metabolitos de sustancias como vitaminas y aminoácidos, que junto con el alcohol forman el líquido del vino.

2. Productos lácteos

La industria de fabricación de lácteos de mi país comenzó tarde, pero se ha desarrollado muy rápidamente y tiene un amplio mercado de consumo. Los productos lácteos fermentados son muy apreciados por grupos de todas las edades debido a su sabor único, rica nutrición, fácil almacenamiento, ayudas digestivas y ciertos efectos sobre la salud. Los productos lácteos fermentados son alimentos de ácido láctico con sabores únicos elaborados a partir de emulsiones de alta calidad, esterilizados y fermentados por microorganismos. En condiciones anaeróbicas, la leche es fermentada por bacterias del ácido láctico, la lactosa se descompone y se fermenta nuevamente para formar ácido láctico y varios ácidos orgánicos. Al mismo tiempo, se producen algunas sustancias aromáticas y vitaminas y luego se elabora el yogur. La mayor parte del yogur que se vende actualmente en el mercado es yogur bifidobacterium, y su elaboración incluye principalmente dos procesos: homofermentación y fermentación ortotópica. Además de las bacterias, en el proceso de fermentación del yogur también participan levaduras y mohos. Es la participación de diversas levaduras y otros microorganismos como Penicillium Loudii y Penicillium salmonellae la que mejora el aspecto y las propiedades físicas y químicas de los productos lácteos y enriquece el producto. Sabor de los alimentos fermentados. Los expertos en nutrición señalan que las bacterias del ácido láctico y otros ingredientes del yogur pueden inhibir eficazmente el crecimiento de bacterias putrefactas intestinales, estimular el sistema inmunológico del cuerpo, movilizar factores positivos en el cuerpo humano y tener ciertos efectos en la prevención y lucha contra el cáncer.

3. ¿Condimentos?

Los condimentos como la salsa amarilla, edulcorantes, vinagre, salsa de soja y potenciadores del sabor también son una de las aplicaciones importantes de los microorganismos en la fermentación de alimentos. En la actualidad, la fabricación de glutamato monosódico en todo el mundo utiliza el principio de fermentación. Después de triturar patatas secas, maíz, sorgo, arroz y otras materias primas, pasa por procesos como "cocción → sacarificación → fermentación → destilación → filtración → extracción". → purificación", y luego se somete a procesos de refinación como neutralización, decoloración, cristalización y secado para finalmente producir glutamato monosódico comestible. Al producir MSG, el líquido de fermentación tiene un olor acre, que en realidad es una mezcla de ácido glutámico, amoníaco y medio de cultivo. Esto se debe a que se introduce amoníaco líquido en la fermentación de MSG para ajustar el valor del pH y proporcionar una fuente de nitrógeno para las bacterias. El vinagre generalmente lo preparan bacterias del género Acetobacter. En condiciones aeróbicas, estas bacterias pueden fermentar y producir ácido acético a partir de alimentos que contienen alcohol. Dependiendo de las cepas microbianas utilizadas, el vinagre fermentado tendrá diferentes sabores. Generalmente, el vino o la sidra se mezcla con cereales, malta, maíz, arroz, patatas, batatas, salvado, salvado o zanahorias, se trituran y se fermentan. La fórmula química del ácido acético generado por la fermentación de estos microorganismos es C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O. La salsa de soja evolucionó a partir de la salsa. Tiene un color brillante, un aroma de salsa único y un sabor delicioso. en mi país.

La salsa de soja se elabora a partir de soja, trigo, etc., utilizando Aspergillus y otros microorganismos, mediante procesos como "pretratamiento de materia prima → elaboración de koji → fermentación → lixiviación de aceite → calentamiento y preparación". La salsa de soja es rica en aminoácidos, proteínas, azúcares, ácidos y otras sustancias, que pueden producir antioxidantes naturales. El efecto inhibidor de un poco de salsa de soja sobre los radicales libres equivale a un vaso de vino tinto, y es diez veces más eficaz que. antioxidantes como la vitamina C y la vitamina E. En múltiples ocasiones, tiene importantes efectos anticancerígenos y anticancerígenos. Además, el ácido total de la salsa de soja también tiene un efecto formador de álcali, que puede eliminar el exceso de ácido en el cuerpo y reducir la acidez de la orina, reduciendo así la posibilidad de que el ácido úrico forme cálculos en la vejiga.

4. ¿Preparación enzimática?

La enzima es una sustancia polimérica con función biocatalítica. Casi todas las actividades celulares requieren su participación para mejorar la eficiencia. Como catalizador, la enzima en sí no se consume durante la reacción química y no afecta el equilibrio químico. Además, las enzimas también tienen las ventajas de una alta especificidad y condiciones de reacción suaves, y se utilizan ampliamente en diversos campos. La preparación enzimática es una sustancia con propiedades enzimáticas extraída de organismos y se utiliza principalmente para catalizar diversas reacciones químicas en el procesamiento de alimentos. Hay más de diez tipos de enzimas biológicas que se han descubierto en la naturaleza y se han utilizado en el procesamiento y la fabricación. En comparación con la obtención de enzimas de animales y plantas, es más sencillo y fácil utilizar microorganismos para producir preparaciones de enzimas biológicas. Afectados por condiciones objetivas como el clima y la región, las fuentes de animales y plantas son muy limitadas, pero los microorganismos se ven mínimamente afectados por estos factores y tienen las características de amplia variedad, crecimiento rápido, proceso simple y bajo costo, mostrando un gran ventajas.