Interdyscyplinarność towaroznawstwa:
- fizyka, chemia
- mikrobiologia
- nauki leśne i rolne
- ekologia
- logistyka
- ekonomia, ekonomika jakości
- marketing
- prawo
- kwalitologia
- statystyczna kontrola jakości
- technologia
Def. Towaroznawstwa wg prof. Nysona
„Towaroznawstwo jest to obszerna dziedzina wiedzy, której przedmiotem zainteresowania jest towar. (produkty żywnościowe rozumiane jako surowce i produkty pochodzenia roślinnego i zwierzęcego).
W rozwoju towaroznawstwa można wyróżnić następujące etapy:
- towaroznawstwo encyklopedyczne
- towaroznawstwo surowcowe
- towaroznawstwo technologiczne
- towaroznawstwo strategiczne.
Przedmiotem zainteresowania towaroznawstwa jest:
- nazewnictwo towarów, identyfikacja
- surowcami i ich wpływem na gotowy produkt (zajmuje się pochodzeniem towarów w sensie geograficznym i historycznym),
- zarysem procesów technologicznych (w aspekcie wpływu na jakość produktu)
- opakowaniem, transportowaniem, magazynowaniem w kontekście wpływu na jakość
- klasyfikacja
- normy i normalizacja
- prawo żywnościowe VHO, kodeks alimentarius
- metody badań oceny jakości (instrumentalne, organoleptyczne itp.)
- systemowe podejście do produkcji żywności bezpiecznej, żywności gwarantowanej jakości.
Towaroznawstwo dzielimy na:
- ogólne (to co ogólnie trzeba wiedzieć)
- branżowe (to co konieczne trzeba wiedzieć)
- przemysłowe
- żywnościowe
Elementy systemu zarządzania jakością towarów:
- marketing i badanie rynku
- projektowanie/opracowanie warunków technologicznych i rozwój wyrobu
- zaopatrzenie, dostawy
- planowanie procesów technologicznych i ich rozwój
- produkcja
- kontrola, badanie i ocena
- pakowanie i magazynowanie
- sprzedaż i dystrybucja
- instalacja, pierwsze uruchomienie
- obsługa techniczna i konserwacja
- rozporządzanie po wykorzystaniu.
Jakość produktów spożywczych.
Uznanie technologów i żywieniowców, jak również jednostek sprawujących kontrolę zdobyła w Polsce zaproponowana w 1970 r. przez Szczuckiego (odnosząca się pierwotnie do produktów mięsnych) definicja, w której jakość określa się jako „stopień zdrowotności, atrakcyjności sensorycznej i dyspozycyjności w szerokim konsumenckim i społecznym zakresie znaczeniowym, istotnym tylko w granicach możliwości wyznaczonych przewidzianymi dla tego produktu surowcami, technologią i ceną. Autor definicji wyodrębnił zasadniczo 3 podstawowe cechy jakości, które podzielił na składowe:
Zdrowotność
- wartość dietetyczna
- wartość kaloryczna
- wartość odżywcza
- bezpieczeństwo dla zdrowia
Atrakcyjność sensoryczna
- wygląd zewnętrzny
- wygląd na przekroju
- konsystencja
- tekstura
- smakowitość
- zapach
Dyspozycyjność
- wielkość jednostkowa i rozpoznawanie gatunku
- trwałość
- łatwość w przygotowaniu
Def wg ISO 9001:2005 – stopień, w jakom zespół inherentnych właściwości spełnia wymagania.
Jakość postrzegana – zalety i wady produktu widziane oczami konsumenta
Jakość zdrowotna – ogół cech i kryteriów, przy pomocy których charakteryzuje się żywność pod względem wartości odżywczej, jakości organoleptycznej oraz bezpieczeństwa dla zdrowia konsumentów.
Jakość handlowa – cechy artykułu rolno-spożywczego dotyczące jego właściwości organoleptycznych, fizykochemicznych i mikrobiologicznych, w zakresie technologii produkcji, pakowania, prezentacji i znakowania, nie objęte wymaganiami sanitarnymi, weterynaryjnymi lub fitosanitarnymi.
Cechy jakości
Na określenie jakości towaru wpływa wiele jego cech, które można podzielić na dwie grupy:
Ze względu na sposób pomiaru
- cechy mierzalne, które można opisać liczbą i jednostką miary określoną w wyniku badań laboratoryjnych, np. masa, gęstość
- cechy niemierzalne, których nie można zmierzyć za pomocą znanych przyrządów pomiarowych ale można opisać je słownie jako wynik porównania towaru z wzorem, np. estetykę, zapach, smak.
Ze względu na rodzaj:
- cechy techniczne, które określają parametry konstrukcji, np. wymiary geometryczne, właściwości fizyczne, chemiczne – są to parametry mierzalne.
- cechy użytkowe, które określają np. przydatność, funkcjonalność, trwałość, niezawodność użytkowania,
- cechy estetyczne, które charakteryzują takie właściwości wyrobów jak: wygląd zewnętrzny, zgodność z modą, wygląd opakowania – cechy niemierzalne i subiektywne,
Ze względu na znaczenie poszczególnych cech w czasie użytkowania i eksploatacji, dzielimy je na:
- krytyczne, decydujące o spełnieniu podstawowych funkcji, do których wyrób został przeznaczony, a także o bezpieczeństwie dla życia i zdrowia człowieka. Niedotrzymanie wymagań którejkolwiek z tych cech prowadzi do dyskwalifikacji towaru
- ważne, decydujące o przydatności wyrobu. Mogą one ulegać stopniowaniu. Natężenie tych cech decyduje o klasyfikacji jakościowej, czyli zakwalifikowaniu wyrobu do odpowiedniego poziomu jakości,
- mało ważne, różniące towary w małym stopniu między sobą. Nie wpływają one w decydujący sposób na poziom jakościowy towarów. Są mało istotne przy klasyfikowaniu towarów do poszczególnych poziomów jakości, ale mogą być ważne z punktu widzenia konsumenta, np. kolor podszewki.
ŻYWNOŚĆ
Żywność jest dobrem szczególnym, gdyż zaspokaja nie tylko najbardziej elementarną spośród fizjologicznych potrzeb człowieka, ale zarazem służy zaspokojeniu różnorodnych potrzeb indywidualnych i społecznych, materialnych i duchowych. Skala potrzeb żywnościowych jest w różnych społeczeństwach w różnym czasie różna.
Potrzeby ludzi dzieli się zwykle na:
- potrzeby indywidualne
- potrzeby zbiorowe, czyli odczuwane i wyrażane przez zbiorowości ludzi.
Miejsce żywności wśród potrzeb indywidualnych człowieka wyznacza najogólniej fakt zaspokajania przez żywność potrzeby biologicznej, jaką jest zaspokajanie głodu i pragnienia. Żywność dostarcza organizmowi budulca, decyduje o odporności bądź podatności na choroby, a nawet może skrócić lub przedłużyć życie. Żywność spełnia potrójną rolę: zaspokaja indywidualną potrzebę odżywiania się, wpływa na kondycję fizyczno-psychiczną całego społeczeństwa, kształtuje obyczaje i więzi międzyludzkie.
Żywność jest takim szczególnym dobrem, które – jeśli potrzeby indywidualne są racjonalnie zaspokajane – powoduje jednocześnie zaspokojenie potrzeby zbiorowej, jaką jest optymalny rozwój biologiczny oraz harmonijne współżycie społeczne.
Żywność i sposób odżywiania się decydują o zdrowiu jednostki i zdrowiu społeczeństwa.
Żywność dostarcza składników dla samoodnawiającego się w całości układu biologicznego, jakim jest organizm człowieka. Składniki żywności mogą być wykorzystywane przez organizm człowieka do celów budulcowych, energetycznych, regulacyjnych.
Człowiek w ciągu 70 lat swojego życia zjada i wypija ponad 50 ton wody, 10 ton węglowodanów, 2.5 tony białek, 2 tony tłuszczów oraz 0,2-0,3 ton soli mineralnych.
Sekcja Żywienia i Przemiany Materii Towarzystwa Internistów Polskich stwierdziła, że:
- istnieje związek między dostępną ilością i jakością żywności, wyżywieniem oraz zdrowiem społeczeństwa,
- szkodliwy dla zdrowia jest zarówno niedobór jak i nadmiar energii, podstawowych składników pokarmowych, witamin i składników mineralnych.
Żywność wg (FAO/WHO) to substancja przetworzona, półprzetworzona lub surowa przeznaczona do spożycia przez człowieka, w tym napoje, guma do żucia, substancje, które były użyte w procesie przetwórczym, przygotowaniu lub obróbce żywności, ale z wyłączeniem kosmetyków, produktów tytoniowych oraz substancji stosowanych wyłącznie jako lekarstwa.
Wyróżnia się następujące grupy żywności:
Żywność wygodna – niewymagająca długiego czasu do przygotowania do konsumpcji i spożycia. Przygotowanie wymaga niewielkiego nakładu pracy. W zależności od wzrastającego poziomu przetworzenia technologicznego żywności wygodnej służącej do komponowania posiłków dzielimy ją na:
- Gotowa do obróbki wstępnej – ready to process
- gotowa do obróbki kulinarnej – ready to kitchen
- gotowa do obróbki termicznej – ready to Cook
- gotowa do podgrzania – ready to heat
- gotowa do spożycia – ready to eat
Żywność funkcjonalna (prozdrowotna) – termin wprowadziła w USA Rada Żywności i Odżywiania Instytutu Medycznego – modyfikacja żywności lub taki jej składnik, który zapewnia korzyści zdrowotne wykorzystując ponadto funkcje zawartych w niej składników. W Europie oznacza żywność, która zawiera składniki szczególnie korzystnie oddziałujące na fizjologiczne funkcje organizmu i efekt tego oddziaływania jest inny niż tylko wynikający z wartości odżywczej składników tej żywności. „Żywność może być uznana za funkcjonalną, jeżeli udowodniono jej korzystny wpływ na jedną lub więcej funkcji organizmu, ponad efekt odżywczy, który to wpływ polega na poprawie stanu zdrowia i samopoczucia i/lub zmniejszaniu ryzyka chorób. Żywność funkcjonalna musi pozostawać żywnością i wykazywać korzystne oddziaływanie w ilościach, które będą normalnie spożywane z dietą, przy czym nie są to tabletki czy kapsułki, ale normalny składnik diety”.
Żywność minimalnie przetworzona – obejmuje produkty jak najbardziej zbliżone do surowca, np. mleko, miód. Wspólne cechy zdrowotności minimalnie przetworzonej: zachowanie cech sensorycznych (świeżości) przez użycie wysokiej jakości surowców w możliwie najkrótszym czasie od momentu ich zbioru lub pozyskania oraz zastosowanie wrażliwych składników odżywczych, głównie witamin. Gwarantuje to zachowanie wrażliwych składników odżywczych głównie witamin. Żywność minimalnie przetworzona charakteryzuje się krótkim okresem przechowywania.
Żywność ekologiczna – wyprodukowana w gospodarstwach, w których zachowane są następujące reguły:
- wykluczenie stosowania środków chemicznych tak w uprawie roślin jak w hodowli zwierząt;
- wytworzenie środowiska, które zaspokaja naturalne potrzeby zwierząt hodowlanych;
- stosowanie metod uprawy pozostających w harmonii z przyrodą;
- minimalizacja niszczenia środowiska;
- stosowanie nawożenia gatunków naturalnymi nawozami;
- stworzenie warunków do maksymalnej recyrkulacji substancji odżywczych.
Żywność gwarantowanej jakości – w tym żywność bezpieczna, to żywność wyprodukowana w oparciu o systemy zapewnienia jakości
Żywność transgeniczna – inaczej modyfikowana genetycznie to nowy rodzaj żywności o zmienionych cechach, uzyskanej w wyniku zastosowania metod inżynierii genetycznej.
Klasyfikacja wyrobów spożywczych
Dla potrzeb żywienia dokonuje się klasyfikacji obejmującej 12 grup:
I produkty zbożowe
II mleko i przetwory mleczne (bez masła)
III jaja
IV mięso i ryby
V masło
VI tłuszcze roślinne
VII ziemniaki
VIII warzywa i owoce zawierające duże ilości witaminy C
IX Warzywa i owoce zawierające duże ilości karotenoidów
X inne owoce i warzywa
XI suche nasiona roślin strączkowych
XII cukier i słodycze
Uproszczona klasyfikacja, biorąca jako kryterium wartość odżywczą dzieli wyroby spożywcze na:
Zbożowe
Mleczne
Mięsne
Warzywa i owoce
Tłuszcze
Cukier i słodycze.
Biorąc za podstawę pochodzenie wśród surowców żywnościowych wyróżnia się:
- surowce pochodzenia roślinnego, np. zboża, ziemniaki, warzywa, owoce, nasiona strączkowe
- surowce pochodzenia zwierzęcego, np. mięso, mleko, jaja, ryby.
Środki specjalnego żywieniowego przeznaczenia dietetycznego ustawodawstwo UE dzieli na:
Mleko początkowe (dla niemowląt w 1-4 miesiąc życia)
Mleko następne i środki spożywcze dla niemowląt starszych (5-12 mies)
Żywność uzupełniająca dla małych dzieci (1-3 lata)
Środki spożywcze niskoenergetyczne i o obniżonej energetyczności przeznaczone do utrzymania należytej masy ciała
Środki spożywcze specjalnego medycznego przeznaczenia
Środki spożywcze niskosodowe wraz z solami dietetycznymi nisko i bezlodowymi
Środki spożywcze bezglutenowe
Środki spożywcze dla osób o wzmożonym wysiłku fizycznym, zwłaszcza dla sportowców
Środki spożywcze dla osób cierpiących na zaburzenia metabolizmu węglowodanów (chorzy na cukrzycę)
Do najczęściej przyjmowanych kryteriów klasyfikowania wyrobów żywnościowych zalicza się:
- pochodzenie
- skład chemiczny
- stopień przetworzenia
- przygotowanie do bezpośredniego spożycia
Ze względu na dominujący składnik występujący w produkcie produkty spożywcze można podzielić na:
- białkowe, np. jaja, sery, mięso
- tłuszczowe, np. masła, margaryna, oleje roślinne
- cukrowe, np. cukier, cukierki, słodzone przetwory owocowe
- skrobiowe, np. mąki, kasze, pieczywo
- inne, np. mleko.
Ze względu na pochodzenie surowca produkty spożywcze można podzielić na roślinne, zwierzęce i mieszane albo na rolnicze, leśne, morskie czy przemysłowe.
Do produktów mieszanych zalicza się preparaty odżywcze, odżywki i koncentraty spożywcze.
W zależności od stopnia przetworzenia surowców wyróżnia się:
- naturalne produkty spożywcze nie przetworzone ani nie utrwalone, np. mleko, ziemniaki, ryby, jaja
- konserwy, czyli produkty utrwalone w różny sposób, a więc przez zamrażanie (np. owoce i warzywa mrożone), sterylizację w naczyniach hermetycznych, wysuszenie (np. płatki ziemniaczane), dodatek środków chemicznych. W produktach tej grupy dostrzega się jeszcze pierwotny charakter surowca, a zmiany w nim wywołane są działaniem czynnika utrwalającego,
- przetwory, są to produkty, w których surowiec zatracił swój pierwotny charakter. Zalicza się do nich np. masło, marmolady, pieczywo itp.
- produkty pochodne, czyli powstałe przez wyodrębnienie czystego składnika z surowca, np. olej rzepakowy
- produkty pochodne przetworzone otrzymuje się przetwarzając czyste składniki wyodrębnione z surowców spożywczych, np. margaryna, karmel, miód sztuczny
- wytwory, czyli produkty samoistnie wytworzone przez przemysł spożywczy, często przy wykorzystaniu odpadów lub nawet czystych składników mineralnych, np. alkohol, drożdże piekarskie i spożywcze.
Kryterium dotyczące stopnia przygotowania do bezpośredniego spożycia produkty spożywcze można podzielić na:
- naturalne produkty spożywcze nieprzetworzone i niewymagające obróbki kulinarnej przed spożyciem, np. miód, owoce
- naturalne produkty spożywcze przetworzone i wymagające odpowiedniego przygotowania przed spożyciem, np. ziemniaki, ryby
- półprzetwory lub półprodukty czyli surowce żywnościowe poddane częściowej obróbce technologicznej, które wymagają przed spożyciem dodatkowego przygotowania np. filety z ryby, mięso porcjowane w kawałkach
- przetwory gotowe do spożycia czyli produkty całkowicie przygotowane do bezpośredniej konsumpcji, np. płatki śniadaniowe, chleb, ser lub wędlina pokrojona w plasterki przed zapakowaniem.
Wg UE środkami spożywczymi specjalnego przeznaczenia są to środki, które ze względu na specyficzny skład bądź proces wytwarzania różnią się wyraźnie od środków spożywczych przeznaczonych do powszechnego spożycia, które odpowiadają deklarowanym na opakowaniu celom żywieniowym i oznakowane są w sposób wskazujący ich funkcję.
Wg polskiego ustawodawstwa
Środki spożywcze, które ze względu na specjalny skład lub sposób przygotowania wyraźnie różnią się od środków spożywczych powszechnie spożywanych i przeznaczone są do zaspokajania szczególnych potrzeb żywieniowych osób, których procesy trawienia i metabolizmu są zachowane lub osób, dla których ze względu na specjalny stan fizjologiczny wskazane jest kontrolowanie spożycia określonych substancji w żywności.
Żywność dla niemowląt są to specjalnie skomponowane mieszanki odżywcze na bazie mleka w proszku zawierające składniki niezbędne do prawidłowego rozwoju niemowląt.
Produkt niskoenergetyczny – to taki produkt, który dostarcza nie więcej niż 170 KJ (40 kcal)/100g produktu o konsystencji stałej lub 80 KJ (20 kcal)/100ml produktu płynnego.
Żywność o obniżonej kaloryczności – to żywność, której wartość energetyczną obniżono o co najmniej 30% w stosunku do produktów tradycyjnych.
Pojęcie „żywność niskoenergetyczna” używane jest m.in. w odniesieniu do produktów: zastępujących posiłek, preparatów ziołowych. Preparatów wysokobłonnikowych. Preparaty te nie zastąpią jednak pełnowartościowej żywności.
Środki spożywcze o obniżonej zawartości sodu – stosowane są w żywieniu ludzi, których stan zdrowia wymaga ograniczenia spożycia chlorku sodu. Dotyczy to osób o zwiększonym ryzyku nadciśnienia tętniczego krwi, niewydolności krążenia i miażdżycy.
Wyróżnia się dietę: prawie bezsodową –zezwalającą na stosowanie 0,1g chlorku sodowego; ubogo sodową – zawierającą 1g chlorku sodu.
Dieta bezglutenowa – polega na eliminowaniu z diety glutenu białka zawartego w produktach zbożowych pochodzących z żyta, pszenicy, jęczmienia i owsa. Jest przeznaczona głównie dla osób z celiakią, przewlekłą nietolerancją glutenu.
Żywność dla osób uprawiających sport i podejmujących wzmożony wysiłek fizyczny – stanowi szczególną grupę żywności pokrywającej specyficzne, zwiększone potrzeby żywieniowe tych osób.
Odżywki i żywienie wspomagające wpływają na przyrost masy i siły mięśni, poprawę kondycji i wytrzymałości, redukcję zbędnej tkanki tłuszczowej, większą odporność psychiczną i zdolność koncentracji.
Specjalnie zaprojektowana żywność dla sportowców nie może jednak zastąpić normalnej, zbilansowanej diety i powinna stanowić jedynie jej uzupełnienie. Odżywki nie mogą być stosowane dowolnie lecz pod kontrolą specjalistów z zakresu żywienia i nie tylko w celu osiągnięcia lepszych wyników sportowych, ale głównie na celu utrzymania zdrowia zawodnika.
Odżywki obejmują:
- żywność gotową do spożycia o konsystencji stałej, np. batony, przekąski
- koncentraty w proszku bądź granulaty, przeznaczone do spożycia po przygotowaniu wg wskazówek producenta, np. po rozpuszczeniu w mleku, wodzie, soku lub płynnej odżywce.
- tabletki, kapsułki, ampułki, drażetki – w formie parafarmaceutyków.
Biorąc pod uwagę skład odżywek, a szczególnie zawartość głównego składnika odżywczego, można wyróżnić następujące ich etapy:
Białkowe, węglowodanowe, białkowo-węglowodanowe
Mineralno-witaminowe
Inne, zawierające w swym składzie oprócz podstawowych składników odżywczych biostymulatory – substancje ułatwiające ich metabolizm i aktywizujące procesy energetyczne
Najczęściej stosowane są: koncentraty wszystkich białek mleka, kazeiny sodu i wapnia, albumina jaja oraz izobaty sojowe. W celu poprawy funkcjonalności fizjologicznej składników białkowych coraz częściej stosowana jest hydroliza enzymatyczna białka do lepiej przyswajalnych krótkocząsteczkowych peptydów i wolnych aminokwasów, zwłaszcza gdy ich zawartość w produkcie powinna być duża.
Odżywki białkowe powinny zawierać wszystkie aminokwasy Endo- i ezogenne o dobrej ich dostępności dla organizmu.
Odżywki węglowodanowe powinny w odpowiednich proporcjach zawierać węglowodany o zróżnicowanej długości łańcucha, tj zarówno cukry proste (glukozę, fruktozę) jak i węglowodany złożone (np. maltodekstryny nisko-, średnio i wysokocukrzone), na ogół z dodatkiem witamin i składników mineralnych oraz oleju MCT. Powinny być używane przez zawodników uprawiających sport, w celu szybkiej odbudowy glikogenu mięśniowego (tzw. metoda obciążania węglowodami).
Odżywki mineralno-witaminowe, zawierające makro i mikroskładniki, są stosowane w postaci tabletek lub roztworów, często z dodatkiem węglowodanów. Powinny być wykorzystywane jedynie w uzasadnionych fizjologicznie przypadkach niedoborów i stwierdzonego większego zapotrzebowania na te składniki.
Grupę odżywek i innych stanowią preparaty kompleksowe. Oprócz podstawowych składników odżywczych zawierają substancje, które mają ułatwiać metabolizm białek, węglowodanów i tłuszczów, aktywizując procesy energetyczne. Są to związki takie jak np. keratyna, L-karnityna, lecytyna, glutamina, tauryna. Preparaty odżywcze są ponadto uzupełniane witaminami i składnikami mineralnymi. Odżywki te, ze względu na wielokierunkowość ich działania na organizm, powinny być stosowane pod kontrolą, jako składnik tzw. zbilansowanych diet nowej generacji.
Napoje dla sportowców przeznaczone są zarówno dla sportowców, jak i osób o znacznie zwiększonej ogólnej aktywności fizycznej. W czasie wysiłku fizycznego dochodzi do zwiększenia ciepłoty ciała i wzmożonego wydzielania potu. Utrata wody w dużej ilości i składników mineralnych może prowadzić do wielu niebezpiecznych następstw.
Środki spożywcze przeznaczone dla chorych na cukrzycę to produkty zawierające w swoim składzie zamiast sacharozy intensywne substancje słodzące, tj.
- syntetyczne środki słodzące – sacharynę, cylkaminiany, as partam, acesulfam K; ich podstawową wspólną zaletą jest całkowity brak kaloryczności;
- półsyntetyczne i naturalne środki słodzące – poliole (sorbitol, ksylitom, mannitol, laktitol, izomalt, maltitol) lub fruktozę; wszystkie są nośnikami energii, ale ich kaloryczność jest ogólnie niższa niż cukru.
Lekka żywność bywa często utożsamiana tylko z produktami oznaczonymi jako „light”. W rzeczywistości zalicza się do niej o wiele więcej artykułów. Wg przepisów UE do żywności lekkiej należą:
- produkty o obniżonej kaloryczności (określane właśnie mianem „light”), ich wartość kaloryczna jest mniejsza od wartości kalorycznej produktu typowego o co najmniej 30%
-produkty niskokaloryczne
Żywność Modyfikowana Genetycznie
Za biotechnologię należy rozumieć integrację nauk przyrodniczych i inżynieryjnych w celu osiągnięcia zastosowań organizmów, komórek lub ich części oraz molekularnych analogów do pozyskania dóbr i usług.
Organizmy zmodyfikowane genetycznie, inaczej organizmy transgeniczne, to rośliny lub zwierzęta, mikroorganizmy, których materiał genetyczny został wzbogacony o obce geny wprowadzone do komórek przy pomocy metod biotechnologicznych. Powstanie tych mikroorganizmów możliwe jest dzięki rozwojowi technik inżynierii genetycznej. W porównaniu z tradycyjnymi metodami hodowlanymi inżynieria genetyczna jest szybka i wygodna. Umożliwia przeniesienie genów między różnymi nawet nie spokrewnionymi ze sobą organizmami. W wyniku manipulacji rośliny i zwierzęta nabywają nowych cech. Biotechnologia znajduje zastosowanie na skalę przemysłową w takich dziedzinach jak: rolnictwo, medycyna, przemysł chemiczny i farmaceutyczny, produkcja żywności, ochrona środowiska. Wprawdzie początki biotechnologii sięgają końca lat sześćdziesiątych to jednak prawdziwy rozkwit przeżywa ona obecnie.
Z biotechnologią człowiek wiąże nadzieje takie jak: wzrost poziomu produkcji rolne, zwiększenie zysku producenta, zwiększenie różnorodności towaru w handlu, poprawa zdrowotności i potencjału produkcyjnego zwierząt gospodarskich.
Daty dotyczące rozwoju biotechnologii w kontekście ochrony własności indywidualnej.
1930 – zezwolenie na patentowanie roślin rozmnażanych wegetatywnie
1970 – plan chroniący pojedyncze odmiany roślin
1980 – dozwolone jest patentowanie zmodyfikowanych genetycznie mikroorganizmów
1985 – dopuszczalne jest patentowanie roślin w tym zmodyfikowanych genetycznie.
Ochrona własności intelektualnej spowodowała wzrost nakładów na badania, fuzje oraz przejęcia mniejszych firm przez Monsanto, De Pont.
Metody tworzenia GMO
Najogólniej rzecz biorąc w celu modyfikacji genetycznej w inżynierii genetycznej stosowane są metody, które polegają na wyodrębnieniu określonego genu (odpowiadającego za określoną cechę) z organizmu dawcy, w połączeniu z innym DNA (tzw. wektorem lub transporterem), przeniesieniu wraz z tym transportem do komórki organizmu biorcy, powieleniu w niej i ujawnieniu się, czyli ekspresji. Jest to w rzeczywistości proces bardzo złożony, który nazywa się klonowaniem.
Metody którymi posługują się biotechnolodzy są odmienne dla roślin i zwierząt.
ROŚLINY
Metody z wykorzystaniem wektora – wykorzystuje się wektory do wprowadzania materiału genetycznego do komórek roślinnych. Wykorzystuje się w tym celu bakterie Agrobacterium tumefaciens. Posiadają one w swojej komórce plazmid, którego fragment nazywamy odcinkiem T-DNA integruje się z materiałem genetycznym biorcy. Metoda ta może być stosowana wyłącznie do roślin dwuliściennych.
Metody bez wykorzystania wektora.
Polegają na bezpośrednim wprowadzeniu DNA do komórek. Należy jednak pozbawić komórkę ściany komórkowej (za wyjątkiem mikrowstrzeliwa) :
- stosując elektroporację, czyli serię impulsów elektrycznych naruszających strukturę błony komórkowej, przez powstałe pory DNA może przeniknąć do wnętrza komórki
- używając poliglikolu polietylenowego (PEG), który powoduje chwilową odwracalną dezorganizację błony komórkowej, zwiększając jej przepuszczalność. Pozwala to na przenikniecie trans genu do komórki
- stosując mikroiniekcję, która polega na wprowadzeniu DNA, ręcznie przez człowieka, za pomocą igły manipulatora. Bardzo trudna i bardzo żmudna metoda.
- wykorzystując fuzję liposomów – liposomy, wewnątrz których są cząsteczki DNA, tworzy się poprzez utworzenie podwójnej błony lipidowej na roztworze z cząsteczkami DNA i wstrząsanie w wyniku którego powstają „kuleczki” błonowe z DNA w środku – do wprowadzania DNA do protoplastów komórek.
- mikrowstrzeliwanie, wykorzystujące „armatkę genową” za pomocą której wstrzeliwuje się do komórki biorcy, DNA opłaszczone na kuleczkach złota lub wolfranu.
ZWIERZĘTA
- nastrzyknięcie przedjądrza (najchętniej stosowana metoda). Zapłodnienie In vitro samicy, która przeszła kurację hormonalną, izolowanie z jajowodów jednokomórkowych zarodków, do jednego z dwóch jąder nieuszkodzonych zarodków wstrzykuje się roztwór DNA, chirurgiczne wprowadzenie do jajowodów matek zastępczych (badanie np. krwi na trans gen)
- modyfikacja genetyczna komórek somatycznych – obejmuje: pobranie odpowiednich komórek z organizmu, umieszczenie w pożywce umożliwiającej dalszy wzrost, transformacji wektorem zawierającym odpowiedni DNA lub c-DNA – nić DNA powstała przez skopiowanie przez odwrotną transkryptazę, wprowadzanie komórek z powrotem do organizmu.
Równoważność jest pseudonaukową koncepcją forsowaną przez koncerny biotechnologiczne zainteresowane jak największą ilością sprzedanych roślin GM. Postulowali oni reprezentując środowisko medyczne, aby GMO traktować podobnie jak farmaceutyki, pestycydy, dodatki do żywności z koniecznością stosowania pełnych testów toksykologicznych i wyznaczeniem dopuszczalnego dobrowolnego spożycia.
Na rynkach wielu krajów na świecie są dostępne artykuły spożywcze zawierające produkty zmodyfikowane genetycznie.
- żywność zawierająca nieprzetworzone GMO (np. koncentraty zup z pomidorów, frytki mrożone)
- żywność produkowana z zastosowaniem GMO (np. chleb pieczony z wykorzystaniem transgenicznych drożdży, piwo i inne produkty fermentacji alkoholowej produkowane są z zastosowaniem enzymów produkowanych przez genetycznie modyfikowane drobnoustroje)
- produkty żywnościowe pochodne GMO, lecz nie zawierające żadnych komponentów „transgenicznych” (np. olej rzepakowy otrzymywany z transgenicznego rzepaku, cukier z transgenicznych buraków)
Etapy rozwoju GMO
Pierwszy etap prac inżynierii genetycznej rozwoju roślin modyfikowanych genetycznie (obejmował prace związane z poprawą cech związanych bezpośrednio z uprawą roślin) może być biotechnologia zielona:
- tolerancja na herbicyd,
- odporność na owady,
- tolerancja na herbicyd i odporność na owady,
- odporność na wirusy/Inne.
Obecnie obserwujemy przejście do drugiego etapu prac na poprawą cech roślin.
Efektem modyfikacji genetycznej są organizmy, które ze względu na podobieństwo do żywności konwencjonalnej można podzielić na:
Produkty w stosunku do których wykazano istotne podobieństwo do istniejącej konwencjonalnej żywności,
Produkty w stosunku do których wykazano istotne podobieństwo do istniejącej konwencjonalnej żywności z wyjątkiem ściśle zdefiniowanych różnic,
Produkty, które nie wykazują istotnego podobieństwa do żywności konwencjonalnej.
Bezpieczeństwem żywności jest pewność, że nie spowoduje ona szkodliwych skutków dla konsumenta, o ile jest przygotowywana i spożywana zgodnie z przeznaczeniem.
Ad 1.
Porównanie cech fenotypowych nie powinno nastręczać problemów. Porównanie składu powinno obejmować zawartość składników podstawowych i uzupełniających oraz w każdym przypadku należy rozważyć, czy wskutek modyfikacji nie zaistniała możliwość niezamierzonego wprowadzenia innej cechy.
Ad 2.
Ocena powinna skupić się na zdefiniowaniu różnicy, która zawsze polega na wytwarzaniu określonego białka, które może być celem modyfikacji lub białka dzięki któremu zmodyfikowany organizm wytwarza inne substancje mogące mieć implikacje żywieniowe lub toksykologiczne (organizmy wytwarzające toksyczne białka, np. toksyna botulinowa, nie będą wykorzystywane jako dawcy genów w celu modyfikacji żywności). Modyfikacje, których celem jest zapewnienie optymalnego składu kwasów tłuszczowych nie mają większego znaczenia toksykologicznego. Musi być jednak brany pod uwagę, szczególnie w przypadku roślin często spożywanych, ich wpływ na profil żywieniowy.
Metody wykrywania GMO
ŻYWNOŚĆ NOWEJ GENERACJI
Już w starożytnym Egipcie podejmowano próby identyfikowania produkcji rolnej. Przez wiele wieków udoskonalano wprowadzając nowe gatunki roślin, zwierząt. Plony były niskie, chwasty, brakowało nawozów. Przełomowe okazało się wprowadzenie płodozmianu czteropolowego. Kolejne przełomowe zmiany dokonały się w XIX w., kiedy wprowadzano na pola pierwsze mechanicznie napędzane maszyny, podjęto produkcję i stosowanie nawozów sztucznych, środków ochrony roślin. XX w. spowodował rolnictwo do roli wytwórcy żywności przy jak najniższych kosztach co spowodowało rozdzielenie uprawy roślin od hodowli zwierząt z określonymi konsekwencjami problemami dla środowiska naturalnego (monokultury, zmiana krajobrazu – znikły miedze, skażenie środkami chemicznymi gleb, plonów, mięsa). Odpowiedzią na te zmiany było powstanie koncepcji rolnictwa bliższego naturze, obecnie określane mianem rolnictwa ekologicznego. Najstarszą „alternatywną” koncepcją w rolnictwie jest metoda biodynamiczna ogłoszona w 1924 r. przez R. Steinera, w latach czterdziestych pojawia się hasło rolnictwa organicznego w Wielkiej Brytanii propagowane przez sir A. Howarda, lady E. Balfour, w USA przez R. Rodale’a a we Francji w 1959 r. idea „rolnictwa organicznego” znajduje odzwierciedlenie w koncepcji rolnictwa biologicznego. W latach sześćdziesiątych szwajcarski działacz chłopski Muller Rusch przedstawił metodę organiczno-biologiczną, która wywarła ogromny wpływ na rozwój Eko-rolnictwa w krajach niemieckojęzycznych. W 1972 r. powołano do życia Międzynarodowe Forum Alternatywnych Ruchów Rolniczych (IFOAM), które łącząc założenia poszczególnych koncepcji wypracowało kodeks dla rolnictwa zgodnego z przyrodą.
Zasady rolnictwa ekologicznego:
Równowaga paszowo-nawozowa – dążenie do maksymalnego zamknięcia obiegu materii w gospodarce poprzez zrównoważenie produkcji roślinnej i zwierzęcej (na każdy ha powinno przypadać 0,7-1,5 sztuki dużej SD co odpowiada krowie o masie 500 kg), gospodarstwo maksymalnie samowystarczalne (kompostowanie resztek organicznych, odchodów zwierzęcych wymieszanych ze słomą, odpadków domowych), pasze dla zwierząt powinny pochodzić z własnych gospodarstw. Nie dopuszcza się stosowania w żywieniu zwierząt dodatków syntetycznych, hormonów, antybiotyków.
Troska o żywność gleby – dążenie do zachowania bogactwa organizmów żyjących w glebie (w wierzchniej 20 cm warstwie gleby na powierzchni 1 ha żyją miliardy organizmów o łącznej masie nieprzekraczającej 1,5 tony), nawozi się glebę dostarczając składników odżywczych organizmom glebowym a nie roślinom (wydzieliny korzeni, tj. cukry, aminokwasy, witaminy, enzymy oraz mikroorganizmy zdolne do syntezy w wielu potrzebnych roślinom substancji tworzą wokół korzeni osłonkę, tzw ryzosferę, która dostarcza roślinie odpowiednich substancji i pełni rolę filtra zatrzymującego substancje szkodliwe). Podstawą nawożenia jest próchnica pochodząca z własnego gospodarstwa, rośliny motylkowe, ściółkowanie różnymi materiałami, np. świeżym kompostem, wykorzystuje się również nawozy mineralne pochodzenia organicznego. Do rozwoju organizmów glebowych przyczyniają się takie zadrzewienia śródpolne, żywopłoty.
Odpowiednie kształtowanie krajobrazu rolniczego, dążenie do trzymania i podwyższenia bogactwa gatunkowego roślin i zwierząt – im więcej powiązań pokarmowych pomiędzy organizmami żyjącymi w środowisku produkcji rolniczej tym większe szanse na stabilizację w środowisku (zadrzewienia, miedze, kępy lub pasy krzewów, zbiorniki wodne).
Dobór odmian i gatunków roślin oraz ras zwierząt dostosowanych do określonych warunków środowiska – preferuje się gatunki przystosowane do warunków klimatyczno-glebowych gospodarstwa. Wykorzystuje się stare, lokalne rasy i odmiany, za które są zazwyczaj odporne na wiele chorób i dobrze przystosowane do lokalnych warunków środowiskowych
Zapewnienie zwierzętom odpowiednich warunków bytowych i pasz – obory i chlewy są ściółkowane, zwierzęta sporą część czasu spędzają na wybiegu, pasza z własnego gospodarstwa (dopuszczalne dokupienie 10-20% z gospodarstwa konwencjonalnego) uwzględniająca różne gatunki roślin.
Do ochrony roślin wykorzystuje się:
Naturalne wyciągi z ziół, pokrzywy, cebuli oraz związków o dużej zawartości krzemu,
Sąsiedztwo roślin, np. uprawianie obok siebie marchwi i cebuli wpływa na wzajemne odstraszanie szkodników – połyśnicy marchwianki i śmietki cebulanki, podobnie czosnek i cebula,
Właściwy płodozmian
Naturalni wrogowie (biedronki, muchówki, drapieżne chrząszcze), którym sprzyjają nasadzenia krzewów, drzew, pary roślin dziko żyjących, żywopłotów.
Rolnictwo ekologiczne na świecie
Na świecie pod rolnictwo ekologiczne przeznaczono powierzchnię przekraczającą 22 mln ha. Europa jest kontynentem o największym potencjale w produkcji ekologicznej i przekroczyła 6 mln ha i zajmuje jako kontynent pierwsze miejsce w liczbie producentów na świecie – prawie 176 tys. Australia jest krajem, który ma największą powierzchnię upraw ekologicznych na świecie, przekraczającą 10 mln ha. Ameryka Południowa może się pochwalić liczbą 4,7 mln ha upraw ekologicznych i prawie 76 tys. producentów. Argentyna zajmuje 2 miejsce na świecie z liczbą przekraczającą 3 mln ha. Trzecie miejsce na świecie zajmują Włochy (pierwsze w Europie) – ponad 1 mln ha.
Żywność ekologiczna
Tym terminem określa się żywność, której sposób wytwarzania jest zgodny z zasadami zawartymi w rozporządzeniu Rady EWG 2092/91 w sprawie produkcji ekologicznej produktów rolnych oraz znakowania produktów rolnych i środków spożywczych z późniejszymi zmianami i oznacza między innymi żywność produkowaną bez użycia nawozów sztucznych i chemicznych środków ochrony roślin, przy zachowaniu żyzności gleby oraz różnorodności biologicznej.
Metody badań
Stosowane tradycyjne metody badań. Niekonwencjonalne badania pozwalają stwierdzić różnicę w materiale podchodzących z różnych systemów produkcji, ale obecny stan wiedzy nie pozwala zinterpretować na czym te różnice polegają.
Metody wykorzystujące krystalizację soli miedzi - na przygotowany materiał nakłada się, w odpowiednich proporcjach sok roślinny oraz roztwór CaCl2. Metoda pozwala stwierdzić różnice cech, nie ujmuje ich liczbowo.
Metoda pomiaru emisji biofanów – każdy żywy organizm emituje specyficzne promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie fal od 300-800 nm (fotony tego promieniowania to biofony). Są zależne od takich czynników jak faza rozwoju organizmu czy stres. Mogą stymulować podziały komórkowe lub wpływać na ich zahamowanie.
Doświadczenia żywieniowe – wykorzystują wskaźniki związane z płodnością, a takie cechami potomstwa. Pasze o identycznym składzie pochodzące z różnych systemów gospodarowania oddziałują w odmienny sposób na organizmy zwierząt.
ZNAKOWANIE ŻYWNOŚCI EKOLOGICZNEJ
Według ustawodawstwa unijnego obowiązującego w Polsce na produktach ekologicznych musi znajdować się nazwa i kod jednostki certyfikującej, której podlega producent. Dodatkowo na etykiecie powinno się znajdować oznaczenie (przedstawione w tym samym języku co sama etykieta), że produkt został objęty systemem kontroli. „Rolnictwo ekologiczne – system kontroli WE”
Logo „rolnictwo ekologiczne” zostało wprowadzone w marcu 2000 roku przez Komisję Europejską, która zajmuje się wszystkimi bieżącymi zagadnieniami dotyczącymi funkcjonowania Unii, a więc polityką rolną, gospodarczą, społeczną, obronnością i polityką międzynarodową itp. Od momentu wstąpienia do UE wszystkie polskie certyfikowane gospodarstwa ekologiczne mogą oznaczać swoje produkty tym znakiem. Użycie logo jest dobrowolne. Niestety, w chwili obecnej w Polsce żywność ekologiczna rzadko oznakowana jest logo unijnym. Znak „rolnictwo ekologiczne” z jednej strony pozwala producentom chronić własne interesy, a także obliguje ich do wytwarzania produktów wysokiej jakości, z drugiej zaś pozwala konsumentom świadomie dokonywać wyrobów i mieć gwarancję, że kupują oryginalne produkty ekologiczne, których jakości i pochodzenia zawsze mogą być pewni.
Znak umieszczony na produkcie jest dla konsumentów widocznym potwierdzeniem ekologicznego charakteru produktów. LOGO „rolnictwo ekologiczne” oznacza, że:
- przynajmniej 95% składników tego produktu zostało wyprodukowane metodami ekologicznymi
- produkt spełnia wymogi oficjalnego systemu certyfikacji.
Żywność ekologiczna musi posiadać wszystkie znaki obowiązujące w znakowaniu żywności.
BEZPIECZEŃSTWO ŻYWNOŚCI
Zdrowie i bezpieczeństwo konsumenta podlega w Polsce ochronie prawnej. Głównym aktem regulującym problematykę w tym zakresie jest dyrektywa 2001/95/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 3 grudnia 2001 r. w sprawie ogólnego bezpieczeństwa wyrobu. Między innymi podaje definicję produktu bezpiecznego i niebezpiecznego:
Określenie „produkt bezpieczny” oznacza każdy produkt, który w normalnych bądź możliwych do przewidzenia warunkach zastosowania, łącznie z przechowywaniem oraz zastosowaniem wymagań instalacyjnych i konserwacyjnych nie przedstawia żadnego zagrożenia lub jedynie minimalne zagrożenie związane z jego użytkowaniem. Ocena produktu uważanego za dopuszczalny i odpowiadający wysokiemu poziomowi ochrony bezpieczeństwa i zdrowia osób w szczególny sposób musi uwzględniać:
- właściwości produktu łącznie z jego składem i opakowaniem oraz w stosownych przypadkach z instrukcją instalacji i konserwacji,
- zakres oddziaływania na inne produkty, jeżeli można powiedzieć, że będzie on używany wraz z innymi produktami,
- wygląd produktu, etykietowanie, wszelkie ostrzeżenia i instrukcje zastosowania i niszczenia, a także wszelkie inne wskazówki czy informacje o produkcie,
- kategorie konsumentów narażonych na szczególne ryzyko podczas używania produktu, zwłaszcza dzieci i osoby w podeszłym wieku.
Możliwość osiągnięcia wyższego poziomu bezpieczeństwa lub dostępność innych produktów o niższym stopniu zagrożenia nie stanowi podstawy do uznania produktu za „niebezpieczny”.
- określenie „produkt niebezpieczny” oznacza każdy produkt, który nie odpowiada definicji „produktu bezpiecznego”, określonej powyżej.
Oprócz ogólnych regulacji prawnych dotyczących bezpieczeństwa produktu wprowadzone zostały rozwiązania legislacyjne dla poszczególnych branż.
NOWE PRAWO ŻYWNOŚCIOWE UE OBEJMUJE:
Ogólne prawo żywnościowe (ramowym rozporządzeniem jest rozporządzenie (WE) nr 178/2002)
Pakiet Higieniczny (rozporządzenie (WE) nr 852/2004; 853/2004; 854/2004)
Nowy pakiet rozporządzeń polepszających żywność (rozporządzenie (WE) 1333/2008, 1334/2008, 1332/2008, 1331/2008).
Ogólne prawo
W obszarze produktów żywności jednym z głównych aktów prawnych regulujących kwestie bezpieczeństwa wyrobu jest rozporządzenie (WE) Nr 178/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 28 stycznia 2002 r., ustanawiające ogólne zasady i wymagania prawa żywnościowego, powołujące Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności oraz ustanawiające procedury w zakresie bezpieczeństwa żywności, które:
- definiuje wiele pojęć, m. In. podaje definicję żywności i podmiotu działającego na rynku żywności,
- ustanawia ogólne zasady i wymagania prawa żywnościowego
- powołuje Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA)
- ustanawia procedury mające na celu zapewnienie bezpieczeństwa żywności, w tym:
System wczesnego ostrzegania dla żywności i środków żywienia zwierząt (RASFF)
Środki podejmowane w sytuacjach zagrożenia
Procedurę zarządzania sytuacją kryzysową
- zabrania wprowadzania do obrotu żywności niebezpiecznej lub zafałszowanej
- obarcza producentów odpowiedzialnością za bezpieczeństwo żywności przez nich wytwarzanej
- nakłada obowiązek wdrażania procedur tracedbility, czyli identyfikowalności produktu (krok do przody, krok do tyłu)
- nakłada na producentów obowiązek wycofywania z rynku żywności, która nie spełnia wymogów bezpieczeństwa
- wprowadza obowiązek stosowania prawa w zakresie bezpieczeństwa żywności również do produktów importowanych oraz eksportowanych terenu wspólnoty.
Powołanie Urzędu ma na celu zwiększenie bezpieczeństwa zdrowotnego wyrobów spożywczych i pasz. Z tego względu Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności otrzymał szerokie kompetencje. Urząd, wykonując przypisane zadania, działa we współpracy z Komisją i Państwami Członkowskimi.
Do kompetencji Urzędu należy m.in.:
- dostarczenie instytucjom wspólnoty i Państwom Członkowskim opinii naukowych dotyczących jego zadań w zakresie bezpieczeństwa żywności,
- zapewnienie wsparcia naukowo-technicznego Komisji oraz udzielanie pierwszej pomocy w zakresie interpretacji i uznawania opinii dotyczących oceny ryzyka,
- zbieranie i analizowanie danych naukowych i technicznych w zakresie bezpieczeństwa żywności i środków żywienia zwierząt.
System RASFF – jeden z elementów zarządzania bezpieczeństwem żywności
System RASDD został stworzony przez Komisję Europejską w celu szybkiego informowania Państw Członkowskich o ryzyku związanym z produktami żywnościowymi i środkami żywienia zwierząt, które nie spełniają wymagań bezpieczeństwa lub które poprzez nieprawidłowe oznakowanie stwarzają ryzyko dla konsumentów.
Podstawowe cele systemu to:
- ochrona konsumentów przed niebezpieczeństwem lub potencjalnym niebezpieczeństwem,
- zapobieganie pojawieniu się lub wycofanie z rynku produktów żywnościowych lub środków żywienia zwierząt stanowiących zagrożenie dla zdrowia konsumentów
- szybka wymiana informacji pomiędzy Państwami Członkowskimi i Komisją,
- zapewnienie kontroli urzędowej skutecznego narzędzia dotyczącego wymiany informacji w zakresie środków zapewniających bezpieczeństwo żywności.
W rozporządzeniu 178/2002 stwierdzono również, że „sieć najlepszych laboratoriów na poziomie regionalnym i/lub międzyregionalnym, których celem będzie zapewnienie stałego monitorowania bezpieczeństwa żywności, mogłaby odgrywać znaczącą rolę w zapobieganiu potencjalnym zagrożeniom dla zdrowia obywateli”.
Pakiet Higieniczny
Innym rozporządzeniem UE regulującym kwestie związane z bezpieczeństwem wyrobów jest rozporządzenie (WE) Ne 852/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 29 kwietnia 2004, w sprawie higieny środków spożywczych. W rozporządzeniu tym w rozdziale II Obowiązki przedsiębiorstw sektora spożywczego w art. 5 stwierdza się, że „przedsiębiorstwa sektora spożywczego opracowują, wykonują i utrzymują stałą procedurę lub procedury na podstawie zasad HACCP”. W załączniku nr II „ogólne wymogi higieny dla wszystkich przedsiębiorstw sektora spożywczego” podano wymagania, dotyczące: pomieszczeń, transportu, wymagań dla sprzętu, odpadów żywnościowych, zaopatrzenia w wodę, higieny osobistej, przepisy odnoszące się do środków spożywczych, opakowań środków spożywczych, obróbki cieplnej oraz szkoleń. Natomiast rozporządzenie 853/2004/WE ustanawia szczegółowe przepisy dotyczące higieny w odniesieniu do żywności pochodzenia zwierzęcego. Rozporządzenia te określają zharmonizowane ramy dla bezpieczeństwa żywności. Istotne jest również rozporządzenie 882/2004/WE w sprawie urzędowych kontroli przeprowadzanych w celu sprawdzenia zgodności z prawem paszowym i żywnościowym oraz regułami dotyczącymi zdrowia zwierząt z dobrostanu zwierząt.
Nowy pakiet rozporządzeń
Aktualizuje i upraszcza m.in. przepisy prawa UE dotyczące dodatków do żywności i aromatów oraz ustanawia szczegółowe przepisy dotyczące enzymów spożywczych.
Rozporządzenie parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008 z 16.12.2008 w sprawie dodatków do żywności (Dz.UR.WE L. 354, 31. Grudnia 2008)
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady WE nr 1334/2008 z 16.12.2008 r. w sprawie środków aromatyzujących i niektórych składników żywności o właściwościach aromatyzujących do użycia w środkach spożywczych.
Rozporządzenie parlamentu Europejskiego i Rady WE nr 1332/2008 z 16.12 2008 r. ustanawiające jednolitą procedurę wydawania zezwoleń na stosowanie dodatków do żywności, enzymów spożywczych i środków aromatyzujących.
Aby zagwarantować wysoki poziom bezpieczeństwa w zakresie wymienionym w w/w rozporządzeniach opracowano jednolitą procedurę dopuszczenia dodatków do żywności, aromatów, enzymów opartą na ocenie naukowej Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności. Zarządzanie ryzykiem leży w gestii Komisji Europejskiej. W ramach harmonizacji w/w rozporządzenia obligują do uwzględnienia wymagań rozporządzenia (WE) Ne 1829/2003 z 22.09.2003 r. w sprawie genetycznie modyfikowanej żywności i paszy w odniesieniu do substancji dodatkowych enzymów lub aromatów zawierających albo produkowanych z surowców GM.
Wymienione rozporządzenia przewidują współdziałanie wszystkich stron (producentów żywności, państw członkowskich, EFSA oraz Komisji Europejskiej) w celu zapewnienia bezpieczeństwa żywności w zakresie substancji dodatkowych, aromatów i enzymów.
Zasady, na których oparty jest wspólnotowy standard bezpieczeństwa żywności:
- możliwość śledzenia przemieszczania się żywności (tracedbility – identyfikowalność)
- odpowiedzialność producenta (odpowiedzialność karna i administracyjna)
- analiza ryzyka (ocena ryzyka, zarządzanie ryzykiem, komunikacja ryzyka) – Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności
- ujednolicony model urzędowej kontroli żywności. Obejmuje również współpracę między przedsiębiorstwami branży żywnościowej
- ujednolicony model higieny żywności
- stosowanie zasady ostrożności
- ochrona konsumenta przed wprowadzeniem w błąd.
W Polsce instytucjami odpowiadającymi za bezpieczeństwo żywności jest:
Inspekcja Weterynaryjna
Państwowa Inspekcja Ochrony Roślin i Nasiennictwa
Inspekcja Handlowa
Państwowa Inspekcja Sanitarna
Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych
Inspekcja Ochrony Środowiska.
Znakowanie produktów spożywczych.
Uregulowania prawne:
Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1924/2006
Dyrektywa Komisji 2008/5/WE
Ustawa o bezpieczeństwie zdrowotnym żywności i żywienia
Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 10 lipca 2007 r. w sprawie znakowania środków spożywczych
Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 25 lipca 2007 r. w sprawie znakowania żywności wartością odżywczą.
Zasady znakowania (znakowanie obowiązkowe)
Na produktach obecnych na naszym rynku umieszczane są obowiązkowo następujące informacje:
- napisy w języku polskim (czytelne, zrozumiałe, w widocznym miejscu)
- nazwa produktu
- informację o składzie oraz ich procentowej zawartości (podane wg masy w porządku malejącym)
- data minimalnej trwałości lub termin przydatności do spożycia
- warunki przechowywania (w sytuacji gdy ma to istotny wpływ na jakość produktu)
- sposób przygotowania lub stosowania (w sytuacji gdy brak tej informacji mógłby spowodować niewłaściwe postępowanie z produktem)
- zawartość netto lub liczba sztuk w opakowaniu
- klasa jakości handlowej (jeśli taka została ustalona dla środka spożywczego)
- dane identyfikujące producenta lub wprowadzającego do obrotu
- kod identyfikacyjny umożliwiający określenie pochodzenia surowca oraz śledzenie drogi danej partii produkcyjnej w dystrybucji.
Oprócz informacji obowiązkowych, wymaganych przez prawo, producenci mogą umieszczać na etykietach wszelkie dodatkowe informacje, o ile są zgodne z prawdą i nie wprowadzają w błąd konsumenta.
Jeśli w produkcie (włączając w to alkohol) został użyty jeden z 14 grup alergenów (ich lista jest aktualizowana) powodujących 90% reakcji alergicznych to, bez żadnych wyjątków, informacja o tym musi być umieszczona na opakowaniu (dyrektywa 2003/89/EC). Również składniki pochodne substancji umieszczonych na liście alergizujących muszą być wymienione jako potencjalne alergenu, np. lecytyna z soi.
Oświadczenie żywieniowe i zdrowotne (znakowanie dobrowolne)
Zawierają użyteczne dla konsumenta informacje o wartościach odżywczych i jego wpływu na zdrowie. Ułatwiają konsumentowi podejmowanie świadczonych decyzji dotyczących sposobu żywienia (Dyrektywa 1924/2006).
Zabronione są oświadczenia zdrowotne:
- dotyczące zapobiegania chorobom ludzi, leczenia i wyleczenia tych chorób,
- odwołujące się do szybkości lub wielkości obniżenia masy ciała,
- powołujących się na konkretnych lekarzy lub na ich aprobatę dla produktu
- sugerujące, że niespożycie danego produktu mogłoby mieć niekorzystny wpływ na zdrowie.
W UE dozwolone do stosowania są 3 typy oświadczeń zdrowotnych
Oświadczenia żywieniowe, które stwierdzają, sugerują, dają do zrozumienia, że produkt ma szczególnie właściwości dotyczące jego składu – określenia typu, np. „źródło…”, „niska zawartość…”, „wysoka zawartość…”, „bez zawartości…”, „zmniejszona zawartość…” w odniesieniu do liczby kalorii czy składników produktu.
Oświadczenia zdrowotne, które stwierdzają, sugerują, dają do zrozumienia, że istnieje związek pomiędzy produktem spożywanym lub jednym z jego składników a stanem zdrowia, np. wapń uczestniczy w budowie mocnych kości. Odnoszą się do oddziaływania fizjologicznego składnika.
Oświadczenia dotyczące zmniejszenia ryzyka choroby, które stwierdzają, że produkt lub któryś z jego składników znacząco zmniejszają czynnik ryzyka choroby. Dozwolone jest (po raz pierwszy) odniesienie się do nazwy choroby, ale tylko i wyłącznie po uzyskaniu zgody Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności.
Dobrowolne znakowanie:
Znakowanie informacjami o wskazanym dziennym spożyciu: GDA, znakowanie „światła uliczne” („Traffic lights), Program „Wiem co wybieram”.
Zagrożenia żywności
Bezpieczeństwo żywności – ogół warunków, które muszą być spełniane, dotyczące w szczególności:
Stosowanych substancji dodatkowych i aromatów
Poziomów substancji zanieczyszczonych
Pozostałości pestycydów
Warunków napromieniowania żywności
Cech organoleptycznych i działań, które muszą być podejmowane na wszystkich etapach produkcji lub obrotu żywnością.
W celu zapewnienia zdrowia i życia człowieka (ustawa o bezpieczeństwie żywności i żywienia 2006).
PASOŻYTY
Żywność może być drogą wprowadzania pasożytów (pochodzą od zwierząt, z wody i gleby), które mogą być szkodliwe, a niekiedy niebezpieczne dla życia.
- tasiemiec uzbrojony – pasożytuje u świni, larwy rozwijają się w przewodzie pokarmowym świni, po przebiciu ściany jelit dostają się do krwiobiegu, następnie do mięśni (wągry widoczne w postaci pęcherzyków na przekroju mięsa). Po spożyciu niedogotowanego mięsa, ale również niedostatecznie oczyszczonych warzyw uprawianych na polu nawożonym naturalnym nawozem, dostaje się do organizmu człowieka (żywiciela) przyczepia haczykami do śluzówki jelita dojrzewa, odrywające się człony wydalane są z kałem.
- tasiemiec nieuzbrojony – pasożytuje u bydła, umiejscawia się w mięśniach. Cykl rozwojowy jak tasiemiec uzbrojony. Rzadko jest pasożytem u ludzi.
- bruzdogłowiec szeroki – ryby, po spożyciu niedogotowanego mięsa dostaje się do przewodu pokarmowego człowieka.
Tasiemce w organizmie człowieka uszkadzają tkanki, zubożają w składniki odżywcze, wytwarzają substancje toksyczne dla narządów krwiotwórczych lub krwinek (stany niedokrwistości)
- larwy nicieni (rodzaju Aniskas) – ryby (ostrobok, błękitek, karmazyn i inne) powodują tzw. ostry brzuch, perforację żołądka. Mocne zasolenie (min. 10 dni), zabiegi termiczne (gotowanie, smażenie) temp. -250C, niszczą nicienie, wędzenie nie.
- włosień kręty – zarażenie przez spożycie mięsa lub przetworów ze świni, dzika z otorbionymi larwami. Larwy umiejscawiają się w mięśniach prążkowanych, gdzie się otorbiają zachowując żywotność ponad 20 lat. U człowieka niejednokrotnie powodują śmierć. Odporne na peklowanie, solenie, wysokie temperatury.
- motylica wątrobowa – pasożyt bydła, owiec, rzadko człowieka. Składa jaja w przewodach żółciowych, stamtąd wydalane z kałem. Żywiciel pośredni to ślimak, w którym następuje rozwój i rozmnażanie się pasożytów. Otorbione larwy dostają się do wody (wilgotne pastwiska) i stamtąd do organizmu owiec, bydła. Do organizmu człowieka dostają się z wodą, zanieczyszczonymi warzywami.
NATURALNE SUBSTANCJE WYSTĘPUJĄCE W ŻYWNOŚCI
- amigdalina (glukozyd) – cyjanowodór. Objawy zatrucia: zaburzenia w oddychaniu tkankowym, podniecenie, bóle głowy, ślinotok, drgawki (czasami kończy się śmiercią). Źródło: gorzkie migdały, pestki, brzoskwiń i moreli.
- lanamaryna (glukozyd) – cyjanowodór, fasola niedogotowana lub gotowana pod przykryciem.
- solanina (glukoalkaloid) – zaburzenia ze strony układu pokarmowego i nerwowego, może prowadzić do zaburzeń oddychania i krążenia. Źródło: ziemniaki (kiełki i okolice przykiełkowe)
- wicyna i konwicyna – bóle, zawroty głowy, mdłości, wymioty, w ostrych przypadkach niedokrwistość i żółtaczka. Źródło: surowy i niedogotowany bób.
- czynnik przeciwtryptyczny – hamuje czynność trypsyny, powoduje niedobór metoiny co wpływa na wydzielanie żółci i wchłanianie tłuszczów. Źródło: rośliny strączkowe, na szczególną uwagę zasługuje soja (występują w niej substancje hem aglutyniny, substancje wolotwórcze)
- substancje wolotwórcze – hamują dopływ i gromadzenie jodu w tarczycy (wole). Źródło: warzywa kapustne, rzepak, soja, nasiona rzeżuchy
- antropina – podniecenie ruchowe, omamy wzrokowe i słuchowe, rozszerzenie źrenic, utrata świadomości. Źródło: owoce wilczej jagody, nasiona lulka i bielunia
- alkaloid sporyszu – wymioty, drgawki, porażenie kończyn, otępienie. Źródło: mąka zanieczyszczona sporyszem.
- kwas szczawiowy – nadmierne ilości mogą być przyczyną kamicy nerkowej, zuboża organizm w wapń. Źródło: rabarbar, herbata, kawa.
- kwas fitynowy – hamuje przyswajanie wapnia, żelaza. Źródło: zboża
- awidyna – wiąże biotynę. Źródło: białko jaja (niszczy ją gotowanie)
- Substancje toksyczne grzybów:
- muchomor sromotnikowy, wiosenny, jadowity (związki cytotoksyczne) – sinica, zapaść, drgawki,
- piestrzenica kasztanowa (gyromityna) – wymioty, powiększenie wątroby, żółtaczka, białkomocz
- muchomor czerwony, surojadki, olszówka (muskaryna – halucynogenna), czernidlak pospolity (antykol – po wypiciu alkoholu wymioty, mdłości, bóle głowy).
ANTYBIOTYKI
Pozostałości antybiotyków w żywności to efekt dodawania ich do pasz jako symulatorów wzrostu oraz używania w medycynie weterynaryjnej i profilaktyce. Działanie bezpośrednie (toksyczne); pośrednie – przez wywołanie stanów alergicznych, odległych skutków immunologicznych, nabywanie przez drobnoustroje odporności na antybiotyk, podawanie antybiotyków sprzyja rozwojowi grzybic.
WIELOPIERŚCIENIOWE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE:
Powstają w procesach spalania; np. benzo-a-piren (żywność uprawiana przy drogach, wędzona, nieodpowiednio suszona), silne kancerogeny.
POLICHLOROWANE BIFENYLE (PCB), TRIFENYLE (PCT)
Szerokie i niekontrolowane zastosowanie m.in. w przemyśle papierniczym, w płynach hamulcowych, w elektrycznych transformatorach. Gromadzą się w wodach, nie ulegają rozkładowi, kumulują się w łańcuchu pokarmowym, zwłaszcza w rybach. Silnie toksyczne dla ludzi; kancerogeny, przenikają do płodu, również do mleka kobiet.
POLICHROMOWANE BIFENYLE (PBB)
Bardziej toksyczne niż PCB. Szeroko używane jako środek przeciwzapalnych w sztucznych tworzywach. Uszkadzają system nerwowy, wątrobę, teratogenny, wpływają na reprodukcję. Mają wyjątkową trwałość w środowisku naturalnym, wykazują zdolność parowania, zdolność biokumulacji.
ZWIĄZKI O WYSOKIEJ TOKSYCZNOŚCI silne kancerogeny. Stosowane w przemyśle papierniczym, mogą je zawierać niektóre herbicydy, powstają w trakcie nieodpowiedniego spalania niektórych tworzyw sztucznych.
PESTYCYDY
Środki ochrony roślin. DDT jako insektycyd został poznany w 1939 r. Pestycydy przenikają do żywności:
- przez bezpośrednie stosowanie
- przez pozostanie w glebie po zbiorze i przenikanie do następnych upraw
- przez przenikanie pestycydu do wody, np. w celu wystąpienia komarów
- przez wyrzucanie przeterminowanych pestycydów i opakowań w miejscach niedozwolonych
- przez odkładanie się w produktach zwierzęcych.
OCENA DZIAŁANIA SUBSTANCJI SZKODLIWYCH NA ORGANIZM CZŁOWIEKA
Organizm może być narażony na działanie jednej lub kilku substancji. Działanie substancji występujących obok siebie może być:
- niezależne,
- addycyjne - wartość sumaryczna efektów, jakie wywołałaby każda z oddziaływujących substancji,
- synergistyczne – więcej niż suma
- mniej niż addycyjne – hamujące (antagonizm)
Badania oddziaływania substancji szkodliwych obejmują badania: toksykologiczne, epidemiologiczne, monitoringowe.
W badaniach toksykologicznych przeprowadzanych tylko na zwierzętach (najczęściej szczury, białe myszy, chomiki, świnki morskie, króliki, psy, małpy, prosięta, ale również w badaniach pestycydów larwy owadów, ślimaki, dafnie, małe ryby) wg ściśle określonych procedur przewiduje się następujące klasyczne testy:
Toksyczność ostra – w czasie nie dłuższym niż 24 godziny, wyraża się ją średnią dawką jednoroczną substancji w mg/kg wagi ciała, która powoduje śmierć 50% zwierząt badanych (LD50)
Toksyczność podostra – określa szkodliwe działanie przez okres 90 dni (1/10 życia szczura)
Toksyczność przewlekła – ok. 24 miesiące (cały okres życia szczura)
Badania rakotwórczości wykonuje się 2 lata na szczurach, 1,5 roku na myszach, 5-7 lat na psach
Badania zdolności rozrodczej i wpływu na potomstwo używa się 3 generacji badanych zwierząt a kończy się na 2 miocie generacji trzeciej
Badania teratogenności – 20 szczurów lub chomików lub 10 królików dla każdego poziomu (3 poziomy) substancji.
Badania mutagenności – na zwierzętach długotrwałe i kosztowne, stąd testy skriningowe wykorzystujące bakterie i frakcje mikrosomalną wątroby
Uzyskane wyniki badań, a zwłaszcza ustalona w badaniach toksyczności przewlekłej dawkę nie wywołującą u zwierząt toksycznego działania wykorzystuje się ADI (Acceptable Daily Intake) czyli wyrażoną w mg/kg masy ciała wielkość dziennego spożycia substancji, która wg aktualnie znanych faktów, wydaje się przedstawicielem ryzyka dla zdrowia przez cały okres życia człowieka (wielkość dawki dla zwierzęcia dzieli się przez 100, w szczególnych przypadkach przez 1000).
Badania epidemiologiczne – konfrontacja występujących zachorowań ze stopniem zanieczyszczenia środowiska naturalnego, zwyczajami żywieniowymi
Badania monitoringowe – żywności, wody, gleby, powietrza na zawartość trwałych związków chemicznych, które wiążą się z badaniami ludzi na zawartość tych związków w tkankach i płynach ustrojowych.
ZASADY I ETAPY WDRAŻANIA HACCP
ZASADA |
ETAP |
Przeprowadzenie analizy zagrożeń |
- tworzenie zespołu ds. HACCP - opracowanie opisu produktu - określenie przewidywanego przeznaczenia produktu - opracowanie schematu produkcyjnego - zweryfikowanie schematu produkcyjnego - przygotowanie listy potencjalnych zagrożeń, przeprowadzenie analizy zagrożeń i ustalenie wszelkich możliwych dla nich środków kontrolnych |
Określenie krytycznych punktów kontrolnych (CCP) |
- określenie krytycznych punktów kontrolnych CCP |
Ustalenie granic krytycznych |
- ustalenie granic krytycznych dla każdego zidentyfikowanego CCP |
Ustalenie systemu monitorowania |
- ustalenie systemu monitorowania dla każdego CCP |
Ustalenie działania korygującego, które musi być podjęte gdy monitorowanie wykaże, iż CCP są poza kontrolą |
- ustalenie działań korygujących i korekcyjnych |
Ustalenie procedury weryfikacji w celu potwierdzenia, iż system HACCP jest efektywny |
- ustalenie procedur weryfikacyjnych |
Ustalenie sposobu dokumentowania wszystkich procedur i zapisów odnoszących się do wyżej wymienionych wad |
- opracowanie procedury dokumentowania systemu i przechowywania zapisów |
ZMIANY ZACHODZĄCE W ŻYWNOŚCI
Procesy zachodzące w produktach zachowujących cechy organizmów żywych (żywność „żywa” lub będąca częścią „organizmów żywych”)
ODDYCHANIE to proces powodujący uwalnianie energii zawartej w różnego rodzaju związkach chemicznych.
Rośliny mogą oddychać:
- tlenowo (korzystne bo: mniejsze zużycie suchej masy głównych cukrów, mniejsze nagromadzenie produktów ubocznych oddychania), istotne zapewnienie odpowiedniej ilości tlenu, spowolnienie oddychania – niższa temperatura, oddychanie mniej intensywne,
- beztlenowo – w warunkach niedoboru tlenu, zbyt wysokie temperatury, produkty przejściowe to aldehyd octowy i alkohol etylowy, w owocach rośnie w miarę ich dojrzewania.
DOJRZEWANIE i przejrzewanie- odbywa się częściowo w czasie wegetacji w podłożu lub na roślinie macierzystej, a także po oddzieleniu od nich, hydroliza (w przypadku zbóż – synteza) wielocukrów, wzrost zawartości fruktozy, obniżenie zawartości kwasów organicznych, zawartości pektyn (wzrost zawartości pektyn rozpuszczalnych), rozkład polifenoli (mniejsza cierpkość)
Przejrzewanie- wzrost procentowego oddychania, przyspieszenie procesów biochemicznych, rozkład cukrowców do alkoholu i aldehydów, rozkład witamin i dalszy rozkład związków peptydowych (owoce stają się podatne na działanie drobnoustrojów), w przypadku zbóż może dojść do porastania (procesy odwrotne do dojrzewania)
TRANSPIRACJA – proces parowania (owoce i warzywa więdną, tracą jędrność, kurczą się, zboże – obniżona wartość przemiału)
Żywność przetworzona i utrwalona (zniszczenie działania enzymów i drobnoustrojów).
Główne przemiany chemiczne takie jak: reakcje brunatnienia (Maillarda), reakcje utleniania
Reakcje nieenzymatycznego brunatnienia (reakcje Maillarda) – głównie susze, koncentraty, syropy, konserwy i inne (mała zawartość wody). Reakcja aktywnych grup karboksylowych i aminowych (cukry redukujące, produkty utleniania tłuszczów i wolne grupy aminowe białek i aminokwasów). Niższa wartość biologiczna produktów, obniżona rozpuszczalność, brązowa barwa i specyficzny zapach, np. chleb, frytki, słód, palona kawa.
Reakcje utleniania – uczestniczą w nich głównie tłuszcze i witaminy, może mieć charakter czysto chemiczny (antoobrydacja lub enzymatyczny – autooksydacja: faza inicjacji, propagacji, germinacji. Ulegają mu kwasy tłuszczowe wolne i związane w triacyloglicerolach lub fosfolipidach. Przebieg oksydacji tłuszczu zależy m.in. od temperatury, światła, jonów metali, pH, składników tłuszczu (kwasy tłuszczowe, substancje o działaniu anty i ………….)
Procesy fizyczne obejmują:
Ususzka – do uniknięcia podczas zarażenia, może się wahać od 0,8-1,5% utraty masy, zależy od temperatury, sposobu zamrażania, produktu, powoduje ubytek wagi produktu, zmiany powierzchni białkowych produktu (tzw. oparzelina mrozowa), ususzka powyżej 0,8% w rybach, 1-1,5% w owocach i warzywach to dyskwalifikacja.
Rekrystalizacja lodu – polega na zmianach układu krystalicznego w wyniku sublimacji mniejszych kryształków lodu i przepływu pary wodnej w kierunku kryształów większych, pod wpływem różnicy ciśnień cząsteczek par. osłabienie konsystencji i wyciek soku.
Higroskopijność – zdolność adsorpcji i desorpcji pary wodnej. Higroskopijne to te produkty, dla których wilgotność względna powietrza, będącego w równowadze wilgotnościowej z produktem jest niższa niż 50%.
Krystalizacja cukrów – wywołana adsorpcją wody z otoczenia, procesowi temu ulegają cukrowce występujące w formie bezpostaciowej, utworzonej w czasie szybkiego, wysokotemperaturowego suszenia. Konsekwencje: utrata chrupkości (trwałe pieczywo zwykłe i cukiernicze, upostaciowane płatki zbożowe), zbrylanie się i obniżanie rozpuszczalności (mleko w proszku, soki), przyspieszenie reakcji chemicznych (reakcja Maillarda), utrata aromatu (koncentraty spożywcze, kawa palona).
CZYNNIKI OBNIŻAJĄCE JAKOŚĆ
Czynniki te dzielimy na:
- endogenne (np. woda kondensacyjna wewnątrz opakowania)
- egzogenne (np. oddziaływania światła, ciepła, szkodników, uszkodzenia mechaniczne).
Ze względu na czas oddziaływania:
- chwilowo (np. uderzenie, promieniowanie)
- stale (np. wstrząsy i wibracje, nacisk statyczny w procesach magazynowania, oddziaływanie gazów przemysłowych)
Ze względu na charakter czynnika:
- abiotyczne (np. wilgoć, nieodpowiednia temperatura, powietrze, energia promienista, kurz)
- biotyczne (organizmy żywe: drobnoustroje, owady, gryzonie)
Wilgoć działa bezpośrednio, np. przez zmoczenie towaru, pośrednio stwarzając warunki dla rozwoju drobnoustrojów, warunki dla korozji.
Wilgotność bezwzględna powietrza – liczba gramów pary wodnej znajdującej się w 1 m3. Im wyższa temperatura, tym wyższa zawartość pary.
Wilgotność względna powietrza – wyrażony w % stopień nasycenia powietrza parą wodną w stosunku do możliwie największej wilgotności w danej temperaturze. Kwiaty, świeże owoce i warzywa wymagają wilgotności <80% (wysokiej), towary żelazne >50% (niskiej).
Temperatura wpływa na przemiany biochemiczne, przemiany chemiczne (wyższa przyspiesza). Wysoka temperatura jest przyczyną szybkiego wysychania, utraty zapachu, zmiany konsystencji, ujemna temperatura powoduje zamarzanie wody w produktach, rozsadzanie opakowań, demulgację emulsji.
Powietrze – szczególnie istotny jest tlen, który działa niekorzystnie (utlenianie produktów), czasami korzystnie. W powietrzu mogą znajdować się gazy, tj. amoniak, siarkowodór, SO2, CO2, których oddziaływanie nie jest obojętne dla jakości przechowywanych produktów.
Energia promienista – szczególnie światło słoneczne (procesy fotochemiczne, np. jełczenie tłuszczów)
ORGANIZMY ŻYWE
Drobnoustroje (bakterie, pleśnie, drożdże) powodują fermentację, gnicie, pleśnienie. Większość rozwija w temperaturze 20-30oC (wysoka temperatura niszczy je). Procesy niszczenia to dezynfekcja.
Owady (wołek zbożowy, wołek ryżowy, rozkruszek mączny, mącznik młynarek, strąkowiec grochowy, muchy, karaluchy, Prusaki) powodują ubytek masy towarów. Zanieczyszczają je odchodami, podnoszą wilgotność, przenoszą szkodliwe bakterie. Procesy ich niszczenia to dezynsekcja.
Gryzonie (szczur wędrowny i szczur śniady, myszy domowe, nornice, chomiki) zjadają ogromne ilości produktów żywnościowych, zanieczyszczają produkty swoimi odchodami, niszczą opakowania. Procesy niszczenia to deratyzacja.
Myszy Jedna para myszy może mieć potomstwo 5 razy w roku, w miocie jest do 7 sztuk każdorazowo, młode myszy mogą mieć w tym samym roku 4,3 lub 2 pomioty. Łącznie w ciągu roku 500 myszy. Jedna mysz zjada do 4 kg ziarna rocznie.
Samica szczura ma młode 6-8 razy w ciągu roku, a w każdym miocie po 3 tygodniach ciąży jest 5-12 sztuk, które po 2,5-3 mies zaczynają się rozmnażać. Szczur żyje przeciętnie 2-3 lata. Zjada w ciągu roku 20 kg produktów zbożowych. Na jednego mieszkańca w dużych miastach przypadają przeciętnie 4 szczury. Wg FAO największe szkody w światowych zasobach żywności wywołują szczury i worki (zbożowe i ryżowe).
temperatura przechowywania żywności
0-4oC – temperatura dla mięsa i przetworów mięsnych
0-5oC – temperatura dla ryb
-18 - -30oC – temperatura dla mrożonek
Czynniki i zabiegi pielęgnacyjne
Przez zabiegi zabezpieczające i pielęgnacyjne, kontrolę warunków magazynowania, odpowiednie: opakowanie i transport można zapobiec wielu niekorzystnym zmianom w towarach. Poszczególne znaczenie ma utrzymywanie odpowiedniej dla danych towarów temperatury i wilgotności względnej powietrza (może być regulowana za pomocą odpowiedniej wentylacji, wietrzenia, urządzeń klimatyzacyjnych) oraz przeciwdziałanie zagrożeniom biotycznym.
Do określania wilgotności względnej służą najczęściej:
- higrometry włosowe (higroskopijność odtłuszczonych włosów ludzkich wynosi 40% i jest ona przenoszona na wskazówkę, dokładność pomiaru w granicach +/- 5%). Stosowane w pomieszczeniach o wysokiej wilgotnośći względnej, np. w chłodniach, są wrażliwe na działanie pyłów,
- psychrometr Augusta (termometr suchy i mokry, tj. zwilżany wodą za pomocą bawełnianej Otyliny. Różnica pomiędzy wskazaniami obu termometrów jest miarą wilgotności względnej powietrza. Stan tej wilgotności odczytuje się z tablicy psychrometrycznej umieszczonej na psychrometrze lub obok niego)
- psychrometr Assmanna (wykorzystuje się mały wentylator do wymuszenia przepływu powietrza)
- higrografy (ciągła rejestracja poziomu wilgotności)
- termohigrografy (ciągła rejestracja poziomu wilgotności i temperatury)
Do pomiaru temperatury stosuje się termometry: rtęciowe, spirytusowe i inne. Istotne znaczenie mają czasami termometry zgłębnikowe (np. masa zbożowa, mąka, mięso).
MAGAZYNOWANIE – to zespół działań obejmujących: przyjmowanie, przemieszczanie, składowanie, przechowywanie, ochronę, kontrolę, kompletację, ewidencję i wydawanie z magazynu towarów.
Składowanie – czynności związane z umieszczeniem wyrobów w magazynie.
Przechowywanie – czynności związane ze składowaniem wyrobów, czynności prowadzące do zachowania właściwości użytkowych tych wyrobów.
Magazyn – to jednostka organizacyjno-funkcjonalna wyposażona w środki techniczne i organizacyjne, umożliwiające przechowywanie towarów. Wymienione środki to: budowle magazynowe, wyposażenie techniczne i organizacyjne, personel magazynu, środki techniczne pomocne w ewidencjonowaniu zapasów.
Poszczególne towary wyróżniają się określoną podatnością przechowalniczą tj. odpornością na warunki i czas trwania transportu i magazynowania.
Zasada „pierwsze przyszło, pierwsze wyszło”
Ubytki:
Naturalne (ususzka, przeleganie, wysychanie, parowanie, transpiracja, rozkurz)
Nadzwyczajne:
- niezawinione, tj. bez udziału człowieka
- nieuzasadnione, tj. gdy nie można znaleźć przyczyny
- zawinione, tj. powstałe z winy człowieka (niedbalstwo, brak kwalifikacji)
METODY KONSERWACJI ŻYWNOŚCI
Metody utrwalania żywności dzieli się na kilka zasadniczych grup: biochemiczne (kiszenie, fermentacja), fizykochemiczne (osmoaktywne, membranowe, wędzenie, traktowanie gazami i cieczami, zagęszczanie z solą i cukrem, liofilizacja), chemiczne, fizyczne, biologiczne, skojarzone.
PODZIAŁ METOD UTRWALANIA ŻYWNOŚCI
Metody chemiczne można podzielić na:
- traktowanie substancjami płynnymi i gazowymi.
Metody fizyczne dzielą się na:
- mechaniczne: wysokich ciśnień
- termiczne: chłodzenie i zamrażanie; podgrzewanie (pasteryzacja, gotowanie); suszenie.
Wykorzystuje się następujące rodzaje promieniowania: jonizujące, mikrofalowe, pola magnetycznego, pola elektrycznego, pulsującego promieniowania świetlnego i inne.
Warto zaznaczyć, że podziały te mają charakter umowny i zwykle niektóre metody można sklasyfikować w kilku grupach: np. przechowywanie w modyfikowanej atmosferze zwykle jest połączone z przechowywaniem chłodniczym.
NIEKONWENCJONALNE METODY KONSERWACJI ŻYWNOŚCI
Wg danych FAO/WHO szacowane straty żywności sięgają 10% (zboża, rośliny strączkowe), 25% (ryby, owoce morza), 50% (warzywa i owoce) zbiorów.
Przyczynami strat żywności są:
- odmienne warunki argoklimatyczne w różnych częściach świata
- oddalenie aglomeracji miejskich od centrów produkcji rolnej
- krótkotrwałe okresy zbiorów
- koncentracja produkcji
- niedostateczny stan mikrobiologiczny i higieniczny surowców i gotowych wyrobów.
- mało skuteczne metody przeciwdziałania przyczyn złej jakości
Przyczyną psucia się żywności mogą być mikroorganizmy, narażenia klimatyczne, mechaniczne i inne.
Do nowych fizycznych metod utrwalania żywności zaliczamy:
- filtry bakteriologiczne (filtry z ziemi okrzemkowej, szklane porcelanowe z materiałów papierniczych, tworzyw sztucznych posiadających średnicę mniejszą od 0,4 µm)
- eliminację bakterii drogą wirowania
Utrwalanie pulsującym promieniem świetlnym
Powierzchniowe działanie pulsującego światła powoduje zniszczenie bakterii w produkcie spożywczym.
Zaleta: kilka impulsów zapewnia dużą szybkość procesu, wada: wrażliwość niektórych składników żywności na działanie światła, inaktywacja tylko na powierzchni produktu.
Utrwalanie wysokimi i ultra wysokimi ciśnieniami (HP)
Ciśnienie od kilku do kilkunastu MPa. Produkt zapakowany (opakowanie elastyczne lub sztywne z jedną ruchomą ścianą) lub przepływający w rurze bez zapakowania.
Działanie wysokiego ciśnienia hydrostatycznego powoduje: inaktywację drobnoustrojów, inaktywację enzymów, zmianę właściwości produktu. Nie zmienia cech smakowo-zapachowych.
Migracje substancji z materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością.
Problem dotyczy:
- opakowań
- sprzętu gospodarstwa domowego (np. roboty kuchenne, młynki, lodówki)
- naczyń i nakryć stołowych jednorazowego i wielorazowego użytku
- części maszyn i urządzeń a także zbiorników wykorzystywanych w przemyśle spożywczym.
30% światowej produkcji tworzyw sztucznych wykorzystywane jest w produkcji opakowań, ok. 60% wszystkich opakowań z tworzyw sztucznych stanowią opakowania żywności.
W procesach uszlachetniania materiałów opakowaniowych niejednokrotnie wprowadzane są środki pomocnicze, które zazwyczaj odznaczają się strukturą małocząsteczkową. Do takich środków zalicza się:
Antyutleniacze i stabilizatory ultrafioletu - zabezpieczenie przed foto lub termo oksydacją przez unieszkodliwianie wolnych rodników oraz nadtlenków powstających w wyniku dekompozycji, np. poliolefin. Mogą to być pochodne fenoli, tioestry
Środki antystatyczne – są substancjami zapobiegającymi gromadzeniu się ładunków elektrycznych na powierzchni tworzywa sztucznego, które mogą utrudniać procesy pakowania żywności, a nawet stwarzać zagrożenie dla operatorów urządzeń (wyładowania elektryczne) np. pochodne amin, estry kwasów tłuszczowych lub alifatyczne sulfoniany.
Plastyfikatory – środki, które poprawiają wytrzymałość materiałów, są to np. estry kwasu ftalowego lub poliestry. Najczęściej plastyfikacji wymaga polichlorek winylu w postaci rozciągliwych i termokurczliwych folii
Środki poślizgowe – substancje, które w wyniku migracji na powierzchnię materiału obniżają opory przesuwu, np. amidy nienasyconych kwasów tłuszczowych, kopolimery octanu winylu i alkiloamidy.
W materiałach opakowaniowych mogą także występować rozpuszczalniki, pochodzące głównie z farb w nadruku na opakowaniach (octan izopropylu lub izobutylu).
Dyrektywy UE zawierają kompendium norm dotyczących materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością. Określają one wielkości dopuszczalnych limitów migracji nie tylko dla tworzyw sztucznych, ale również dla innych materiałów: ceramiki, wyrobów metalowych, papierowych.
Dyskwalifikacja materiałów opakowaniowych w wyniku migracji nie musi być związana jedynie z toksycznością substancji migrujących. Może być także wynikiem zmian cech sensorycznych (smakowo-zapachowych) produktu.
Wyodrębniono trzy klasy układów związanych z migracją
Układ wykazujący brak migracji niezależnie od obecności żywności
Układ, w którym migracja odbywa się niezależnie od obecności żywności, chociaż jej obecność może powodować przyspieszenie migracji
Układ, w którym następuje „wypacanie się” substancji migrujących, pomijane w przypadku braku kontaktu z żywnością, lecz o decydującym znaczeniu w kontakcie z żywnością.
Migracja globalna – stanowi sumę masy, bez określania substancji nielotnych, migrujących z materiału lub wyrobu do żywności , która w prowadzonych badaniach jest najczęściej zastępowana płynami modelowymi reprezentującymi określone grupy żywności.
Migracja specyficzna – odnosi się do masy zdefiniowanej substancji migrującej z materiału lub wyrobu, zazwyczaj do płynów modelowych.
Płyny modelowe, które są wykorzystywane do badań i których zastosowanie jest regulowane Dyrektywą 85/572/EEC to:
- płyn modelowy A: woda destylowana lub woda równoważnej jakości – stosowany w przypadku żywności uwodnionej o pH>4,5
- płyn modelowy B: 3% (procent wagowo/objętościowy) wodny roztwór kwasu octowego – stosowany w przypadku żywności uwodnionej o pH<4,5
- płyn modelowy C: 10% (procent objętościowo/objętościowy) wodny roztwór alkoholu etylowego – żywności zawierającej alkohol
- płyn modelowy D: rektyfikowana oliwa z oliwek w przypadku żywności zawierającej tłuszcz.
Żywność wysuszona nie wymaga badań migracji.
Najbardziej typowe warunki badań migracji z zastosowaniem klasycznych płynów modelowych (A,B,C,D) przy przewidywanym kontakcie tworzywa sztucznego z produktem przekraczającym 24h, w temperaturze pokojowej oraz przy braku określenia innych warunków, stanowi temperatura 400C oraz 10-dobowy okres prowadzenia próby.