1016 Medycyna Wet. 2007, 63 (9)
Artyk rz g d y
Wybrane niekonwencjonalne
metody utrwalania żywnoS
ci
JERZY MOLENDA
Katedra Higieny ŻywnoS
ci i Ochrony Zdrowia Konsumenta Wydziału Medycyny Weterynaryjnej UP,
uI. Norwida 31, 50-375 Wrocław
MoIenda J.
Selected unconventional methods of food preservation
Summary
Consumers are becoming increasingly convinced that highly processed food products may have an adverse
effect on their health of, and the effects of these products will only be fully revealed in future generations. The
populations of developed countries consider the quality of life as being more important than its length. Thus,
consumers in these countries increasingly prefer to purchase foodstuffs which are as natural and unprocessed
as possible. Moreover, they prefer to consume long-storage foods, which are both simple and quickly pre-
pared. In order to meet these expectations, non-thermal methods of food preservation have been developed.
The three most popular of these which are applied on a practical basis include pulsed electric fields, high
hydrostatic pressure processing and irradiation  especially in relation to food safety, and the lack of adverse
sensorial effects on food products.
Keywords: non-thermal food conservation, pulsed electric field, high pressure, irradiation
Konieczność konserwowania żywności jest niewąt- żywności także skutkuje pogorszeniem wartości
pliwie konsekwencją rozwoju cywilizacji i towarzy- odżywczej, szczególnie przy przedłużonym przecho-
szącego mu wzrostu liczby mieszkańców Ziemi, któ- wywaniu. Sterylizacja radiacyjna z kolei nadal wzbu-
rzy muszą zaspakajać codzienne potrzeby w zakresie dza nieufność konsumentów, a liczne chemiczne kon-
odżywiania. Odmienne warunki agroklimatyczne serwanty nie są naturalnymi składnikami żywności
w różnych częściach świata, krótkotrwałe zwykle ter- i są niechętnie akceptowane przez konsumentów jako
miny zbiorów oraz wzrastające gwałtownie zaludnie- czynniki jej chemizacji. Od lat osiemdziesiątych ubieg-
nie miast oddalonych od centrów produkcji rolnej spra- łego wieku wzrasta, szczególnie w krajach rozwinię-
wiają, że dostarczenie społeczeństwom żywności świe- tych, świadomość związku odżywiania z jakością ży-
żej, zdrowej i w dostatecznej ilości staje się poważ- cia i zdrowia. Utwierdza się przekonanie o niekorzyst-
nym problemem. Straty wynikające z jej niewłaściwe- nym wpływie na organizm ludzki wysoko przetworzo-
go przechowywania oraz konieczności transportu są nej żywności, czego efekty mogą ujawnić się dopiero
obecnie oceniane w skali światowej na ponad 30%. w przyszłych pokoleniach. W społeczeństwach państw
Dzieje się tak mimo stosowania różnych sposobów zachodnich ważniejsza od długości życia staje się jego
konserwacji, dających szansę przedłużenia czasu jej jakość. Stąd preferencje konsumentów w tych pań-
przechowywania oraz bezpiecznego spożywania. stwach przesuwają się w stronę żywności jak najmniej
Wiele konwencjonalnych metod zapewnienia bez- przetworzonej, naturalnej. Ponadto zmiany socjo-
pieczeństwa żywości powoduje w niej różne nieko- ekonomiczne i pozostające w związku z nimi zmiany
rzystne zmiany. Wysoka temperatura jest przyczyną stylu życia powodują, że konsumenci skłaniają się do
utraty tych jej składników, które są wrażliwe na de- żywności o długim okresie trwałości, a jednocześnie
strukcyjne działanie ciepła (tiamina, kwas foliowy, łatwo i w krótkim czasie przygotowywanej do spoży-
ryboflawina, witamina C). Powoduje też denaturację cia. W poszukiwaniu dróg spełnienia tych społecznych
białek i niekorzystne zmiany w teksturze, barwie oczekiwań opracowano szereg termicznych i nieter-
i smaku produktów, a także indukuje powstawanie no- micznych metod utrwalania żywności, zapewniających
wych związków przez wytworzenie kowalencyjnych wymagane przepisami standardy jej bezpieczeństwa.
wiązań, np. lizynoalaniny. Pasteryzacja minimalizuje Działania zmieniające warunki środowiskowe żyw-
powstawanie wymienionych zmian, ale zapewnia ności nie zawsze wystarczają. Drobnoustroje rozwija-
znacznie krótszy okres trwałości, nawet w warunkach ją strategie pozwalające im przetrwać w zmienionym
chłodniczego przechowywania. Suszenie i mrożenie środowisku. Ta presja środowiskowa sprawia, że po-
Medycyna Wet. 2007, 63 (9) 1017
jawiają się zmiany w ich genomie, które pozwalają im lipidów błon cytoplazmatycznych oraz do rozerwania
wykorzystywać istniejące warunki nie tylko do prze- jonowych i wodorowych wiązań uczestniczących
trwania, ale także do rozwoju. Aktualnie najwięcej w hydrofobowej interakcji cząsteczek w komórce (15).
uwagi poświęca się tzw. nietermicznym metodom kon- Uszkodzeniom nie ulegają wiązania kowalencyjne.
serwacji, w których jako destruktory drobnoustrojów W efekcie dochodzi do zmian struktury przestrzennej
najczęściej wykorzystywane są: wysokie ciśnienie hyd- makrocząsteczek (rozfałdowania), która zostaje przy-
rostatyczne, pulsujące pole elektryczne i promienio- wrócona po ustąpieniu ciśnienia, jednak w odmiennej
wanie jonizujÄ…ce. od pierwotnej konfiguracji (2, 9, 13, 15). Skutkuje to
zmianą ich wcześniej posiadanych właściwości. Np.
Wysokie ciS
nienia hydrostatyczne
cząsteczki enzymów pod wpływem wysokiego ciśnie-
Tą metodą komórki drobnoustrojów poddawane są nia mogą utracić trójwymiarową strukturę, co jest rów-
działaniu wysokiego ciśnienia w komorach wypełnio- noznaczne z ich inaktywacją. Zwiększanie kompresji,
nych wodą lub innymi płynami i są szybko zabijane. zbliżając do siebie cząsteczki produktu oraz ogrzewa-
Zagadnienie to badał już ponad 100 lat temu Bob Hite jąc je wzrastającym ciśnieniem, zwiększa też zakres
(17). Jednak dopiero po upływie 90 lat zainteresowa- zmian w ich strukturze molekularnej. Dotyczą one
no się ponownie tą metodą i zastosowano ją z powo- głównie drugorzędowej i trzeciorzędowej struktury
dzeniem w Japonii, w produkcji i utrwalaniu kilku białek oraz ich połączeń z innymi cząsteczkami (1, 15).
produktów roślinnych. Zachęcające wyniki sprawiły, W ich rezultacie liczne ważne dla życia komórki kom-
że technika ta wzbudziła szerokie zainteresowanie ponenty strukturalne i funkcjonalne ulegają letalnemu
w świecie. Nazywana jest ona metodą ultrawysokich lub subletalnemu uszkodzeniu. Jakkolwiek uszkodze-
ciśnień hydrostatycznych (ultra high hydrostatic pres- nia błony komórkowej uznawane są za główną przy-
sure) lub wysokich ciśnień hydrostatycznych (high czynę śmierci komórki, to poza nimi stwierdzano tak-
hydrostatic pressure) albo metodą konserwowania że destrukcję ściany komórkowej, inaktywację DNA
z zastosowaniem ciśnienia hydrostatycznego (HPP  i RNA oraz aktywowanie pewnych enzymów i lizę ko-
hydrostatic pressure processing). mórek (12). Te uszkodzenia potęgują się przy zwięk-
Celem początkowych badań było przeciwdziałanie szaniu ciśnienia, wydłużeniu czasu jego oddziaływa-
rozwojowi kwaśnego zepsucia w produktach o niskiej nia oraz wzroście temperatury, w której proces jest
zawartości białka, takich jak: soki owocowe, dżemy przeprowadzany (13). Spory bakterii są znacznie bar-
i galarety, poprzez zniszczenie acidofilnej mikroflory, dziej oporne, bo ich zniszczenie powoduje zastoso-
głównie drożdży, pleśni i bakterii fermentacji mleko- wanie ciśnienia nie niższego niż 700 MPa. Prawdopo-
wej, a także komórek potencjalnie patogennych drob- dobnie dopiero wtedy inaktywacji ulegają enzymy
noustrojów (1, 2). Nie uwzględniano w nich potrzeby uczestniczące w ich kiełkowaniu. Mniejsze ciśnienie,
niszczenia przetrwalników laseczek z rodzajów Clo- rzędu 200-300 HPa, podobnie jak szok cieplny akty-
stridium i Bacillus, gdyż zarówno ich kiełkowanie, jak wują spory, które kiełkując, stają się z kolei wrażliwe
i wzrost form wegetatywnych nie jest możliwy w śro- na działanie ciśnienia zabijającego komórki wegeta-
dowisku o pH niższym od 4,6. tywne (9, 13).
Aktualnie badane są możliwości wykorzystania Żywność w opakowaniach (produkty płynne i stałe)
wysokiego ciśnienia jako nietermicznej metody utrwa- poddawana jest działaniu wysokich ciśnień hydrosta-
lania produktów żywności, zarówno o pH niższym jak tycznych w komorach wypełnionych wodą lub wodą
i wyższym od 4,6, a także tych o dużej zawartości biał- z niewielkim dodatkiem oleju. Produkty płynne, np.
ka. Działanie wysokiego ciśnienia rzędu 100 do 700 soki owocowe mogą być wprowadzane bezpośrednio
MPa bez współudziału innych czynników wpływają- do komory ciśnieniowej, gdzie wzrost ciśnienia uzys-
cych na przeżywanie drobnoustrojów (aw, pH, tempe- kiwany jest przez bezpośrednie oddziaływanie na nie
ratura) okazało się jednak niewystarczające dla znisz- kompresji (12, 13).
czenia niektórych patogenów. Skuteczność lub jej brak Liczne badania potwierdzają skuteczność letalnego
zależała także od rodzaju żywności, w której drobno- lub subletalnego uszkodzenia komórek patogennych
ustrój był obecny (2, 9). drobnoustrojów oraz mikroflory gnilnej po zastoso-
waniu wysokiego ciśnienia hydrostatycznego (1, 9, 13,
Mechanizm destrukcji drobnoustrojów
15). Wyniki tych badań prowadzą do następujących
Działanie wysokiego ciśnienia (300-700 Mpa) na wniosków:
produkty zanieczyszczone drobnoustrojami powodu-  bakterie Gram-ujemne są bardziej wrażliwe na
je 10-15% kompresję ich objętości oraz wzrost tem- działanie ciśnienia od Gram-dodatnich; znaczenie ma
peratury o 3°C przy kolejnych 100 Mpa jego zwiÄ™k- również morfologia komórek, paÅ‚eczki sÄ… Å‚atwiej nisz-
szania. Te zmiany mają charakter przejściowy i po czone niż ziarniaki,
ustąpieniu presji ciśnienia zarówno objętość, jak i tem-  różnice wrażliwości dotyczą gatunków, a nawet
peratura produktu powraca do stanu pierwotnego. Jego szczepów w obrębie gatunku,
oddziaływanie jednak inaktywuje drobnoustroje, do-  szczep może być wrażliwy na działanie tempera-
prowadzając do uszkodzeń dwuwarstwowej struktury tury, a oporny na ciśnienie i vice versa,
1018 Medycyna Wet. 2007, 63 (9)
 oporność na działanie ciśnienia wzrasta przy sta-
PulsujÄ…ce pole elektryczne (PPE)
łej konsystencji produktu, niższej aw i wyższym pH
Jest niekonwencjonalną metodą utrwalania żywnoś-
jego środowiska,
ci. Polega na poddaniu jej produktów krótkotrwałym
 skuteczność destrukcji wzrasta wraz ze wzrostem
impulsom elektrycznym o wysokiej intensywności,
zastosowanego ciśnienia, temperatury i czasu ich od-
powodującym uszkodzenie błon komórkowych bak-
działywania, ten ostatni parametr ma najmniejsze zna-
terii. Poddanie biologicznych komórek działaniu pola
czenie,
elektrycznego powoduje wzrost potencjału elektrycz-
 zastosowane ciśnienie może powodować tylko
nego w ich błonach ponad naturalną wartość wyno-
subletalne uszkodzenie komórek,
szącą około 10 mV (8, 10, 18, 20). Uderzenia impul-
 włączenie właściwie dobranych chemicznych i fi-
sów prądu o bardzo wysokim napięciu wytwarzają
zycznych czynników o działaniu przeciw drobnoustro-
znaczną różnicę potencjałów pól elektrycznych mię-
jom zwiększa skuteczność ich destrukcji.
dzy zewnętrzną a wewnętrzną warstwą błony cytoplaz-
Kinetyka wymierania komórek bakteryjnych, które
matycznej. Jeśli wytworzony potencjał osiąga krytycz-
poddano działaniu wysokiego ciśnienia jest podobna
ną dla błony wartość 1 V, następuje jej uszkodzenie.
do powodowanej przez wysokÄ… temperaturÄ™. Reduk-
Proces ten prowadzi do elektroporacji (tworzenia siÄ™
cja liczby ośmiu różnych gatunków bakterii o 1 cykl
logarytmiczny (1D), których zawiesiny w wodzie pep- transbłonowych por), które wypełniają się przewodzą-
tonowej poddano działaniu ciśnienia 345 MPa w tem- cymi prąd roztworami białek i lipidów. Przewodzenie
peraturze 50°C nastÄ™powaÅ‚a po 10 sek. (1, 2). Okaza- prÄ…du skutkuje natychmiastowÄ… utratÄ… Å‚adunku przez
ło się, że odpowiednie dobranie tych parametrów błony i dekompozycją ich struktury. Zmiany te są od-
umożliwia osiągnięcie redukcji o 5-6 cykli logaryt- wracalne, jeśli dotyczą niewielkiej powierzchni bło-
micznych po 5 min. Efekt ten można było zwiększyć ny. Indukcja potencjału większego od jego krytycznej
o dalsze 1-3 cykli przez użycie jako składowej proce- wartości dla błon prowadzi do zwiększenia zarówno
su destrukcji czynnika antybakteryjnego, tj. bakterio- wielkości, jak i liczby powstających w niej por oraz
cyn np. nizyny (15).
do nieodwracalności tych zmian. W efekcie dochodzi
Spory bakterii są z reguły oporne na działanie ciś-
do mechanicznej destrukcji błony cytoplazmatycznej
nienia około 700 MPa, jeśli proces przeprowadza się
i śmierci komórki (6, 8, 11, 18, 21).
w temperaturze otoczenia. Podwyższenie tej tempera-
Trzy grupy czynników determinują letalne działa-
tury do 70°C sprawia, że staje siÄ™ ono już skuteczne
nie PPE na drobnoustroje. Są to właściwości pola (na-
(1, 9, 12). Wnioski wynikające z badań wrażliwości
tężenie, częstotliwość pulsów, czas ekspozycji), właś-
spor są następujące:
ciwości drobnoustrojów (gatunek, koncentracja, sta-
 szybkość i rozmiary ich inaktywacji są proporcjo-
dium wzrostu) oraz właściwości środowiska produktu
nalne do zastosowanych parametrów ciśnienia (> 700
(przenikalność elektryczna, siła jonowa, temperatura,
Mpa), temperatury (> 70°C) i czasu (co najmniej 30
pH) (4, 8, 10). Inaktywacja drobnoustrojów ulega zwie-
min.),
lokrotnieniu wraz ze wzrostem potencjału transbłono-
 istnieją różnice wrażliwości na działanie ciśnie-
wego ponad jego wartość krytyczną oraz w miarę skra-
nia, zależne od gatunku, a nawet szczepu bakterii,
cania czasu trwania impulsu (3, 16). Czas ekspozycji
 spory bakterii z rodzaju Bacillus są bardziej wraż-
produktów na działanie PPE, konieczny dla zabicia
liwe niż Clostridium,
drobnoustrojów jest tym krótszy, im wyższe zastoso-
 przetrwalniki w stanie uśpienia są bardziej opor-
wano napięcia. Przy użyciu PPE o potencjale półtora
ne od znajdujÄ…cych siÄ™ w stanie spoczynku,
raza wyższym od koniecznego do indukcji potencjału
 w warunkach ciśnienia < 300 MPa (aktywacja)
krytycznego błon, krytyczny czas ekspozycji (wyma-
spory mogą kiełkować i wówczas mogą być niszczone
gany dla inaktywacji mikroflory) pozostaje niezmien-
przez fizyczne lub chemiczne środki antybakteryjne.
ny (3).
Wprawdzie inaktywacja spor w żywności o niskim
Jeśli zastosowano napięcia od 20 do 80 kV, PPE tyl-
pH nie jest konieczna, ale jest już pożądana dla elimi-
ko nieznacznie podnosi temperaturÄ™ produktu. Sku-
nacji patogennych drobnoustrojów z rodzaju Bacillus
teczna eliminacja różnych drobnoustrojów wymaga
i Clostridium z produktów o pH wyższym od 4,6. Jed-
użycia różnych napięć i liczby pulsów. Skuteczność
nak nawet przy zastosowaniu ciśnienia rzędu 800 MPa
destrukcji drobnoustrojów zwiększa obniżenie pH pro-
i temperatury od 60 do 90°C, trudno jest po 10-minu-
duktu, podwyższenie temperatury (w przypadku spor
towej ekspozycji uzyskać redukcję ich liczby o 5 cykli
do 80°C), traktowanie lizozymem, EDTA (8, 10). Sto-
logarytmicznych. Także aktywacja przetrwalników
sowanie PPE umożliwia redukcję liczby drobnoustro-
przez zastosowanie niższych wartości ciśnienia oraz
jów w produktach o 2,5-5 cykli logarytmicznych, nie-
ponowne poddanie ich procesowi HPP, nie zapewnia
zależnie od ich stanu fizycznego, a ponadto nie powo-
produktom wymaganej dla bezpieczeństwa konsumen-
tów sterylności. Zapewnić natomiast ją może dwukrot- duje utraty składników odżywczych żywności i tylko
nieznacznie zmienia jej cechy organoleptyczne (4, 9,
ne zastosowanie kombinacji wysokiego ciśnienia
i wysokiej temperatury (12). 10, 19).
Medycyna Wet. 2007, 63 (9) 1019
malna dawka promieniowania, jaką można stosować
Sterylizacja radiacyjna
bez wywoływania niekorzystnych zmian w żywności,
Już wczesne wyniki badań wykazały, że różne asor-
nie może przekraczać 10 kGy (14, 17). Tak utrwalana
tymenty żywności poddane działaniu promieni joni-
żywność nie wykazuje zmian jakościowych i uznawa-
zujÄ…cych nie stajÄ… siÄ™ radioaktywne, natomiast wzra-
na jest za bezpieczną dla zdrowia konsumentów (14,
sta ich trwałość. Jednakże niekorzystnym zmianom
17). Ustalono także, że przemiany radiacyjne (produkty
ulegały ich właściwości sensoryczne (smak i zapach).
radiolizy) w napromienianych produktach żywnoś-
Wyniki kolejnych badań wykazały, że napromienianie
ciowych sÄ… bardzo nieznaczne, bo zachodzÄ… zaledwie
powoduje nieznaczną akumulację w żywności produk-
w 6 cząsteczkach na każde 10 milionów napromienia-
tów radiolizy, których koncentracja jest niska i zbliżo-
nych. PowstajÄ…ce nowe czÄ…steczki sÄ… identyczne z pro-
na do występującej w nieprzetworzonej żywności oraz
duktami, które powstają w żywności poddawanej ob-
w jej produktach poddawanych obróbce termicznej (5,
róbce cieplnej. Jest ich jednak nieporównanie mniej
14).
i dlatego żywność napromieniana nie różni się w prak-
W spektrum elektromagnetycznym energia istnieje
tyce od żywności świeżej (8, 14).
w postaci fal elektromagnetycznych i jej intensywność
Efekt letalny promieni jonizujÄ…cych wzrasta ze
rośnie wraz ze skracaniem się długości fali. Długość
wzrostem zastosowanej dawki. Skuteczność ich ogra-
fali promieni światła widzialnego wynosi od 400 do
nicza jednak brak dostępu tlenu do produktów, niska
800 nm. Niewidzialne jest promieniowanie o długości
aktywność wody (Aw) w ich środowisku, a także stan
fali > 800 nm (promienie podczerwone, fale radiowe,
zamrożenia. Wrażliwość mikroorganizmów na dawki
promieniowanie mikrofalowe) oraz < 300 nm (promie-
promieniowania jest funkcją ich rozmiarów i zawar-
nie UV, X, > i C). Ekspozycja materii na działanie pro-
tości wody. Wielka energia promieni C o długości fali
mieni światła widzialnego, promieniowanie długo-
0,1-0,01 nm w bardzo krótkim czasie ekspozycji (ułam-
falowe oraz UV nie powoduje zmian w strukturach
ki sekundy) jest absorbowana przez atomy i czÄ…stecz-
atomów (14). Energia promieni X, > i C, wybijając elek-
ki składników żywności oraz obecnych w niej drob-
trony z ich zewnętrznych powłok oraz tworząc pary
noustrojów, wybijając z nich elektrony. Uwolnione
jonów, doprowadza do jonizacji środowiska. Przemia-
elektrony posiadaną energią mogą z kolei zrywać elek-
na atomów w jony nie wzbudza w nich radioaktyw-
trony z innych atomów, przekształcając je w jony.
ności, którą mogą wywołać cząsteczki o energii znacz-
W efekcie dochodzi do jonizacji tego biologicznego
nie większej od posiadanej przez promienie jonizują-
systemu, jakim jest produkt żywnościowy i obecna
ce, np. czÄ…steczki =, zdolne do rozbijania jÄ…der ato-
w nim mikroflora. Promienie jonizujące oddziałują na
mów (14, 17).
drobnoustroje zarówno w sposób pośredni, jak i bez-
Użyteczność promieni X, > i C w utrwalaniu żyw-
pośredni. Bezpośrednio uszkadzają komórkowy DNA,
ności determinuje ich zdolność do penetracji produk-
usuwając elektrony z jego cząsteczek, a pośrednio, jo-
tów żywności, działanie letalne na drobnoustroje oraz
nizujÄ…c czÄ…steczki wody, produkujÄ… wysoce aktywne
wpływ, jaki wywierają na jej jakość sensoryczną. Pro-
rodniki H+ i OH inicjujÄ…ce spontaniczne reakcje utle-
mienie > posiadają bardzo ograniczoną przenikliwość
niania i redukcji. W wyniku tych reakcji dochodzi do
i nie są stosowane w utrwalaniu żywności. Promienie
zerwania wiązań między atomami węgla w różnych
X mają wprawdzie znaczną zdolność penetracji, ale
cząsteczkach, w tym także w cząsteczkach DNA. Po-
nie mogą być kierowane bezpośrednio na produkt. Ich
wodujÄ… one uszkodzenia jednej lub obu nici DNA.
energia ulega więc rozproszeniu i tym samym efek-
Rodniki te mogą także zmieniać struktury zasad piry-
tywność letalna jest mała (17). Zastosowanie w prak-
midynowych, przekształcając np. tyminę w dihydrok-
tyce znalazły głównie promienie C (fotony), posiada-
sy-dihydrotyminę oraz uszkadzać błony cytoplaz-
jące znaczną zdolność penetracji materii i zabijania
matyczne. Powstałe zmiany blokują lub dezorganizu-
drobnoustrojów. Ich z
ródłem są promieniotwórcze izo- ją replikację DNA, prowadząc do letalnego lub suble-
topy kobaltu (60Co) i cezu (137Cs). W technologii ra- talnego uszkodzenia drobnoustroju (17). Skuteczność
diacyjnej sterylizacji zwykle używany jest 60Co, radio- letalnego działania promieni C zależy od wielkości
aktywny izotop, używany w radioterapii nowotworów,
dawki i czasu ekspozycji, a także od gatunku bakterii
którego energia promieniowania w następstwie eks- i właściwości środowiska, które zasiedlają (7, 17).
ploatacji uległa znacznemu obniżeniu (7, 17).
Uważa się, że dawki mniejsze od 1 kGy wystarczają
Wobec obaw konsumentów co do nieszkodliwości
do zabicia pasożytów w mięsie oraz szkodników
dla zdrowia tak konserwowanej żywności, w lipcu w zbożach i owocach. Do eliminacji patogennych drob-
1983 na XV sesji Międzynarodowej Komisji Kodek- noustrojów, jak i mikroflory gnilnej konieczne są dawki
su Żywnościowego (Codex Alimentarius Commis- większe, o energii od 1-10 kGy. Z kolei likwidacja spor
sion), działającej pod auspicjami FAO/WHO, została i wirusów wymaga zastosowania dawek większych od
przyjęta  Norma ogólna dla napromieniowanej żyw- 10 kGy, często nawet kilkakrotnie (7, 17). Promienio-
ności oraz  Międzynarodowe zalecenia dotyczące wanie o takiej energii nie może jednak być stosowane
zasad eksploatacji urządzeń radiacyjnych . Po anali- do utrwalania żywności, ponieważ powoduje niepo-
zie wyników licznych badań stwierdzono, że maksy- żądane zmiany barwy, smaku i zapachu produktów.
1020 Medycyna Wet. 2007, 63 (9)
Niektóre jej rodzaje, np. produkty mrożone, suszone przy większej skali produkcji oraz istniejące jeszcze
czy pakowane próżniowo, ze względu na mniejszą za- wątpliwości konsumentów. Mimo zapewnień, że na-
wartość wody, wymagają większych dawek promie- promieniana żywność jest w pełni bezpieczna, liczni
niowania dla osiągnięcia pożądanego poziomu reduk- konsumenci nadal nie są o tym przekonani. Należy
cji mikroflory. Jeśli jednak w ich procesie produkcyj- sądzić, że z czasem dokonają się zmiany w ich świa-
nym stosowana jest obróbka termiczna albo obniżane domości i ta metoda, podobnie jak pozostałe, znajdą
jest pH, to skuteczność niszczenia drobnoustrojów szersze zastosowanie w utrwalaniu żywności. Przeko-
wzrasta (17). nanie to wzmacnia użyteczność tych technik nie tylko
W procedurach radiacyjnego utrwalania żywności w procesie konserwacji produktów, ale także korzyści
używane są następujące metody (17): wynikające z uzyskania przy ich stosowaniu nowych
Radapertyzacja  redukuje liczebność drobnoustro- możliwości modyfikowania cech organoleptycznych
jów do poziomu, w którym nie są one zdolne do spo- żywności (4, 11).
wodowania zepsucia żywności. Nazywana jest radia-
PiS
miennictwo
cyjnÄ… pasteryzacjÄ…. Jej celem jest niszczenie mikro-
1.Anon.: Use of hydrostatic pressure in food processing: an overview. Food
flory gnilnej w żywności o wysokim pH, w szczegól-
Technol. 1993, 47, 150-164.
ności Gram-ujemnych psychrotrofów oraz drożdży
2.Anon.: Kinetics of microbial inactivation for alternative food processing tech-
i pleśni w produktach kwaśnych. W tym procesie sto-
nologies. J. Food Sci. Supl. 2000, 65, 1-17.
sowane sÄ… umiarkowane dawki promieniowania. Pro- 3.Barbosa-Cánovas G. V., Gongora-Nieto M. M., Pothakamury U. R.,
Swanson B. G.: Preservation of foods with pulsed electric fields. Academic
dukty tak utrwalane muszą być przechowywane
Press Ltd., London 1999, 1-9, 76-107, 108-155.
w warunkach chłodniczych.
4.Bendicho S., Barbosa-Canovas G. V., Martin O.: Milk processing by high
Radycyzacja  niszczy formy wegetatywne drob- intensity pulsed electric fields. Trends Food Sci.Tech. 2003, 13, 195-204.
5.Black J. G.: Microbiology, Principles and Explorations. John Wiley and Sons,
noustrojów patogennych. W tym celu stosowane są
New York 1999, 320-322.
wyższe dawki promieniowania od 2,5 do 5 kGy. Nie
6.Castro A. J., Barbosa-Cánovas G. V., Swanson B. G.: Microbial inactivation
niszczą one jednak spor, a także niektórych opornych of food by pulsed electric fields. J. Food Process Pres. 1993, 17, 47-73.
7.Farkas J.: Irradiation for better foods. Trends Food Sci.Tech. 2006, 17, 148-
na ich działanie szczepów patogennych bakterii, np.
-152.
Salmonella Typhimurium. Z tych powodów i te pro-
8.Heinz V., Alvarez I., Angersbach A., Knorr D.: Preservation of liquid foods
dukty muszą być przechowywane w warunkach chłod- by high intensity pulsed electric fields  basic concepts for process design.
Trends Food Sci. Tech. 2001, 12, 103-111.
niczych.
9.Hendrix M. E. G., Knorr D.: Ultra High Pressure Treatment of Foods. Kluver
Raduryzacja  w tej metodzie stosowane sÄ… wyso-
Academic/Plenum Publications, New York 2002, 8-34.
kie dawki promieniowania (30 kGy), zapewniajÄ…ce
10.Kinetics of Microbial Inactivation for Alternative Food Processing Techno-
logies. Pulsed electric fields., US FDA, Center for Food Safety and Applied
niszczenie spor Cl. botulinum, podobne jak w przy-
Nutrition June 2 2000.
padku sterylizacji termicznej, tzn. ich redukcjÄ™ na po-
11.Knorr D., Zenker M.: Applications and potential of ultrasonics in food pro-
ziomie 12D. Metoda ta jednak nie może być stosowa-
cessing. Trends Food Sci. Tech. 2004, 15, 261-266.
12.Matser A. M., Krebbers B., van den Berg R. W., Bartels P. V.: Advantages of
na ze względu na zmiany organoleptyczne produktów
high pressure sterilization on quality of food products. Trends Food Sci. Tech.
eksponowanych na tak duże dawki promieniowania.
2004, 15, 79-85.
Radiacyjne utrwalanie żywności (świeże owoce,
13.Meyer R. S., Cooper K. L., Knorr D., Le Lieveld H. L. M.: High pressure
warzywa, mięso, drób, ryby) uzyskało aprobatę w po- stabilization of foods. Food Technol. 2000, 54, 67-82.
14.Olsen D. G.: Irradiation of food. Food Technol. 1988, 52, 56-61.
nad 50 krajach, ostatnio także w Polsce. Stosowanie
15.Phua S. T. G., Davey K.: Ultra high pressure treatment of foods. Trends Food
tej metody w produkcji żywności regulują odpowied-
Sci. Tech. 2005, 16, 360-361.
16.Qin B. L., Barbosa-Cánovas G. V., Swanson B. G., Pedrow P. D.: Inactiva-
nie przepisy (Dyrektywy UE nr: 1999/2/EC i 1999/3/
ting microorganism using a pulsed electric field continuous treatment sys-
EC, w Polsce ustawa o warunkach zdrowotnych żyw-
tem. IEEE Trans Indus Applic. 1998, 34, 43-49.
ności i żywienia). Nakazują one m.in. obowiązek od-
17.Ray B.: Fundamental Food Microbiology, CRC Press, Boca Raton, London
powiedniego oznakowania tak utrwalanych produktów. 2004, 507-514.
18.Schoenbach K. H., Peterkin F. E., Alden R. W., Beebe S. J.: The effect of
Przedstawione niekonwencjonalne metody konser-
pulsed electric fields on biological cells: Experiments and Applications. IEEE
wacji żywności są technikami najlepiej poznanymi
Trans Plasma Sci. 1997, 25, 284-292.
i w mniejszym lub większym zakresie już stosowany- 19.Vega-Mercado H., Martin-Belloso O., Quin B. L., Cahng F. J., Gongora-
-Nieto M. M., Barbosa-Canovas G. V., Swanson B. G.: Non-thermal food
mi w praktyce. Poza nimi w stadium badań jest szereg
preservation: Pulsed electric fields. Trends Food Sci. Tech. 1997, 8, 151-
innych metod, takich jak: ogrzewanie indukcyjne, tech-
-157.
nika impulsów świetlnych, ultradz
więki czy metoda
20.Wouters P. C., Alvarez I., Raso J.: Critical factors determining inactivation
kinetics by pulsed electric field food processing. Trends Food Sci. Tech. 2001,
wyładowań elektrycznych. Które z nich znajdą zasto-
12, 112-121.
sowanie w produkcji żywności, pokaże przyszłość.
21.Zimmermann U.: Electrical breakdown, electropermeabilization and electro-
Przedstawione w tym artykule nowe metody konser- fusion. Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 1986, 105, 175-256.
wacji, mimo ich zalet, aprobacji prawnej i przychyl-
Adres autora: prof. dr hab. Jerzy Molenda, ul. Norwida 31, 50-375
nej opinii Naukowego Komitetu ds. Żywności (SCF 
Wrocław; e-mail: [e-mail]
Scientific Committe of Food), nie sÄ… jeszcze na szer-
szą skalę stosowane w technologii wytwarzania żyw-
ności. Powodem są ograniczenia natury technicznej
i ekonomicznej dotyczÄ…ce zastosowania tych metod