В процессе копчения происходят существенные изменения физической, физико-химической и химической природы продукта, приводящие к образованию специфических качеств (аромата, вкуса, внешнего вида, консистенции).
Такие изменения, как коагуляция белков, подсушивание, потеря в весе, являются общими для всех продуктов, подвергнутых тепловой обработке. Другие же изменения (осаждение, диффузия компонентов дыма в толщу продукта, окрашивание и дубление поверхности, повышенная стойкость к окислительной и бактериальной порче и пp.) специфичны лишь для процесса копчения.
Потери в весе продукта, происходящие главным образом вследствие испарения влаги, возрастают при увеличении температуры и скорости движения дыма и уменьшаются с повышением влажности его.
Поверхность копченых продуктов окрашивается, по-видимому, в результате осаждения окрашенных веществ, типа нейтральных смол, фенолов, фурфурола, склонных к реакциям окисления и полимеризации, а также продуктов карамелизации углеводов. Окрашивание усиливается при возрастании степени подсушивания поверхности продукта, повышении концентрации и влажности коптильного дыма, увеличении продолжительности копчения и скорости движения коптильной среды. Интенсивность окрашивания зависит также от вида продукта и древесины, применяемой для образования дыма.
В процессе копчения уменьшается количество нитритов, вследствие чего слабее прокрашиваются колбасные изделия, хотя в целом все факторы копчения положительно влияют на прокрашивание колбасных изделий.
В результате дубящего действия некоторых компонентов дыма (формальдегид, уксусный альдегид, отдельные продукты конденсации фенолов с альдегидами) белки поверхностных слоев продукта приобретают новые свойства (повышение стойкости к нагреванию, химическим и ферментативным воздействиям, увеличение прочности, сохранение пористости при сушке), благодаря чему лучше сохраняется форма продукта (особенно рыбы).
Гистологическим, макроскопическим и химическим способами установлено, что коптильные компоненты дыма проникают в продукт, как во время копчения, так и при последующем хранении.
Проникновение коптильных компонентов дыма в продукт носит характер диффузионного процесса и зависит от структурных изменений продукта в процессе обработки, продолжительности копчения, влажности коптильной среды, вида продукта (соотношения жировой и мышечной тканей и т. д.) и состояния его поверхностного слоя. Отмечена тенденция к большему накапливанию фенолов дыма в жировой ткани, чем в мышечной.
Химические изменения белков мяса и рыбы, подвергаемых холодному копчению, аналогичны изменениям, протекающим при посоле и в процессе сушки этих продуктов, но выражены более отчетливо.
Специфические органолептические свойства копченого продукта обусловлены изменением самого продукта (ферментативные процессы в сырокопченых изделиях, достижение кулинарной готовности при горячем копчении), режимом копчения и качеством дыма.
Характерный, запах копченостей обусловливают отдельные фракции фенолов, обладающие пряными оттенками аромата, некоторые альдегиды и кетоны типа фурфурола, ванилина, диацетила и другие еще не идентифицированные вещества. Остроту запаху дыма придают соединения типа метилового спирта и алифатических альдегидов. В образовании вкуса копченых продуктов участвуют кислоты, фенолы и другие вещества с отчетливо выраженным вкусом.
Компоненты дыма типа органических оснований и ароматические углеводороды не обладают какими-либо полезными свойствами и являются балластными либо нежелательными с точки зрения физиологической оценки копченых пищевых продуктов.
Копченые продукты в меньшей степени подвержены окислительной и бактериальной порче. Это обусловлено проникновением в продукт компонентов дыма, обладающих антиокислительными бактерицидными свойствами. Наиболее сильными антиокислительными свойствами обладают фенолы. Такие органические соединения дыма, как кислоты, весьма слабо предохраняют жир от порчи, а основания, углеводы и нейтральные вещества даже в некоторой степени способствуют окислению жира.
Антиокислительная сила фенольных компонентов дыма зависит от их химической природы: низкокипящие фракции, содержащие одноатомные фенолы типа карболовой кислоты, крезолов и т. п., обладают сравнительно слабой антиокислительной способностью; фракции, в состав которых входят соединения типа гваякола, несколько активнее предыдущих фракций, но значительно уступают высококииящим фракциям. Наиболее сильными антиоксидантами являются метиловые и диметиловые эфиры пирогаллола и гваякола, пирокатехина и их гомологов.
Бактерицидное действие копчения является результатом комбинированного воздействия сушки, посола, высокой температуры дыма (при горячем копчении), осаждения и проникновения вглубь продукта антисептических компонентов дыма, оказывающих неодинаковое действие на различные микроорганизмы, в, результате чего в остаточной микрофлоре копченого продукта чаще всего преобладают кокковые формы и молочнокислые бактерии; у сохранившихся микроорганизмов не увеличивается сопротивляемость к внешним воздействиям.
Содержание микроорганизмов в копченом продукте уменьшается пропорционально продолжительности копчения и быстрее происходит при использовании более влажного дыма. Отмирание микроорганизмов в толще продукта и после окончания копчения (остаточное действие копчения) связано с медленной диффузией бактерицидных компонентов дыма из поверхностных слоев в нижележащие. На плесени дым оказывает сравнительно слабое действие.
Бактерицидное действие отдельных компонентов дыма на микрофлору зависит от химической природы их.
| Компоненты дыма | Действие на микроорганизмы |
| Углеводы | Не действуют, стимулируют рост микроорганизмов |
| Метиловый и этиловый спирты, уксусный альдегид | Воздействуют умеренно |
| Суммарная фракция органических оснований | Воздействуют умеренно, не подавляют В. mesenterlcus и В. proteus |
| Формальдегид, карболовая, муравьиная кислоты | Воздействуют умеренно |
| Суммарные фракции нейтральных веществ | Воздействуют умеренно, не подавляют рост В. proteus |
| Фенол, крезолы, гваякол, креозот, низкокипящие фракции фенолов и кислот | Среднее |
| Средние и высококипящие фракции суммарных кислот и фенолов (креозол, эфиры пирогаллола и его гомологов, производные метил- и этиланизола) | Сильное |
О степени прокопченности продуктов наиболее точно можно судить по содержанию фенолов, определяемых колориметрическим методом посредством реагентов типа 2,6-дихлорхинонхлоримида и 4-амлноантипирина.