Жидкий дым — это водорастворимая жидкость желтого или красного цвета [1], используемая в качестве ароматизатора вместо приготовления пищи с использованием древесного дыма , сохраняя при этом аналогичный вкус. Его можно использовать для придания вкуса любому мясу или овощу. Он доступен в виде чистого конденсированного дыма из различных пород древесины, а также в виде производных формул, содержащих добавки.
Пиролиз или термическое разложение древесины с низким содержанием кислорода возникло в доисторические времена для производства древесного угля . В конечном итоге были получены конденсаты паров, которые оказались полезными в качестве консервантов. На протяжении веков конденсаты древесного дыма на водной основе в народе называли « древесным уксусом », предположительно из-за его использования в качестве пищевого уксуса . Плиний Старший записал в одном из десяти томов « Естественной истории» использование древесного уксуса в качестве средства для бальзамирования, заявив, что он превосходит другие методы лечения, которые он использовал. В 1658 году Иоганн Рудольф Глаубер изложил методы получения древесного уксуса при производстве древесного угля. [2] Кроме того, он описал использование водонерастворимой фракции смолы в качестве консерванта для древесины и задокументировал замораживание древесного уксуса для его концентрирования. Термин « пиролиновая кислота » для обозначения древесного уксуса появился в 1788 году.
В Соединенных Штатах в 1895 году Э. Х. Райт положил начало эре коммерческого распространения пиролиновой кислоты под новым названием «жидкий дым». [3] Среди нововведений Райта была стандартизация продукта, маркетинга и распределения. Жидкий дым Райта, с 1997 года принадлежащий B&G Foods , и его современные преемники всегда были предметом споров по поводу их содержания и производства, но в 1913 году Райт выиграл федеральное дело о неправильном брендинге. Судья по делу Ван Валкенбург написал: [4]
Правительство, пытаясь доказать, что это не дым, образующийся при горении, показало, что он образуется точно таким же образом, как указано на этикетке. Дело в том, что они произвели здесь что-то, что, по их словам, имеет вкус и свойства, подобные целебным свойствам дыма; они получают ее из древесины и получают путем перегонки, и оказывается, что это вещество похоже на пиролиновую кислоту, если не совсем идентично ей. Что ж, никого нельзя обмануть, заставив думать, что их обманывают именно в том, в чем обвиняется обвинительное заключение. Это вещь, которая произведена таким образом благодаря искусству и методам, которые при этом применяются, что применение к ней термина «дым» кажется мне подходящим или применимым, а не обманчивым, и это не вводит в заблуждение. смысл, который подразумевает этот закон.
Исторически все продукты пиролиновой кислоты, продукт Райта и многие другие конденсаты производились как побочные продукты производства древесного угля, который имел большую ценность. Из этих конденсатов были выделены и проданы такие химические вещества, как метанол , уксусная кислота и ацетон . С появлением более дешевых источников ископаемого топлива сегодня эти и другие химические вещества, полученные из древесины, занимают лишь небольшие ниши. Сегодня в мире существует множество производственных предприятий, большинство из которых пиролизуют древесину в первую очередь для получения конденсата, который затем перерабатывается для получения сотен производных продуктов. Теперь их называют не жидкими коптильными продуктами, а ароматизаторами дыма, ароматизаторами дыма и натуральным сгущенным дымом.
Конденсированные продукты деструктивной перегонки древесины называются «жидким дымом» или «пиролигниевой кислотой». Не существует стандартов идентичности, предписанных методов производства или тестов, позволяющих различать дымовую жидкость и пиролиновую кислоту; их можно считать одинаковыми. Однако многочисленные переменные, которыми манипулируют во время пиролиза, приводят к широкому диапазону составов конденсатов. [5] Кроме того, реализация множества дальнейших этапов обработки путем концентрирования, разбавления, дистилляции, экстракции и использования пищевых добавок привела к появлению на мировом рынке многих сотен различных продуктов.
Древесина, особенно твердая древесина, на сегодняшний день является наиболее широко используемой биомассой, пиролизованной для получения жидкого дыма. Коммерческую продукцию производят как периодическим, так и непрерывным методами. Коммерческие продукты производятся с использованием ряда реакторов: от вращающихся обжиговых печей, [6] шнеков с подогревом, [7] угольных печей периодического действия, [8] до реакторов быстрого пиролиза. [9] Тип процесса и условия обработки приводят к большим различиям между конденсатами, чем различия между обычными используемыми породами древесины. [10] Такие переменные, как скорость подачи, время пребывания пара, размер частиц, инфильтрация кислорода и температура, могут оказывать существенное влияние на выход и состав конденсатов. В литературе сообщается о широком диапазоне химического состава, и если не указаны процесс и условия, полезность таких результатов ограничена. Коммерческие производители стремятся контролировать свои производственные параметры, чтобы стандартизировать состав продуктов.
Вода добавляется либо во время конденсации, либо после нее, чтобы вызвать разделение трех фракций. [11] После добавления воды водная фаза становится самой крупной и наиболее полезной фракцией. Он содержит химические соединения , полученные из древесины, с более высокой химической полярностью , например, те, которые содержатся в химических классах карбоновых кислот , альдегидов и фенолов . Многие соединения вместе ответственны за вкус, подрумянивание, антиоксидантные и противомикробные эффекты дыма и коптильной жидкости. Наименьшая конденсированная фракция представляет собой верхнюю фазу с наименьшей полярностью, представляющую собой смесь фитостеролов и других маслянистых, воскообразных веществ. Нижнюю фазу обычно называют смолой . Это смесь промежуточной полярности фенольных полимеров, вторичных и третичных продуктов реакции, [12] некоторых водорастворимых полярных соединений, количество распределенных в которых определяется индивидуальными коэффициентами распределения , воды и основной массы полициклических ароматических углеводородов. . Древесная смола использовалась в качестве консерванта, водоотталкивающего и антисептического средства. Деготь из березы производился как товарный продукт в больших масштабах в Северной Европе. Сегодня коммерческие жидкие коптильные продукты по-прежнему готовятся на этом этапе. [13] Конденсаты жидкого дыма производятся на коммерческой основе для мировой мясной промышленности в США и Европе и регулируются правительствами. Жидкий дым до сих пор называют древесным уксусом, он производится и используется в Японии, Китае, Индонезии, Малайзии, Бразилии и Юго-Восточной Азии. [14]
Применение коптильной жидкости в пищевых продуктах расширилось и теперь охватывает широкий спектр методов [15], в которых используются тысячи коммерческих составов по всему миру. Жидкий дым широко используется для местного применения, чтобы заменить прямое копчение пищи на дровах. В дополнение к вкусу, реакционному цвету, антимикробному и текстурному эффектам достигается местное добавление с последующей термической обработкой. Погружение продуктов в разбавленные растворы или замачивание их в рассолах, содержащих жидкий дым, с последующим нагреванием осуществлялось задолго до современной индустриальной эпохи с использованием коптильной жидкости Райта и предшественников пиролиновой кислоты. Аллен [16] запатентовал метод регенерации дыма с помощью распыления воздуха, который до сих пор является ведущей технологией использования продуктов конденсированного дыма для обработки обработанного мяса, сыра, рыбы и других пищевых продуктов в коптильнях периодического действия.
По мере консолидации мясоперерабатывающей промышленности развивались непрерывные процессы, и обычными методами применения являются прямое применение растворов коптильной жидкости с помощью душевых или оросительных систем, установленных на непрерывных линиях. В Северной Америке существует более тридцати пяти заводов по переработке мяса, использующих резервуары для хранения жидкого дыма для местного применения в качестве альтернативы прямому копчению древесины. Применяется также местное применение путем пропитки волокнистых, [17] ламинированных, [18] и пластиковых оболочек; [19] в эти оболочки фаршируют мясные продукты и подвергают термической обработке.
Использование натуральных продуктов конденсированного дыма внутри пищевых продуктов является еще одним способом придания аромата дыма, который используется, когда другие технические функции дыма не должны быть выражены в готовом продукте. Это можно сделать непосредственно, добавляя в блендер мясо или другие продукты или вводя цельномышечное мясо. Ароматизаторы дыма также можно добавлять в соусы, такие как барбекю или сухие приправы. Водные растворы дыма также можно экстрагировать в масло, сушить распылением с использованием мальтодекстринового носителя или наносить на пищевые продукты и пищевые ингредиенты, такие как солодовая мука, дрожжи или соль.
Сообщается об обширных ссылках на полезное использование пиролиновой кислоты в растениях для прорастания семян, борьбы с вредителями, борьбы с микробами и улучшения структуры растений. [20] Обнаружены такие преимущества для скота, как антимикробная сохранность корма, [21] усвояемость питательных веществ, [22] и другие утверждения. Научные сельскохозяйственные исследования можно найти в рецензируемых журналах [23] , но многие преимущества сельского хозяйства, такие как улучшение качества почвы , лучшая всхожесть семян и более здоровая листва, широко пропагандируются без указания авторства. [ нужна ссылка ] Обнаружены широкие заявления о медицинской пользе для людей при заболеваниях пищеварения, стоматологических инфекциях, заболеваниях печени, сердца, кожи, ушей, глаз, [ нужна ссылка ] , но литература лишена признанных научных исследований таких свидетельств на людях .
Первая санкционированная правительством оценка жидкого дыма была проведена Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в 1981 году. [24] Комитет, уполномоченный FDA оценить информацию о продуктах, пришел к выводу, что нет никаких доказательств того, что эти продукты являются опасность для населения в связи с тем, как они использовались. Сегодня эти продукты имеют статус общепризнанных безопасных (GRAS) в США и могут использоваться в количествах, необходимых для достижения желаемого технического эффекта. Производственные предприятия, на которых производится жидкий дым, регулируются и проверяются FDA.
В 2003 году Европейский Союз установил процедуры оценки безопасности и разрешения дымных ароматизаторов, используемых или предназначенных для использования в пищевых продуктах или на них. [25] Европейскому агентству по безопасности пищевых продуктов (EFSA) было поручено оценить информацию о первичных конденсатных ароматизаторах дыма. Информация о двенадцати продуктах от десяти заявителей была оценена EFSA. Мнения были опубликованы по всем двенадцати. [26] [27] [28] [ 29] [30] [31] [ 32] [33 ] [34 ] [ 35] [36] [37] Рассматриваемые продукты представляли собой то, что каждый заявитель считал своим основным продуктом до любая дальнейшая обработка или дериватизация.
Методами in vitro все двенадцать продуктов были признаны генотоксичными . Однако при оценке методами in vivo было обнаружено, что десять из них не вызывают беспокойства EFSA. Продукт AM-01 был признан неубедительным, а FF-B был признан слабо генотоксичным. На основе определений NOAEL для каждого продукта и дополнительной информации, предоставленной некоторыми производителями, были установлены ограничения на использование для большинства продуктов, которые производители доводят до сведения пользователей. Большинство этих первичных продуктов и их производных продолжают использоваться в коммерческих целях. Только продукты, прошедшие эти оценки, разрешены к использованию в торговле на территории ЕС.