Salt reduktion i kødprodukter DI Fødevarer Landbrug & Fødevarer Møde d. 3. oktober 2011 Anette Granly Koch Teamleder Ph.d. Mikrobiologi, Cand. Brom. Teknologisk Institut - DMRI
Salt projekt på DMRI, SDU og DTU Deltagere: Fødevareinstituttet-DTU, Syddansk Universitet Tulip DMRI-Teknologisk Institut Projektets løbetid: 2009-2011 Støttet af DFFE og svineafgiftsfonden Formål: Teoretisk vurdering af hvor stor saltreduktion der kræves for at opnå en sundheds effekt Undersøge hvordan saltindholdet i kødprodukter kan reduceres ved brug af ændret teknologi, produktionsprocesser og/eller ingredienser således at udbytte, kvalitet, holdbarhed og fødevaresikkerhed ikke ændres væsentlig. Undersøge hvor godt forbrugerne kan lide saltreducerede kødprodukter.
Hvor meget skal saltindholdet reduceres? Betydning for sundhed: Reduktion i saltindtag fra 9 g/dag til 6g/dag vurderes at kunne forbedre den almene helbredssituation i DK betydelige reduktioner i forekomsten af forhøjet blodtryk (hypertension), koronar hjertesygdom og slagtilfælde (stroke) Det skønnes, at en sådan reduktion bl.a. vil medføre, at antallet af dødsfald vil falde med 1000-1600 per år (SDU)
Hvor meget kan saltindholdet reduceres? Kød bidrager med 22% af saltindtaget: Forædlede kødprodukters beregnede bidrag til Na i kosten (Foodcomp/GFK): Wienerpølser (1,8%) Spegepølser (1,7%) Skinke (1,5%) Leverpostej (1,4%) Hamburgerryg (1,4%) Rullepølse (1,3%) Saltindholdet indenfor en produktkategori varierer Hvis laveste målte værdier for Na-indhold er realistiske at nå teknologisk og holdbarhedsmæssigt kan saltindholdet i kødprodukter samlet reduceres med 27% Bacon: 66% reduktion (1g/100g), urealistisk! Wienerpølse: 20% reduktion (2g/100g), måske muligt Spegepølse 12% reduktion (4g/100g), måske muligt (Fødevareinstituttet, DTU)
Hvor meget salt er der egentlig i kødprodukter? Den danske branches produkter (detail)** NaCl gns. Σ Na+ * Foodcomp Na+ Diffference Difference antal g/100g Na+ mg/100g mg/100g mg/100g % Bacon 4 3,1 1233 1225-8 -1 Hamburgerryg 3 2,7 1286 1540 254 16 Kogt Skinke 4 2,8 1267 1455 188 13 Salami 3 3,7 1454 1915 461 24 Wienerpølser 4 2,3 958 1164 206 18 Rullepølse 2 2,6 1259 1350 91 7 Sum 20 *Incl teo. Na+ bidrag fra andre kilder ** Tulip, 3stjernet, Stryhns, TiCan, Danish Crown Ovennævnte produkttyper udgør ca. 60 % af de købte kødprodukter i DK Kilde: GFK, dec. 08
Salt (Na) reduktion TEKNOLOGISK BETYDNING SKINKE, BACON OG WIENERPØLSER
Na + i kødprodukterne har mange kilder: Fra kødet selv (ca. 0,08 %) Fra andre konserverende forbindelser fx Na-laktat, Na-acetat og Na-nitrit Fra smagsforstærkere (fx HVP) (neutraliserede med NaOH) Fra krydderiblandinger (Na-monoglutamat) Fra tilsætningsstoffer fx Na-fosfat Fra salt NaCl! I kødprodukter med 2 % NaCl stammer ca. 80 % af Na + fra tilsat NaCl.
Procesteknologiske muligheder Hvorfor tilsætter vi salt? Muskler indeholder ca. 75% vand. Myofibrillernes indeholder 90-95% af alt vand Slagtning, kogning Myofibrillerne trækker sig sammen Vandet løber ud. Tilsætning af salt bevarer mere vand i myofibrillerne Øget saftighed
Funktionelle rolle af salt i kødprodukter Extraktion og opløsning af protein (myosin) Vand, kød og fedt binding Gelering under varmebehandling Udbytte (kogesvind) Tekstur/konsistens Sliceability/udseende Kontrollere mikrobiel vækst Patogener Fordærvere Fermenteringskulturer UDFORDRING: Hvor er den rigtige balance mellem det at fjerne salt (sundhed) og opnå den ønskede produktkvalitet, færdigvarepris, holdbarhed og fødevaresikkerhed? Sensoriske bidrag: Salt smag Påvirker konsistens
Funktionalitet/teknologisk effekt Pølser uden salt falder fra hinanden Proteinekstraktionen øges med stigende saltkoncentration (op til 5,8%). Ekstraktion øges med stigende ph Ekstraktion øges med faldende temperatur Kogetabet øges ved saltreduktion
Saltreduktion øger geleudskillelse i farsvarer (dåse) 1B: 3,2% salt/vand (2,4% salt) Gele: ~0% 2B: 2,1 salt/vand (1,6% NaCl) Gele: 17% 3B: 2,8% salt/vand (1,6% NaCL+0,5% KCl) Gele: 9% 4B: 2,1% salt/vand (1,6% NaCl+0,7% K-laktat) Gele: 17%
Kogesvind % Procesteknologiske muligheder (pilot plant forsøg) Forarbejdning ved lav temperatur Hakning under flydende nitrogen kan ikke kompensere for reduceret salt (farsvarer: 2,2-1,8-1,5 % salt) Saltning ved 0 C giver bedre udbytte og tekstur i saltreduceret skinke Langsommere varmebehandling har ingen betydende effekt på kogesvind og tekstur af farsvarer (Skinke: 2,4-1,9-1,5% salt) 75 C/2 timer 75 C/3 timer ( T=20 C) 75 C/4,5 timer ( T=5 C) Pulserende elektriske felter (PEF) Øger ikke salt diffusion i skinke Forbedrer ikke kogesvind i saltreduceret pølse Kogesvind % 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 80 C ref Δt 20 C Δt 5 C 2,4% NaCl 2,0% NaCl 1,6% NaCl Brug af enzymer (farsvarer: 2,2-1,7-1,2% salt) Begrænset effekt på gele og fedtudskillelse Transglutaminase og phospholipase k har lovende effekt på tekstur Kræver optimering
Alternativer til NaCl andre ingredienser Mulige alternative tilsætninger K- salte, phosphat,sværprotein, non-meat proteiner (mælk, ærte, soya, etc), stivelser (f.eks. hvede, majs, kartoffel), hydrocolloider (f.eks. pektin, alginat, carrageenan) Kartoffelstivelse, ærteprotein, gulerodsfibres og KCl giver nogen forbedring af funktionaliteten i sandwich skinke med reduceret saltindhold (2,2-1,6-1,1% salt) og 0,3% fosfat Ikke stor forskel på kogesvind i skinke med 2,2 og 1,6% salt når fosfat er tilsat 1,1% salt resulterer i stor stigning i kogesvind trods fosfat KCl og kartoffelstivelse (blanding) reducerer kogesvind i prøver med 1,1% salt (KCL øger bitter smag) Gulerodsfibre, kartoffelprotein og risstivelse reducere kogesvind i saltreduceret farsvare (2,1-1,6% salt) men risstivelsen giver en blød konsistens i færdigvaren mens sværprotein giver fastere konsistens Phosphat (0,3%) er det sikre valg
Opskalering af produktionen! Lovende ingredienser/teknologi: Phosphat virker Enzymer virker KCl virker men kun lave koncentrationer kan tilsættes (0,2-0,35% er OK) Kartoffelstivelse og risstivelse har nogen effekt Gulerodsfibre og kartoffelfibre har nogen effekt Kødprotein hydrolysater har nogen effekt Sværprotein har nogen effekt Kold tumbling har nogen effekt Første produktion (1,8% NaCl ±0,23% KCl, uden phosphat): Store problemer med geleudskillelse, produkterne måtte kasseres Anden produktion (1,8% NaCl ±0,23% KCl): 0,3% phosphat tilsat alle 3 serier Ingen geleudskillelse; 90% sliceudbytte
Saltreduktion BETYDNING FOR FØDEVARESIKKERHED
Reduktion af salt - betydning for mikrobiologisk sikkerhed Salt i vandfasen har effekt 2% salt i 40% vand 5% salt/vand 2% salt i 70% vand 2,9% salt/vand Mindre fedt i et produkt giver større vandfase: Effekt på holdbarhed og sikkerhed Kødpølse: 2% salt+20% fedt 3% salt/vand 1,4% salt + 9% fedt 1,9 % salt/vand Bacon: 3,5% salt + 55% vand 6,4% salt/vand (streaky) 2,0% salt + 68% vand 2,9% salt/vand (back) Reduktion af NaCl i pålæg: Hvis NaCl er eneste hurdle skal der 3,0-3,5 % salt-i-vand til for sikre mod Cl. botulinum eller ca. 10% mod L. monocytogenes
Kombination af konservering sikrer mod vækst Kombination af konservering (E-numre) er løsningen KCl; organiske syrer uden Na +, nitrit Sådan opnås samme sikkerhed overfor L. monocytogenes: Under opbevaring ved 5 C: Reduktion fra 3% til 1,5% salt/produkt (60% vand; ph 5,5-6,5) Tilsæt 0,4% (Na)-laktat eller 0,05% (Na)-acetat. Hindre vækst af C. botulinum: Under opbevaring ved 8 C: Reduktion fra 3% til 1,5% salt/produkt (60% vand; ph 6) Tilsæt 1,5 % (Na)-laktat Tilsæt 60 ppm nitrit Alternativt: Kortere holdbarhed? Højtryk som efterbehandling?
Salt og sikkerhed NaCl er også vigtig for at sikre drab af uønskede bakterier under fremstillingsprocessen: Ved fremstilling af spegepølser er salt i vandfasen i farsen vigtig for at eliminere patogener under fermenteringsforløbet. Ingen salt giver vækst af patogener under fermentering Med samme starterkultur medførte: 2-4% salt i farsen (3-5 % s/v færdigvare) giver en reduktion af Salmonella på 0,5 1 log 3-8% salt i farsen (6-8 % s/v i færdigvaren) giver en reduktion af Salmonella på ca. 2 log
Saltreduktion BETYDNING FOR HOLDBARHED
NaCl og holdbarhed Bakterier har forskellig følsomhed over for salt Eksempler Mælkesyrebakterier er kun lidt salt følsomme Pseudomonas er salt følsomme Derfor påvirker saltreduktion sammensætningen af floraen i produktet Når salt reduceres bliver holdbarheden kortere Bakteriernes væksthastighed påvirkes også af saltindholdet: Bacon med 3,5 % salt holdbarhed 56 dage Bacon med 2,3 % salt holdbarhed 28 dage Kan vækst/holdbarhed beregnes? Pseudomonas model ph 4-7,5; temp. 2-20 C; salt 1-8% Brochothrix model ph 5,5-7; temp. 0-30 C; salt 0-8%
Log cfu/g Saltreduktion og fordærv med Brochothrix (beregnet) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Beregnet vækst af Brochothhrix 0 5 10 15 20 Dage 8 C, 8% salt 8 C, 4% salt 8 C, 2% salt 4 C, 8% salt 4 C, 4% salt 4 C, 2% salt Reduktion af salt fra 4% til 2% Ved 4 C: Holdbarhed reduceres ca. 4 dage Ved 8 C: Holdbarhed reduceres ca. 1 dag
Saltreduktion og fordærv med pseudomonas (beregnet) Reduktion fra 4% salt til 2% salt reducerer holdbarheden med ca. 1 uge (målt som tiden til 5 log vækst) Temp ph Salt Tid til 5 log vækst 4 6 2 12 dage 4 6 4 19 dage 8 6 2 6 dage 8 6 4 12 dage Kilde: Pseudomonas model, Braun, P og J. P. Sutherland. 2003.
Mikrobiologisk holdbarhed af slicet skinke, MA-pakket v/5 C Hold Salt/vand Aerobt kimtal PAKKEDAG: Brochotrix Pseudo monas A) 2,8 % NaCl 3,7 0,7-1,9 0,7-1,6 0,7-1,0 *) B) 1,9% NaCl+ 0,2% KCl 3,0 0,7-1,8 0,7-1,6 1,0-1,3 *) C) 1,9% NaC 2,5 0,7-2,3 0,7-1,7 0,7 LAGRET 20 DAGE: A) 2,8 % NaCl 3,7 5,4-6,1 2,6-2,7 0,7-5,0 *) B) 1,9% NaCl+ 0,2% KCl 3,0 4,5-7,1 3,4-5,6 0,7-5,6 *) C) 1,9% NaCl 2,5 6,9-7,7 3,8-4,8 0,7-1,0 Log 0,7 ~ <10 cfu/g; *)sporadisk forurening Sensorisk OK i 3 uger Men 4 uger???
Saltet bacon og skinke (3 C) - mikrobiologi Bacon høj: 3,6±0,2% salt (5,4% salt/vand) Bacon lav: 3,0±0,4% salt (4,4% salt/vand) Skinke høj: 3,0±0,1% salt (4,0% salt/vand) Skinke lav: 2,2±0,1% salt (3,0% salt/vand) Jo lavere salt/vand des hurtigere vækst
Saltet bacon og skinke lugt før tilberedning Sensorisk holdbarhed ved 3 C (lugt): Skinke lav: 2,2±0,1% salt (3,0% salt/vand): OK på dag 42 Uacceptabel på dag 49 Skinke høj: 3,0±0,1% salt (4,0% salt/vand): OK dag 56 Uacceptabel på dag 63? Bacon høj: 3,6±0,2% salt (5,4% salt/vand): OK dag 56-63 Procent uacceptable bedømmelser Dage (3 C) Bacon lav Bacon høj Skinke lav Skinke høj 7 0 0 0 0 14 0 0 0 0 21 0 0 0 0 28 0 17 0 0 42 0 0 24 0 49 4 8 100 24 56 4 0 56 8 63 28 20 64 36 Bacon lav: 3,0±0,4% salt (4,4% salt/vand): OK dag 56-63 Meget stor effekt af at reducere fra 4% sa/va til 3% sa/va (ca. 2 uger v/3 C)
Middel smagkarakter Middel smagkarakter Smag under lagring ved 3 C Karakter 1-2: acceptable Karakter 3-4: uacceptable Bacon-lav(1): 3,0±0,4% salt (4,4% s/v) Bacon-høj(2): 3,6±0,2% salt (5,4% s/v) Skinke-lav(5): 2,2±0,1% salt (3,0% s/v) Skinke-høj(6): 3,0±0,1% salt (4,0% s/v) Bacon: Lille forskel på sensorisk smag (holdbarhed) i saltet bacon med lav hhv. høj salt indhold efter 42 og 56 dage Skinke: Stor forskel på sensorisk smag (holdbarhed) i saltet skinke med lav hhv. høj salt indhold efter 42 og 56 dage 1,5 1,0 0,5 0,0 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 Bacon - smag efter stegning 1 1x 1xx 1xxx 1xxxx 2 2x 2xx 2xxx dag 14 dag 42 dag 56 Skinke - smag efter stegning 5 5x 5xx 5xxx 5xxxx 6 6x 6xx 6xxx dag 14 dag 42 dag 56
Procent accepterede prøver Samlet acceptabilitet af produkternes smag Saltet bacon: ikke stor forskel på sensorisk accept af bacon med 3,0 hhv. 3,6 % salt svarende til 4,4 hhv. 5,4% s/v. Saltet skinke: Stor forskel på sensorisk acccept af skinke med 2,2 hhv. 3,0 % salt svarende til 3,0 hhv. 4,0% s/v. 100 Procent accepterede prøver 90 80 70 60 50 40 30 bacon low bacon norm skinke low skinke norm 20 10 0 dag 14 dag 42 dag 56
Konklusion sensorisk holdbarhed Reduktion af saltindhold nedsætter holdbarheden med op til ca. 2 uger afhængig af produkt, hvad der reduceres fra og opbevaringsforhold Meget tydelig reduktion i sensorisk holdbarhed når saltindholdet reduceres fra 4% salt/vand til 3% salt/vand Bacon (5,4% til 4,4% s/v) ved 3 C: Kimtallet ca 1½ log højrere i saltreduceret bacon efter 3-4 uger Acceptabel smag ikke forskellig efter 56 dage Saltet skinke (4,0% til 3,0% s/v) ved 3 C: Kimtallet ca. 1 log højere i saltreduceret skinke efter 21-28 dage Acceptabel smag markant forskellig efter 49 dage ved 3 C Kogt skinke (3,7% til 2,5% s/v) ved 5 C: Kimtallet ca. 1 log højere efter 3 uger Acceptabel smag ikke forskellige efter 3 uger
Saltreduktion BETYDNING FOR SMAG
Smag Kan smages allerede fra 0,1% NaCl Nogle produkter kan uden videre reduceres fordi de ligger højt inden for gruppen Saltsmagen afhænger af, hvordan saltet frigives i munden Inhomogen fordeling = mere salt smag. Mere fedt i produktet => mindre vandfase => øget saltsmag. Magere produkter kræver mere salt for at opnå samme saltsmag. Forbrugere tilvænnes lettere til højt saltniveau end til lavt saltniveau tilvænning til lavt saltindhold tager måneder eller? Alternativer til salt: Smagsforstærkere f.eks. Gærekstrakter, Maillard produkter eller hydrolyserede vegetabilske proteiner, kødhydrolysater Gradvis reduktion i produkter og dermed tilvænning af befolkningen
Forbrugerundersøgelse Saltreducerede skinker 2,8% NaCl 2,1% NaCl+0,2%KCl 1,9% NaCl
Forbrugerinfo Forbrugerliking Skinkerne Demografi Holdninger Vaner Umiddelbar Liking 1 + KCl Mindre tilvækst Sensorik 1 Løbende liking Salttærskel Afsluttende liking +/- sundhedsinfo Sensorik 2 + sundhedsinfo - sundhedsinfo
Hvad gør et kødprodukt sundt? (% af forbrugere) Vigtigst Næst-vigtigst Tredje-vigtigst Ikke prioriteret Lav fedt 47 20 10 23 Mættet/umættet 7 17 8 68 Lav salt 4 14 17 65 Lav/ingen nitrit 3 15 11 72 Økologi 2 6 12 80 Frisk 34 17 16 34 Ingen E numre 5 8 22 66 Andet 1 1 1 97 Andet: god smag, udseende/lugt, dyrevelfærd
Liking = skinke *** ** + by + aldersgruppe + køn + saltsmager + skinke*by + skinke*aldersgruppe + skinke*køn + Ɛ Ingen signifikant forskel på skinkerne overordnet set Foreløbige resultater
2,8% NaCl + KCl 1,8% NaCl N (%) Segment 1 8,2 7,7 6,5 29 Segment 2 8,0 8,0 8,1 20 Segment 3 7,1 7,6 8,6 51 1,8% NaCl > 2,8% NaCl = 2,1% NaCl+0,2%KCl 2,8% NaCl > 2,1% NaCl+0,2% KCl > 1,8% NaCl Ca. lige gode Foreløbige resultater
Saltreduktion KONKLUSION
Konklusion Funktionalitet: Det er vigtigt at have fokus på både salt og fedt/vandindholdet Der er ikke fundet praktisk brugbare teknologiløsninger Na-phosphat er den bedste ingrediensløsning Fibrer, stivelser og sværprotein har nogen effekt men kan ikke kompensere fuldt ud for saltreduktion Enzymer virker fint, men Laveste mulige koncentration i kogte farsvarer og skinke: 2% NaCl svarende til ca. 3% salt/vand. Holdbarhed: Reduktion af saltindhold nedsætter holdbarheden med 1-2 uger afhængig af produkt, hvad der reduceres fra og opbevaringsforhold Flere data nødvendige mange forskellige bakterier, interaktioner, osv.
Konklusion Fødevaresikkerhed: Vigtigt at se på salt/vand (Salt og fedtreduktion dobbelt svært!) Andre konserveringsmidler nødvendige for at opretholde uændret fødevaresikkerhed f.eks. KCl, laktat, acetat eller nitrit Salt smag Forskel på mennesker Test af sandwichskinke: 29% kan bedst lide høj salt 20% kan lige godt lide 51% kan bedst lide lav salt Er tilvænning muligt? Saltreduktion giver øgede omkostninger Flere ingredienser nødvendige Kortere holdbarhed