Факультет

Студентам

Посетителям

Коптильные препараты

Первые попытки заменить обычное копчение пищевых продуктов другими способами связаны с использованием так называемого древесного уксуса, точнее подсмольной воды, получаемой в результате сухой перегонки дерева.

Подсмольная вода содержит много уксусной кислоты (отсюда она и получила свое первоначальное название древесного уксуса) и обладает консервирующим действием. Это свойство подсмольной воды известно давно, однако использовать ее для консервирования пищевых продуктов в сыром, неочищенном виде практически не удавалось. В связи с этим попытки приписать приоритет в изобретении коптильной жидкости тем авторам, которые пытались для этой цели использовать сырую необработанную подсмольную воду, следует считать необоснованными.

Так, во французской литературе можно встретить ссылки на Ля-Бона, предложившего в 1811 г. подсмольную воду для консервирования мяса и рыбы. Однако, спустя 130 лет, соотечественники Ля-Бона, пытавшиеся осуществить эту идею на практике, обнаружили в продукте неприятный посторонний привкус, в частности масляной кислоты.

Таникава, Акиба и Имаи, пытавшиеся использовать разбавленную в 15 раз подсмольную воду для копчения рыбы, также не получили достаточно удовлетворительных результатов. В готовом продукте содержалось примерно столько формальдегида, что и в рыбе, копченной обычным способом. Однако вкус рыбы, обработанной подсмольной водой, был хуже, чем у рыбы, копченной холодным дымом.

Эти данные опровергают хорошие результаты, полученные ранее Иматоре, Мори и Отани при обработке подсмольной водой сардин, трески и другой рыбы.

Таким, образом, применение неочищенной подсмольной воды для копчения невозможно из-за наличия в ней вредных и дурно пахнущих веществ, хотя она и обладает консервирующими свойствами.

По этой же причине не получили применения и способы изготовления коптильной жидкости без последующей очистки ее путем поглощения водными растворами составных компонентов дыма или обугленной древесины.

Неудачными оказались также искусственные коптильные смеси из различных химических соединений и эмульсии из сажи.

Необходимо подчеркнуть, что, несмотря на отрицательные результаты; полученные при использования для копчения мясных продуктов сажи со стен коптилен или дымоходных труб, рекомендации о применении подобных препаратов проникают и в современную литературу, Так, в 1958 г. в Польше была выпущена брошюра по приготовлению копченостей в домашних условиях, где описывается следующий способ мокрого копчения: 750 г древесной сажи из камина заливают 8 л воды, которую затем кипячением упаривают до 1 л. Полученную жидкость охлаждают и оставляют на 12 час., после чего процеживают через сито и растворяют в ней стакан соли. Куски мяса в зависимости от размеров выдерживают в приготовленном растворе 12—48 часов, подсушивают и коптят в холодном дыму.

Не говоря уже о том, что обработка такой «коптильной» жидкостью дает лишь внешний эффект (окраска продукта с поверхности), эта рекомендация является вредной, поскольку налеты сажи и других составных частей дыма представляют собой концентраты канцерогенных веществ, В связи с этим следует решительно отвергать любые предложения об использовании коптильных препаратов, источником приготовления которых является сажа.

Небезынтересно отметить, что многие авторы, экспериментировавшие с подсмольной водой, не называют ее коптильной жидкостью, а употребляют другие обозначения, например, пиролизная жидкость.

Впервые понятие «коптильная жидкость» ввел самобытный русский ученый Н. В. Каразин, который первый в мире и приготовил ее. Идеи, высказанные Каразиным еще в десятых годах прошлого столетия, настолько свежи, что представляют интерес и в. наши дни.

В опытах Каразина дым, полученный в результате сухой перегонки дерева, поступал в прохладительный сосуд или холодник (по Каравану), стоящий в кадке с водой. «Тут уксусная кислота, вместе с другими прильнувшими к ней отставными частями дыма, сгущается в капли и вытекает… За нею под конец стекает и жидкая смола».

О принципе получения коптильной жидкости и ее применении Каразин сообщает следующее: «Уксус насыщают, прежде всего, известью, употребляя для сего мел, и предварительно отгоняю из него перегонкою особливую до ныне химикам неизвестную жидкость, которую по открытии свойств назвал я коптильною» (подчеркнуто Каразиным).

«Мяса, назначенные для копчения, заключаются в особый шкаф, запертый плотно дверью и имеющий посредством трубки сообщение с котлом, в котором очищается гарьный уксус. Положены на деревянные жерди, оне пронизаются со всех сторон парами коптильной жидкости (подчеркнуто Каразиным) и не мараясь в дыму, как обыкновенно, поспевают в несколько часов, тонкие же не более как в один час… Вкус сим образом выкопченных мяс не только одинаков с копченными в продолжение нескольких недель, но еще и приятнее. Ему нельзя быть иначе, ибо из составных частей дыма не уксус и не смола дают особливую пряность, свойственную копченым мясам, но единственно открытая мною жидкость. Она быть кажется ни что иное, как вода, напоенная тончайшим пряным маслом, которое можно, сгустив посредством неоднократной перегонки, напоследок отделить от воды».

Важно отметить, что спустя 100 с лишним лет, коптильные жидкости стали готовить у нас и за границей в основном по принципу, предложенному Н. В. Каразиным, т. е. нейтрализацией и той или иной очисткой подсмольной воды (отгон и т. п.).

Так, в германском патенте № 513716 (1927 г.) описывается следующий способ приготовления коптильной жидкости. Подсмольную воду нагреванием освобождают от низкокипящих веществ, нейтрализуют и отделяют от выпавших смол. Полученной жидкостью пропитывают мясо, которое затем высушивают горячим воздухом.

Тольский и Шандаршский предлагали коптить мясные в рыбные изделия раствором, образующимся при промывке водой легких и тяжелых фракций смолы, получаемой на смолоперегонных заводах.

Предлагалось также использовать для этой же цели так называемую кислую воду, т. е. отгон подсмольной воды, освобожденный от легколетучих соединений, в том числе метилового спирта.

Несмотря на довольно удовлетворительные результаты, полученные в экспериментах по применению указанных коптильных жидкостей, выяснилось, что требуется сложная обработка подсмольной воды для того, чтобы коптильный препарат обладал более высокими качествами.

Коптильная жидкость ВНИРО

В СССР разработка способов получения высококачественных коптильных жидкостей была начата в 1931 г. С. Н. Суржиным и другими (ВНИРО).

Схема получения коптильной жидкости, предложенная Суржиным, включала следующие основные стадии:

  • получение подсмольной воды в результате сухой перегонки дерева;
  • отгонка подсмольной воды с целью удаления метилового спирта, формальдегида и других летучих веществ;
  • нейтрализация оставшейся кислой подсмольной воды бикарбонатом натрия;
  • удаление всплывших смол;
  • облагораживание нейтрализованной подсмольной воды путем нагрева ее до 75—85° и продувки воздухом. После упаривания, охлаждения и отстаивания получается конечный продукт коптильная жидкость — темно-бурого или почти черного цвета, обладающая специфическим приятным запахом.

В состав коптильной жидкости входят натриевые соли уксусной кислоты и ее гомологов, фенолы и их производные, кетоны и смолообразуюшие вещества. В виде следов обнаружены фурфурол и аллиловый спирт.

По данным ВНИРО, коптильная жидкость, применяемая в количестве 2% к весу посоленной рыбы, предотвращает образование ржавчины и прогоркание жира. После длительного хранения в течение 6 месяцев посоленная рыба обладала приятным запахом и вкусом созревшего продукта с ароматом копчености.

Французский способ приготовления коптильной жидкости

Дальнейшее развитие способа изготовления коптильной жидкости из подсмольной воды получило в работах французского химика Гино.

Сущность разработанного им способа заключается в экстрагировании фенольных соединений подсмольной воды органическими растворителями и последующей, очистке их от нежелательных примесей. Получаемые масла, названные автором фумеолем, растворяют затем в воде (в среднем 20 г на 1 л).

Несмотря на кажущуюся простоту этого способа, имеются существенные неясности и противоречия в описании деталей процесса получения коптильной жидкости.

В более ранних работах Гино говорилось, что неочищенный древесный уксус подвергается действию этилацетата, употребляемого в таком количестве, чтобы растворились смолистые вещества. Далее насыщенный смолами этилацетат переводится во вторую экстракционную противоточную батарею с водой для более полного освобождения от органических кислот, метанола, ацетона, которые могут оказаться в экстракте, и от некоторых нежелательных смолистых веществ. Очищенный таким образам раствор смол переводится в чистую кипящую воду. Растворитель перегоняется и смолы постепенно растворяются в воде.

В патенте же на получение коптильной жидкости, выданном в 1948 г., Гино указывает следующие операции: дистилляцию с паром, экстракцию с органическими растворителями, нейтрализацию кислот, промывание водой и фракционную дистилляцию, причем смолы экстрагируют в противоточной батареи с этил- или бутилацетатом, а затем их фракционируют. Алифатические кислоты экстрагируют кетоном, например бутироном.

Наконец, в запатентованном этим же автором в Германии способе приготовления консервирующих жидкостей из сырого древесного уксуса указывается, что подсмольную воду экстрагируют дважды с тем, чтобы первой экстракцией извлечь смолистые вещества, являющиеся по Гино консервантами и носителями вкуса и аромата дыма, а второй — удалить из оставшейся подсмольной воды алифатические кислоты. По-видимому, свойства коптильной жидкости, получаемой по первой схеме Гино, когда рафинированные фенольные соединения растворяли в дистиллированной воде, не были достаточно удовлетворительны, так как автор фумеоля в своем германском патенте рекомендует наряду с первым способом удалить остатки экстрагента из оставшейся жидкости и использовать ее в дальнейшем в качестве основы для растворения веществ, содержащихся в смолистом экстракте.

В патентах Гино предусматривается также возможность фракционной дистилляции экстракта смолистых веществ с целью удаления нежелательных соединений, а также различные варианты двойной экстракции: одним растворителем в различных пропорциях либо различными растворителями, например, удаление смолистых веществ бутилкреозолом, а затем экстракция с бутироном.

Коптильная жидкость В-1

Во ВНИИМПе в 1956 г, были проведены исследования по извлечению коптильных компонентов из подсмольной воды, на основе которых был разработан способ приготовления коптильной жидкости В-1.

Получение коптильной жидкости сводилось, с одной стороны, к извлечению из подсмольной воды веществ, определяющих аромат и вкус копчености, а с другой — к удалению вредных и нежелательных веществ (метилового спирта, канцерогенных углеводородов, масляной кислоты и т. п.).

Было найдено, что наиболее рациональными приемами являются удаление вредных летучих соединений, а также отгон экстрагента и растворение компонентов коптильной жидкости (осуществляемые одновременно) под вакуумом. При этом лучше сохраняются в нативном состоянии вещества фенольной природы, отличающиеся нестойкостью и способностью легко окисляться и вступать в реакции конденсации и полимеризации.

Коптильную жидкость В-1 готовят по следующей схеме:

  • удаление вредных летучих веществ путем отгонки под вакуумом (обесспиртовывание);
  • нейтрализация обесспиртованной жидкости бикарбонатом натрия;
  • удаление смол фильтрацией;
  • экстрагирование коптильных компонентов органическим растворителем;
  • отгон растворителя и окончательная дезодорация коптильной жидкости под вакуумом;
  • охлаждение и вторая фильтрация.

Коптильная жидкость В-1 представляет собой прозрачный, окрашенный в красновато-коричневый цвет раствор.

Восстанавливающая способность коптильной жидкости В-1 (в мл раствора Фелинга 500; удельный вес ее 1,005—1,008 г/см3.

Коптильная жидкость В-1 была использована в лабораторных работах по интенсификации процесса обжарки с применением электрического поля высокого напряжения.

Коптильная жидкость Московского института народного хозяйства (КВ-1)

Эту коптильную жидкость изготовляют из продуктов пиролиза древесины, получаемых при газификации ее в генераторе конструкции Померанцева.

Принцип работы генератора Померанцева заключается в том, что мощный поток горячих топочных газов, образующихся в результате сгорания топлива, вызывает пиролиз свежей древесины, закладываемой в швельшахту. Получаемые продукты газификации древесины в виде конденсата, состоящего из смолы с примесью воды и растворенных в ней кислот, нейтральных и других веществ, служат основой для коптильной жидкости КВ-1.

Первая стадия получения коптильной жидкости КВ-1 состоит в том, что конденсат экстрагируется водой, в результате чего, по мнению Лапшина — автора этого способа — образуется водный; раствор необходимых коптильных веществ с примесью нежелательных соединений типа ацетона, метилового спирта, низкомолекулярных жирных кислот и других летучих продуктов пиролиза древесины.

Чтобы удалить летучие продукты пиролиза, водный экстракт упаривают, повышая температуру к концу процесса до 135—140°. Образующийся раствор представляет собой коптильный препарат удельным весом 1,28—1,30, который и является основой для приготовления рабочей коптильной жидкости.

Для приготовления коптильной жидкости коптильный препарат разводят в 6—7 раз водой, после чего из раствора фильтрованием или отстаиванием и последующей декантацией удаляют нерастворимые смолы. При этом вместе со смолами удаляется практически почти весь содержащийся в коптильном препарате 3,4-бензпирен.

Коптильные жидкости Московского технологического института мясной и молочной промышленности

Коптильную жидкость, предложенную Васильевым, готовят из конденсата парообразных веществ дыма, образующихся при неполном сгорании древесины лиственных пород (бука, дуба, и пр.).

Из конденсата удаляют смолу и легколетучие вещества (метиловый спирт и пр.), получая жидкость красновато-желтого цвета.

Иная идея лежит в основе способа приготовления коптильной жидкости, разработанного Соколовым. Предварительно высушенную (до содержания влаги 5%) древесину подвергают сухой перегонке в слабом токе воздуха, в результате чего, по мнению автора способа, получаются продукты разложения дерева, близкие по составу к коптильному дыму. Из полученного конденсата центрифугированием или фильтрованием удаляют смолистые соединения и оставшиеся вещества разделяют разгонкой под вакуумом на фракции.

В качестве коптильного препарата используют фракции, кипящие при 120—190°. Были исследованы различные более узкие фракции коптильного препарата. Однако не удалось установить зависимости вкусовых оттенков от качества, и количества этих погонов.

Автор считает необходимым дополнительно исследовать свойства полученного препарата и продолжить работу по улучшению состава и способа его получения.

Американские коптильные жидкости

До настоящего времени в США коптильные жидкости не получили еще практического применения в пищевой промышленности, однако исследованию этого типа копчения американцы уделяют все большее внимание.

Так, Уотс и Фолкнер сообщают об испытании четырех коптильных препаратов.

Более подробные данные сообщаются лишь о коптильном препарате, полученном из очищенных фракций продуктов сухой перегонки дерева, к которым, по-видимому, для усиления аромата добавлены кориандровое и можжевеловое масло, а также изоевгенол. Препарат содержит также бензиловый спирт и пропиленгликоль, способствующие растворению составных частей его в воде.

О процентном соотношении составных частей этого коптильного препарата, химическом составе его и способе получения фракций продуктов разложения древесины данных нет.

Своеобразен способ приготовления, коптильного препарата, называемого «коптильной вкусовой приправой».

В зависимости от содержания смолистых веществ к подсмольной воде добавляют от 1 до 5% соли. Для растворения соли подсмольную воду тщательно перемешивают, в результате чего выпадают частицы смолистых веществ, которые удаляют после отстаивания декантацией или фильтрованием.

К жидкости, освобожденной от смолистых веществ, добавляют от 10 до 15% карамели (жженого сахара), лучше из глюкозы. По утверждению заявителя патента, жженый сахар связывает или адсорбирует вещества, обладающие коптильным ароматом, которые благодаря этому сохраняются в растворе при отгонке вредных летучих соединений подсмольной воды.

Летучие вещества (метиловый спирт, низшие альдегиды, кетоны и другие нежелательные соединения подсмольной воды) удаляют отгонкой части обрабатываемого раствора при 102°.

Раствор, освобожденный от летучих соединений, фильтруют и хранят в контейнерах в течение 3 месяцев и более. При таком длительном хранении происходят какие-то неизвестные изменения, которые, однако, по мнению заявителя патента, способствуют улучшению аромата коптильной приправы.

Характеристика американских коптильных препаратов

Коптильные препараты из дыма

Изделия, приготовленные с применением коптильных жидкостей, полученных из подсмольной воды, имеют несколько иной оттенок вкуса и запаха по сравнению с колбасами, обработанными дымом.

По мнению Тильгнера, исследовавшего копченые продукты, приготовленные с использованием коптильной жидкости и копченные дымом, это обусловлено различным содержанием основных органических соединений (фенолов, кислот, альдегидов и т. д.) в дыме и коптильных препаратах. Кроме того, в коптильных препаратах нет летучих веществ, имеющихся в дыме. Эти вещества могут теряться как при изготовлении препаратов, так и при термической обработке с целью закрепления компонентов коптильной жидкости на поверхности продукта.

Не исключено также, что этих веществ нет или они находятся лишь в незначительном количестве в продуктах пиролиза древесины, отличающихся по составу от коптильного дыма. Эти обстоятельства были учтены при разработке коптильных препаратов из дыма.

Так, в 1929 г. было предложено собирать коптильные компоненты дыма с помощью электростатического оборудования, включающего ионизационные электроды и электрод осаждения, изготовленный из металлической ленты. Частицы дыма, оседающие на ленте, удаляются скребком в приемник, где смешиваются с солью.

В соответствии с другим вариантом аналогичного предложения дым осаждается во вращающемся барабане, внутренние стенки которого служат электродом осаждения, а натянутая проволока по оси барабана — ионизатором. Пуская дым во вращающийся, слегка наклонный барабан и всыпая в верхнюю часть его соль, добиваются осаждения компонентов дыма на внутренние стенки барабана и последующего смешивания их с солью.

При использовании полученной в обоих случаях коптильной смеси для посола мяса предполагалось совместить посол и копчение.

Основанный на эмпирических догадках такой вид копчения не получил признания. Более совершенным является запатентованный в 1948 г. в Японии способ получения коптильной жидкости из дыма в электростатическом поле.

Установка для изготовления коптильной жидкости электростатическим способом

Дым поступает на цилиндрический электрод, к которому подведен постоянный ток напряжением 100 кв. Под действием электрического поля высокого напряжения, заряженные частицы дыма осаждаются на внутренних стенках цилиндрического электрода.

Для сбора паровой фазы дыма предусмотрена конденсация ее холодной водой, пропускаемой через рубашку аппарата. Сконденсированные фракции дыма, стекая, увлекают остальные компоненты дыма.

Получаемая коптильная жидкость представляет собой раствор светло-коричневого цвета, крепостью 8—10° Боме. Как указывают авторы способа, препарат устойчив при хранении и обладает характерным коптильным ароматом.

Рабочую коптильную жидкость готовят разбавлением водой до крепости раствора 3—4° Боме или удельного веса 1,022—1,029.

В США имеется патент на изготовление коптильной жидкости путем абсорбирования дыма водой. Для этого предлагается довольно простое оборудование, состоящее из абсорбционной башни с обычным заполнением (например, кольцами Рашига), дымогенератора, сборника коптильной жидкости, насоса и трубопроводов.

Схема получения коптильной жидкости из дыма и использования ее для изготовления сардин

Дым из дымогенератора поступает снизу абсорбционной башни, в верхней части которой разбрызгивается вода. При этом она насыщается составными частями коптильного дыма, получаемого при сжигании твердой древесины, и стекает вниз (с помощью насоса). Затем частично воду вновь подают в верхнюю часть башни. Рециркуляцию воды осуществляют до необходимой степени насыщения ее составными частями дыма, после чего готовую коптильную жидкость перекачивают в сборник.

Автор патента утверждает, что получаемая коптильная жидкость существенно отличается от обычной подсмольной воды. Однако с целью улучшения ее качества им предусмотрена (наряду с использованием в натуральном виде) возможность очистки ее фракционной перегонкой и другими способами. Неочищенную коптильную жидкость, на наш взгляд, нельзя применять.

Коптильная жидкость В-2

Во ВНИИМПе предложен способ получения коптильной жидкости, сущность которого заключается в том, что для получения коптильной жидкости используют не отходы лесохимического производства или продукты пиролиза древесины, а дым, образующийся при обычном медленном сгорании опилок с доступом воздуха.

В лабораторных условиях это можно осуществить, подвешивая в камере, где сжигаются опилки, полунепроницаемые оболочки, наполненные водой. Через некоторое время вода насыщается коптильными компонентами, в результате чего образуется коптильная жидкость.

Для приготовления большого количества коптильной жидкости можно применять устройства с полупроницаемыми мембранами типе кутнзиновых и с непрерывной, медленной циркуляцией воды.

В отличие от препаратов, представляющих собой конденсат дыма, содержащий много нежелательных компонентов, коптильная жидкость В-2 содержит только компоненты дыма, проникающие через полупроницаемую оболочку и сходные с компонентами дыма, находящимися в обычных копченостях.

Эксперименты по приготовлению в лабораторных условиях изделий типа полукопченых колбас, с применением коптильной жидкости В-2 дали обнадеживающие, результаты.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: