5.10.2011

Produkcja żywności w świecie 2010 - mln ton

Mięso – 248,3

Mleko – 507,5

Jaja – 56,7

Produkcja żywności na świecie zapewnia każdemu 3000 kcal

Minimalne zapotrzebowanie - 2300 – 2700 kcal, 80g białka, z tego co najmniej 1/3 białka zwierzęcego.

Co roku marnuje się na świecie 1,3 mld ton żywności: 670 mln ton kraje najbogatsze, 630 mln ton kraje najbiedniejsze.

Odżywianie człowieka jest jednym z podstawowych warunków jego:

-życia

- rozwoju

-zdrowia

-sprawności fizycznej

Ale także źródłem satysfakcji z zaspokojenia potrzeb
-socjalnych

-hedonistycznych

Papirus Ebersa z XV wieku pne

Egipcjanie wyróżniali niektóre pokarmy jako szczególnie wartościowe i lecznicze, dostrzegając związek między objadaniem się a niestrawnością i występowaniem chorób

Hipokrates( 460-359 pne) „zdrowa dieta daje skutki tylko w powiązaniu z naturalnym stylem życia, a ludzie otyli mają skłonność do umierania wcześniej niz ludzie smukli”

Celsus( 57-7pne)- „materia”- substancja występujące we wszystkich pokarmach niezbędna dla ludzkiego organizmu i zaspokajająca głód

Paracelsus ( 1492- 1541) – „wszystko jest trucizną i nią nie jest, tylko dawka decyduje czy coś jest trucizną”

Dziennie człowiek spozywa 2,4 kg pokarmu – 1,6 kg płynna zywność, 0,8kg żywność stała.

- 55% roślinnego pochodzenia, 45% zwierzęcego

MÓJ TALERZ

- niski indeks glikemiczny - agrest, porzeczka, świeży banan, cytrusy, soki owocowe

- surowe warzywa

- produkty zbożowe mało przetworzone

- białka- głownie chude mięso i chude białe mięso, jaja, ryby, owoce morza

- przystawka – nabiał

ZALECENIA 7U

Urozmaicone

Umiarkowanie

Udane towarzystwo

Unikanie stresu

Umiar w alkoholu

Uregulowane

U....

12.10 2011

__________________________________________________________________________________________________

Żywność, pożywienie, pokarm

produkt pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, który w stanie naturalnym lub po przetworzeniu jest spożywany przez ludzi

Żywność ( środek spożywczy)
oznacza jakiekolwiek substancje lub produkty przetworzone, częściowo przetworzone lub nieprzetworzone przeznaczone do spożycia przez ludzi, lub których spożycia przez ludzi można się spodziewać.

Rozp (WE) 178-/2002 Parl. Euro. I Rady z 28.01.2002 ustanawiające ogólne zasady i wymagania prawa żywnościowego powołujące Europejski Urząd ds Bezpieczeństwa Żywności oraz ustanawiające procedury w zakresie bezpieczeństwa żywności ( z późn, zm)

Środek spożywczy obejmuje

- napoje

- gumę do żucia

- wodę

- wszelkie substancje świadomie dodawane do żywności w czasie jej wytwarzania, przygotowywania lub obróbki

Środek spożywczy nie obejmuje

- pasz

- zwierząt żywych ( wyjątek- dystrybuowane jako żywe organizmy: ryby, owoce morza, raki, małże)

- roślin przed dokonaniem zbiorów

- produktów leczniczych

- kosmetyków

- tytoniu i wyrobów tytoniowych

- narkotyków i substancji psychotropowych

- pozostałości i kontaminantów

JAKOŚĆ

właściwość, rodzaj, gatunek, wartość danego przedmiotu, zjawiska

- cecha lub zespól cech odróżniający dany przedmiot( produkt) od innych

- przydatność użytkowa( klasa, jakość wykonania)

PN-EN ISO 9000 Systemy zarządzania jakością

- stopień w jakim zbiór inherentnych właściwości spełnia wymagania

*inherentny – przeciwstawny do przypisywanych cech

*właściwość – cecha wyróżniająca

* wymagania- potrzeba lub oczekiwania, które należy ustalić, obowiązkowe lub zwyczajowe

- zaspokojenie oczekiwanych potrzeb konsumenta

- ogół właściwości obiektu wiążących się z jego zdolnością do zaspokojenia potrzeb stwierdzanych i oczekiwanych

Obiekt

– działanie lub proces

- wyrób

-organizacja, system lub osoba

- dowolna kombinacja wyżej wymienionych

JAKOŚĆ ŻYWNOŚCI

zespół cech decydujących o: zdolności do zaspokojenia określonych potrzeb, przydatności do spożycia

JAKOŚĆ WZORCOWA ( wartości liczbowe, przedziały liczbowe dla określonych cech ją wyznaczają)

- opiera się na ustalonych wartościach liczbowych lub przedziałach liczbowych poszczególnych cech produktu

- zestawienie tych cech pozwala na określenie poziomu jakości

- każdy z produktów spożywczych ma odmienny poziom jakościowy, który określamy jako: _ jakość wykonania, _ jakość zgodności.

By obrót żywnością w kraju i obrocie międzynarodowym mógł funkcjonować.

MIĘDZYNARODOWA ORGANIZACJA NORMALIZACYJNA ISO( INTERNATIONAL STANDARD ORGANISATION) – ŚCIŚLE OKREŚLONE STANDARDY

USTAWA NORMALIZACYJNA – 12.09.2002

Cel- poprawa funkcjonalności wyrobów, usług, procesów

- zapewnienie jakości wyrobów i usług

- zapewnienie ochrony zdrowia i zycia

- ochrona konsumentów

-ochrona środowiska

POLSKI KOMITET NORMALIZACYJNY ( powołany w/w ustawą)

Instrumentami działania KN są POLSKIE NORMY

( oficjalnie przyjęte przepisy określające cech jakościowe i metody oznaczania tych cech)

POLSKIE NORMY:

- przedmiotowe – opisujące cechy jakościowe produktu i go klasyfikujące

- czynnościowe – określające procedury produkcyjne lub metody oznaczeń cech wytwarzanych produktów np. Określenie ilości pałeczek Salmonella

JAKOŚĆ ŻYWNOŚCI

jest to stopień zdrowotności, atrakcyjności sensorycznej i dyspozycyjności w szerokim konsumenckim i społecznym zakresie znaczeniowym, istotny tylko w granicach wyznaczonych przewidzianymi dla tych produktów surowcami, technologią i ceną.

ŻYWNOŚĆ GWARANTOWANEJ JAKOŚCI

to żywność, dla której w całym procesie pozyskiwania, przetwarzania i dystrybucji aż do nabywcy, zastosowano systemy gwarantujące spełnienie ustalonych wymagań jakościowych, co pozwala na uzyskanie wyrobu o założonych ( oczekiwanych) parametrach.

JAKOŚĆ ŻYWNOŚCI

- bezpieczeństwo

- wartość odżywcza

- wartość sensoryczna

- dyspozycyjność

BEZPIECZEŃSTWO ŻYWNOŚCI - zapewnienie, że żywność nie spowoduje uszczerbku zdrowia konsumenta, jeżeli jest przygotowana i spożywana zgodnie z przeznaczeniem

- to wyeliminowanie czynników lub właściwości żywności mogące niekorzystnie wpływać na zdrowie człowieka – WYELIMINOWANIE ZAGROŻEŃ

RODZAJE ZAGROŻEŃ

- FIZ

-CHEM

-BIOL

Ustawa z dnia 25.08.2006 o bezpieczeństwie żywności i żywienia

BEZPIECZEŃSTWO PRODUKTU – ogół warunków, które muszą być spełnione dot. w szczególności:

- stos, substancji, dodatkowych

-poziomu substancji, zanieczyszczających

- pozostałości

- warunków napromieniania

- cech sensorycznych

I działań, które muszą być podejmowane na wszystkich etapach produkcji i obrotu żywnością

JAKOŚĆ ZDROWOTNA ŻYWNOŚCI – ogół cech i kryteriów, przy pomocy których charakteryzuje się żywność pod względem wartości odżywczej, jakości organoleptycznej oraz bezpieczeństwa dla zdrowia człowieka

WARTOŚĆ ODŻYWCZA – zdolność dostarczenia organizmowi materiału: energetycznego, budulcowego, bioregulatorów

KRYTERIA WARTOŚCI ODŻYWCZEJ

- wartość energetyczna

- strawność i przyswajalność

- wartość biologiczna

19.10.2011

__________________________________________________________________________________________________

Atrakcyjność sensoryczna

Wygląd zewnętrzny i na przekroju – wrażenia wzrokowe: barwa, połysk, faktura, cechy budowy anatomicznej; opakowanie samego produktu i jego umieszczenie na odpowiednim poziomie w sklepie, markecie lub supermarkecie
Zapach – suma wrażeń węchowych wywołanych substancjami lotnymi, dotyczy głównie produktów nieopakowanych
Konsystencja – suma wrażeń dotykowych – właściwości reologiczne – lepkość, mazistość, ciągliwość, twardość, sprężystość, ciągłość, płynność itp.
Tekstura – wrażenie w jamie ustnej wynikające z cech fizycznych, głównie struktura oraz spójność
Smakowitość - suma złożonych wrażeń odczuwanych w jamie ustnej: zapachowych, smakowych i czuciowych(czucie doustne), najsilniej oddziałuje na psychofizyczną stronę łaknienia i spożywania produktów; jedna z priorytetowych cech w ocenie konsumenckiej

DYSPOZYCYJNOŚĆ

- rozpoznawalność gatunkowa – wygląd zewnętrzny, oznakowanie, nie tylko ze względu na zróżnicowanie towaroznawcze i konsumenckie, - mogą być pewne niespodzianki ze strony producentów np., zmiana receptury, podobieństwo pomiędzy produktami

- wielkość jednostkowa – konieczność przygotowania produktu pod względem ilościowym dopasowana do potrzeb konsumenta

- trwałość – należy zachować odpowiednie warunki transportu i przechowywania w czasie obrotu tym środkiem

- łatwość w przygotowaniu- wyroby gotowe są często wybierane, lub tzw. wyroby kulinarne – gotowe ale poddane tylko obróbce termicznej

Cechy krytyczne, dyskwalifikujące:

- cechy, których poziom niezależnie od gatunku, klasy jakości itp. musi być utrzymany w określonych granicach pod rygorem całkowitej utraty wartości użytkowej

- sensoryczne, odżywcze, bezpieczeństwo spożycia

Cechy klasyfikujące

- cechy, które decydują o jakości, lecz mogą ulegać stopniowaniu

- poziom tych cech decyduje o zaliczeniu wyrobu do odpowiedniej klasy jakościowej gatunku

ANALIZA SENSORYCZNA ŻYWNOŚCI

OCENA ORGANOLEPTYCZNA

-jest to pojęta najogólniej ocena jakości wykonana przy pomocy zmysłów

- bez określania warunków, w jakich się ona odbywa

-bez określania metodyki

- określenie przydatności spożywczej

ANALIZA SENSORYCZNA

-ocena jakości za pomocą zmysłów

- z zastosowaniem metod i warunków zapewniających dokładność i powtarzalność wyników

- wykonana przez zespół osób o uprzednio sprawdzonej, wysokiej wrażliwości sensorycznej

Jedno z głównych narzędzi towaroznawstwa i materiałoznawstwa

- niezastąpiona przy ocenie jakości: artykułów spożywczych, przedmiotów użytku, chemii gospodarczej, kosmetyków, elementów środowiska( woda, powietrze)

Czynniki wpływające na wyniki analizy sensorycznej:

- wrażliwość sensoryczna

- adaptacja i zmęczenie

- selekcja i szkolenie

- reakcje na warunki oceny

WRAŻLIWOŚĆ SENSORYCZNA

- zdolność odbierania, identyfikowania, różnicowania jakościowego i ilościowego, jednego lub kilku bodźców zewnętrznych przy pomocy organów zmysłów

- zdolność odczuwania przy pomocy zmysłów obiektywnie istniejących bodźców, czynników wywołujących pobudzenie receptorów) cech zewnętrznych takich jak:

*barwa

*kształt

*konsystencja

*zapach

*smak

PRÓG WRAŻLIWOŚCI SENSORYCZNEJ:

- najmniejsze natężenie bodźca wyczuwalne przez organ zmysłu osoby oceniającej

- im mniejsze ( niższe) są progi wrażliwości osoby oceniającej tym wyższa jest jej wrażliwość sensoryczna

W pojęciu progu wrażliwości sensorycznej wyróżnia się 2 poziomy:

- próg wyczuwalności- najmniejsze natężenie bodźca dostrzegalne przez zmysł, ale nie dające się zidentyfikować

- próg rozpoznawalności- najmniejsze natężenie bodźca dostrzegalne przez zmysł i możliwe do zdefiniowania

Wyróżnia się także

- próg różnicy- najmniejsza uchwytna przez zmysł różnica natężenia pomiędzy dwoma bodźcami tego samego rodzaju

- próg krańcowy – minimalna wartość bodźca o dużej intensywności, powyżej której dalszy przyrost bodźca nie powoduje przyrostu intensywności wrażenia

- minimum sensoryczne – najmniejsza wymagana wrażliwość sensoryczna u osób przeprowadzających analizę dla celów badawczych lub kontrolnych

CZYNNIKI WARYNKUJĄCE WRAŻLIWOŚĆ SENSORYCZNĄ

- wiek- max od 20-25 lat do 45-50lat

- płeć - kobiety – wyższa wrażliwość na smak słodki i słony, mężczyźni – wyższa wrażliwość na smak kwaśny

- palenie – w zasadzie nie wpływa

- pora dnia- ( do południa rośnie, spadek w godzinach 13-14, potem zwyżka ale nie tak duża jak rano, od 21 spadek)

26.10.2011

__________________________________________________________________________________________________

Czynniki obniżające wrażliwość sensoryczną

-alkohol –zakłóca wrażliwość, zależy to od ilości

- stan zdrowia

- zmęczenie – fizyczne i psychiczne

Warunki zewnętrzne obniżające wrażliwość sensoryczną

-temperatura –(18-21C – nie ma wtedy zmian, powyżej i poniżej tych temperatur – obniżenie wrażliwości sensorycznej)

-oświetlenie – ( najlepsze naturalne), odbieranie barwy jest wtedy ok. Ok 500 luksów

-hałas

Warunki przeprowadzania oceny
- pracownia analizy sensorycznej(światło, temperatura, wymiana powietrza)

-przygotowanie próbek( jednorodność, wielkość, temperatura)

-liczebność komisji

-liczba serwowanych próbek

-rodzaj testu

Adaptacja i zmęczenie zmysłów

-czasowa zmiana wrażliwości sensorycznej spowodowana jego ciągłą lub powtarzalną stymulacją

Im dłużej działa bodziec, tym szybciej męczy się zmysł(głównie węch)

Zalecane są przerwy w ocenianiu próbek ( ok 9 próbek w 1 sesji)

SELEKCJA I SZKOLENIE

Selekcja- sprawdzenie wrażliwości sensorycznej osób oceniających(oznaczenie ich progów wrażliwości)

Szkolenie- dokładność i powtarzalność wyników, obniżenie progu rozpoznawalności i progu różnicy

Analiza sensoryczna może być prowadzona przez:

- zwykły(niewyszkolony) zespół – im więcej osób tym wiarygodniejszy wynik, najmniej kilkanaście osób

-wybrany, wyselekcjonowany zespół ( minimum 6 osób)

- ekspertów(3 osoby)

METODY ANALIZY SENSORYCZNEJ

- dyskryminacyjne ( OKREŚLANIE WARTOŚCI PROGOWYCH, TESTY RÓZNICOWE)

- ilościowego określania cechy jakościowej ( SKALOWANIE STATYCZNE, SKALOWANIE DYNAMICZNE(NARASTANIE BODŹCA)

-opisowe określanie jakościowo-ilościowego wielu cech- profilowanie( ANALIZA OPISOWA STATYCZNA, ANALIZA OPISOWA DYNAMICZNA)

ZMYSŁY BIORĄCE UDZIAŁ W ANALIZIE SENSORYCZNEJ

- WZROKU- ocena kształtu, wielkości, stosunków przestrzennych, barwa

-WĘCHU- zapach

- SMAKU –smak

- CZUCIA – powierzchniowe(dotyk) konsystencja; głębokie- temp, ból( nocycepcja), doustne(tekstura)

-SŁUCHU-?

Receptory czucia

- czucie powierzchowne- koszyczkowe receptory mieszków włosowych , ciałka Meissnera

- czucie głębokie – Ciałka Pacinniego, ciepło – c. Rufiniego, zimno-ciałka Krausego, ból- wolne zakończenia nerwowe

Słuch

- fale dźwiękowe – mechaniczne drgania o częstotliwości 20-20000 drgań/sek

-receptory –komórki włosowe organu Cortiego

- wrażenia: głośność, natężenie, barwa

Wzrok

- rozpoznawanie fal elektromagnetycznych o długości 10^-4 do 10^-5 cm

- wrażenia: ciemność i światło, jasność, ton, nasycenie

- schemat systemu barw Munsela

- mechanizm trójchromatycznego widzenia wg Helmholtza

Barwniki występujące w żywności

- antocjanowe – czerwona, fioletowa, niebieska

- flawonowe – żółta

-fotosyntetyczne – chlorofile, karotenoidy, fikobiliny

-hemowe – hemoglobina, mioglobina( H-10%, M-90%)

Zaburzenia w odbieraniu barw

1 . monochromatyzm – ( biel-czerń, jasność –ton)

2. dichromatyzm – daltonizm( czerwona-zielona) – ( fioletowa- niebieska)

3. anormalny trichromatyzm

4. Zmiany chorobowe – zaawansowana miażdżyca, złośliwa anemia, leukemia, awitaminoza, ogólne wyniszczenie organizmu, choroby weneryczne

5. bodźce węchowe – pobudzają zieloną i niebieską, obniżają barwę czerwoną

6. substancje toxyczne i farmakologiczne( kofeina na 40 min zwiększa wrażliwość o ok 40% na barwę zieloną; kwas pikrynowy skraca widmo w części fioletowej; adrenalina, efedryna – zwiększają wrażliwość na zieleń, obniżają na czerwień; pilokarpina działa odwrotnie do poprzednich; pary ołowiu, jodofor, alkohol metylowy, nikotyna – zakłóca w percepcji barwy zielonej i czerwonej)

Powyższe, głównie nikotyna powodują spadek ostrości widzenia.

Węch

- typ bodźca- aktywne sensorycznie substancje chemiczne w roztworach powietrza

- receptory – komórki nabłonka węchowego - 2 obszary o powierzchni ok 2,5 cm² - 50 mln

- wyczuwanie( olfaktometria)

- 0,5 ppm

- 8 cząsteczek - odbiór przez 40 receptorów

- anosmia- brak wrażliwości na bodźce zapachowe

- hyopsmia

- hyperosmia

(Stężenie progowe 1 x 10^-8 części na 1 mln części powietrza)

Merkaptan 6x10⁷/ 1 ml powietrza

Wanilina 2x10⁹

Kwas masłowy1,4x10

Smaki

- słodki – węglowodany

-słony –sole sodu i potasu

- kwaśny – kwasy organiczne

- gorzki – alkaloidy

- umami- kwas glutaminowy

( tetraedr smakowy Henninga)

- teoria

- metaliczny - bodziec, gdy inne receptory zostały pobudzone prądem elektrycznym

- kwasy tłuszczowe

Główne strefy wrażliwości na podstawowe rodzaje smaku

- okolone, liściaste, nitkowate, grzybowate

- słodki na końcu, słony na bokach, środek kwaśny, gorzki na końcu języka

Liczba kubków smakowych ok 10 tysięcy

Liczba receptorów w każdym kubku 50-150

Smak słony – 0,5g/dm³

Słony ok 0,3 s

Słodki – 4g/dm³

kwaśny

Smakowitość - kompleksowe...

Substancje smakowe – kwas inozynowy - hipoksantyna

Tekstura- kruchość, soczystość, lepkość, przyczepność, chrupkość

9.11.2011

__________________________________________________________________________________________________

Tekstura- zespół cech wynikających ze struktury i spójności cząstek, a odbieranych za pomocą czucia doustnego

- główne cechy: lepkość, kruchość, soczystość, przyczepność, chrupkość

Kruchość- wrażenie kompleksowe

- wstępne wrażenie oporu(przy nagryzaniu)

- łatwość rozdrabniania

- charakter kęsa po żuciu

Soczystość

- stopień związania wody przez białka

- zawartość tłuszczu śródmięśniowego

Czynniki związane z osobami oceniającymi

- preferencje religijne

- preferencje regionalne

- wiek i płeć

- wykształcenie i warunki socjoekonomiczne

- motywacje psychologiczne( tradycyjne, reklamy, kontakty interpersonalne)

- czynniki fizjologiczne( głód, pragnienie, stany niedoborowe, stany patologiczne)

Czynniki wpływające na cechy konsumenckie

- dostępność produktu

- cena produktu

- łatwość i wygoda przygotowania

- właściwości sensoryczne

- jednorodność produktu

-trwałość w czasie przechowywania

- bezpieczeństwo

- wartość odżywcza

WARTOŚĆ ODŻYWCZA ŻYWNOŚCI

- składniki odżywcze- po strawieniu i wchłonięciu do krwi wykorzystywane są przez organizm jako źródło energii i budulec lub czynniki regulujące procesy życiowe

- składniki nadające produktom barwę, smak, zapach - informują o jakości żywności, kształtują upodobania pokarmowe, zwykle polepszają trawienie

- składniki szkodliwe – stwarzają zagrożenie dla zdrowia- przeważnie powstają w wyniku niewłaściwego przechowywania i przetwarzania żywności lub są efektami jej zanieczyszczenia

- składniki antyodżywcze- nie przedstawiają dla organizmu żadnej wartości, utrudniają wykorzystanie składników odżywczych

- składniki balastowe- nie ulegają trawieniu i wchłanianiu, zapewniają prawidłowe funkcjonowanie przewodu pokarmowego

Ciała balastowe – włókna

- substancje roślinne przede wszystkim w postaci włókien

- chemicznie są to głównie polisacharydy

- niestrawne dla człowieka ale mają istotny wpływ na procesy trawienia

- podział:

a) rozpuszczalne - pektyny, gumy, śluzy - dominują w owocach, jęczmieniu, nasionach roślin strączkowych - regulują proces trawienia i wchłaniania

b) nierozpuszczalne – błonnik, celuloza, hemiceluloza, lignina - w ziarnach, kaszach, płatkach, nasionach – skutecznie zapobiegają zaparciu i zaleganiu mas kałowych

Rola błonnika:

- powoduje uczucie sytości

- spowalnia wchłanianie w jelicie cienkim( przede wszystkim glikozy, ale także kwasów tłuszczowych)

-utrzymuje wodę w układzie trawiennym

- obniża poziom cholesterolu

- wpływa na rozwój flory bakteryjnej jelit

- absorbuje toksyny i metale ciężkie

Naturalną substancją balastową zwierzęcego pochodzenia jest chitosan

- pochodna chityny wyizolowana z pancerzy skorupiaków

-rozpuszcza się w kwaśnym środowisku soku żołądkowego

- wytwarza się żel, który wykazuje wysokie powinowactwo(absorpcję) cząsteczek tłuszczowych

- aby dobrze działały potrzebna odpowiednia ilość wody

Substancje balastowe - w około 17% obniżają zapadalność na zawały serca, w 29% obniżają występowanie chorób układu krwionośnego

Zalecane dzienne spożycie ciał balastowych około 20%

Składniki antyodżywcze

- substancje występujące w żywności, które ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystanie składników odżywczych lub substancje wywierające szkodliwy wpływ na organizm ludzi. Należą do nich związki:

1) pochodzenia naturalnego – w produktach roślinnego i zwierzęcego pochodzenia

2) obce związki toxyczne –zanieczyszczenie żywności, zanieczyszczenie środowiska, zabiegi pielęgnacyjne, lek wet, ( np. pozostałości pestycydów) w procesie przetwarzania żywności

3) niektóre substancje celowo dodane do żywności

WARTOŚĆ ODŻYWCZA

zdolność dostarczenia organizmowi materiału: -energetycznego, - budulcowego, - bioregulatorów

KRYTERIA: wartość energetyczna, strawność i przyswajalność, wartość biologiczna

WARTOŚĆ ENERGETYCZNA- ILOŚĆ ENERGII, KTÓRĄ MOŻE UZYSKAĆ ORGANIZM W TOKU PRZEMIAN:

Węglowodanów
Białek
Tłuszczów

Jednostka 1 kaloria 1 cal 1 cal- 4, 1868 kJ

1 Dżul – 1J ( Nxm)

Oznaczono za pomocą tzw. równoważników energetycznych

- fizycznych

- fizjologicznych

Fizyczne równoważniki:

1g białka – 5,65 kcal

1g tłuszczu – 9,45 kcal

1g węglowodanów - 4,1 kcal

Fizjologiczne równoważniki wg Rubnera

1g węglowodanów = 1 g białka = 4,1 kcal = 17, 17 kJ

1g tłuszczu = 9,3 kcal = 38,94kJ

Fizjologiczny równoważnik wg Atwatera

- węglowodany, białka= 4 kcal

- tłuszcze= 9kcal

Dodatkowo określone

- 1g alkoholu etylowego – 7kcal

- 1 g kwasów organicznych – 3kcal

- 1 g polioligosacharydy- 2-4 kcal – mannitol, sorbitol, laktitol, wykorzystywane jako środki słodzące w dużych dawkach działające przeczyszczająco

Mięso

Woda- 75%

Białko 18,5%

Tłuszcz 3%

Węglowodany % ( 0,5- 1,5), glikogen( 0,5-1,3%) składniki mineralne ( 1%)

Tłuszcz pozawłókienkowy 0,5-1,2%

Tłuszcz mięśniowy – 1,5-3%

Tłuszcz śródwłókienkowy – ok 1,5% fosfo, glikolipidy, triacyloglicerole

16.11.2011

__________________________________________________________________________________________________

STRAWNOŚĆ POKARMU

- stopień rozłożenia enzymatycznego w przewodzie pokarmowym węglowodanów, białek i tłuszczów na podstawie ich jako składników odżywczych przyswajalnych przez organizm człowieka

Cukry proste
Aminokwasy
Kwasy tłuszczowe

BIODOSTĘPNOŚĆ – PRZYSWAJALNOŚĆ - to stopień wchłaniania strawionych części pożywienia przez błonę śluzową jelita i wprowadzenie ich do krwi i płynów ustrojowych, a dalej do komórek organizmu, jako źródło energii

Wartość biologiczna- obecność w żywności ok 50 różnych składników, które możemy zgrupować w 4 podstawowe podgrupy, są egzogenne

Składniki egzogenne:

Niektóre związki mineralne i pierwiastki śladowe
NNKT
Aminokwasy egzogenne
Witaminy

Pierwiastki śladowe

Glin
Arsen
Bor
Kadm
Chrom
Fluor
Ołów
Lit
Nikiel
Rubid
Srebro
Tytan
Wanad
Cynk
Jod
Kobalt
Miedź
Magnez
Molibden
Selen
Żelazo

W mięsie: K,P,S,Na, Cl, Mg, Ca

W mleku: Ca:P= 1-1,2

NNKT

- kwas linolowy – C18:2

-kwas linolenowy – C18:3

Powstałe z przemian metabolicznych

AA C20:4 EPA C20:5 DHA C22:6

Poziom cholesterolu w mięsie( mg/100g)

Wieprzowina 65

Wołowina 60

Drób 81

Królik 32

Witaminy w mięsie

- z zespołu B

B1, B2, B3, B6, B12, kwas foliowy

- rozpuszczalne w tłuszczach: ADE- retinol, tokoferol, kalcyferol

- C- kwas askorbinowy

Aminokwasy egzogenne: izoleucyna, leucyna, lizyna, metionina, cystyna, fenyloalanina, tyrozyna, treonina, tryptofan, walina

Dzienna norma zapotrzebowania na białko 1g/1kg mc ( 50% powinno stanowić białko zwierzęce)

Wskaźniki wartości biologicznej białek

- aminokwas ograniczający CS- aminokwas, który występuje w najmniejszej ilości, odnosi się do hipotetycznego, idealnego wzorca białka

- współczynnik NPU- nett protein utilisation- wykorzystanie białka netto

- współczynnik PER- wydajności wzrostowej

NPU i PER - określone na drodze doświadczalnej, na zwierzętach modelowych, których garnitur enzymatyczny jest prawie idealny jak u człowieka np., świnia, szczury hodowli wsobnej rasy Vistor

Współczynnik NPU

Jajko 94

Mleko krowie 83

Mięso 67—76

Sery dojrzewające – 77—80

Kasza jęczmienna – 64

Bułka pszenna – 48

BEZPIECZEŃSTWO ŻYWNOŚCI W HIERARCHI POTRZEB SPOŁECZNYCH

GÓRA HIERARCHII POTRZEB

- ESTETYCZNE

-WIEDZY I ZROZUMIENIA

- SAMOURZECZYWISTNIENIA

- UZNANIA I SZACUNKU

- PRZYNALEŻNOŚCI I MIŁOŚCI

- BEZPIECZEŃSTWO

DÓŁ HIERARCHII POTRZEB –

- POTRZEBY FIZJOLOGICZNE

23.11.2011

__________________________________________________________________________________________________

Bezpieczeństwo żywnościowe

ekonomiczne
energetyczne
socjalne
ekologiczne
żywności

Bezpieczeństwo żywności

zapewnienie, że żywność nie spowoduje uszczerbku na zdrowiu, jeżeli będzie przygotowana i spożywana zgodnie z przeznaczeniem.

Eliminacja zagrożeń - to wyeliminowanie czynników lub właściwości żywności mogące niekorzystnie wpływać na zdrowie człowieka .

Rodzaje zagrożeń;

Fizyczne
Chemiczne
Biologiczne

Każda z tych grup cechuje się pewną specyfiką i różnego rodzaju czynnikami, które niesie za sobą żywność, w której te czynniki występują. Największą grupą są zagrożenia biologiczne.

Zagrożenia fizyczne;

Te zagrożenia, które określamy mianem fizycznych do niedawna nie były wyodrębnioną grupą zagrożeń, gdyż nie przywiązywano do nich większej wagi. Obecnie zagrożenia fizyczne traktowane są na równi z zagrożeniami chemicznymi czy tymi, o których mówi się od dawna, czyli zagrożeniami biologicznymi, a w szczególności mikrobiologicznymi.
Ciała obce pochodzące z surowców. W każdej z grup żywności tego typu zagrożenia istnieją. W grupie surowców roślinnych tego typu zagrożeniami mogą być chociażby pestki lub fragmenty pestek owoców w przetworach, dżemach, konfiturach. Jeżeli chodzi o produkty zwierzęcego pochodzenia w tej grupie przede wszystkim fragmenty odłamków kostnych, które mogą znaleźć się w kiełbasie lub wędlinie w wyniku złej obróbki bloku mięśniowego, lub zbyt duże fragmenty ścięgien. W grupie naturalnych zagrożeń fizycznych np. w wypadku filetu z ryb są ości. Konsument kupując filet jest przekonany, że tego typu czynnika być nie powinno.
Ciała obce dostające się do środka spożywczego wraz z surowcami. Przykład z grupy surowców roślinnych - chociażby piasek, małe kamyczki, patyczki, odłamki słomy, które mogą wraz z truskawkami trafić do dżemu. W przypadku surowców zwierzęcego pochodzenia nieprawidłowo przeprowadzony proces może spowodować, że to, co zwierzę ma na swojej powierzchni ( włosy, zabrudzenia) może trafić do środka spożywczego.
Dostające się w trakcie procesu technologicznego ( w czasie przetwarzania) - z narzędzi i opakowań trafiają do środka spożywczego. Przykładem niech będzie to ze w latach 80 wróciła duża partia konserw, które eksportowaliśmy do Stanów i Kanady. Okazało się, że źle funkcjonowała zamykarka i wrzucała opiłki metalu na powierzchnię konserwy.
Powstające w wyniku zaniedbań personelu, od personelu dostają się głównie włosy. Niedopuszczalne są wszelkiego rodzaju ozdoby (biżuteria), jak również niedopuszczalne jest, aby były pomalowane paznokcie lub sztuczne paznokcie.
Wynikające z nieprzestrzegania zasad GMP (dobrej praktyki produkcyjnej) (odpowiednia konstrukcja hal przetwórczych, odpowiednie zabezpieczenia ścian, okien, wszelkiego rodzaju urządzeń)
Wprowadzane świadomie (tak zwane zafałszowanie żywności)

Zagrożenia fizyczne i ich pochodzenie

Szkło - szkło okienne, oświetleniowe, optyczne, opakowania, sprzęt laboratoryjny

Drewno - palety, opakowania

Piasek - surowce tynki

Metale- surowce, narzędzia, maszyny

Tworzywa sztuczne, opakowania palety, maszyny

Kości, ości, pestki - surowe

(Jeszcze jedno zdanie - są pewne tendencje, ale no ta Ben w moim pojęciu błędne, że do grupy zagrożeń fizycznych zalicza się pył, kurz czy brud - tego typu aerozole stanowią w zasadzie zagrożenie chemiczne lub nawet mikrobiologiczne, stąd raczej te elementy, jako zagrożenie fizyczne nie powinny być brane pod uwagę.

Blanszowanie - eliminacja zanieczyszczeń, mikroflory, wstępna obróbka i poprawienie cech sensorycznych tego produktu, unieczynnienie własnych enzymów tkankowych w roślinach (przedłużenie trwałości)

Zagrożenia chemiczne

Naturalne - pochodzące z surowca, co prawda w surowcach roślinnych jest ich więcej
Dostające się do żywności w wyniku zabiegów agronomicznych
Dostające się do żywności w wyniku rolniczego wykorzystania terenów ekologicznie zagrożonych (wypasanie krów w bliskości traktów komunikacyjnych)
Dostające się w wyniku zabiegów weterynaryjnych.
Dostające się w trakcie procesów technologicznych i tu mamy te zagrożenia chemiczne przypadkowe jak i mamy substancje chemiczne, które są celowo wprowadzane do żywności.
Skażenie radioaktywne izotopami pierwiastków promieniotwórczych
mikotoksyny i toksyny bakteryjne
Zafałszowania ( szczególne znaczenie ma mleko i jego pochodne a głównie chodzi o zniwelowanie zakwaszenia mleka)

Zagrożenia naturalne - trafiają do żywności wraz z surowcem czy środkiem spożywczym, w niektórych środkach spożywczych głównie roślinnego pochodzenia w sposób naturalny występują substancje toksycznie, tymi środkami mogą być;

Alkaloidy
Glikozydy
Saponiny
hemaglutyniny
Inne

Alkaloidy - w roślinach stanowiących pasze dla zwierząt i (kąkol polny, szalej, wilcze łyko) występują toksyczne alkaloidy składniki żywic i olejków. Często są one szkodliwe dla zwierząt, zanieczyszczając mięso i mleko mogą być niebezpieczne dla ludzi.
Sporysz- przetrwalniki grzyba

Alkaloidy obecne są również w używkach takich jak kawa herbata czy papierosy (kofeina, teina, nikotyna)

AMYGDALINA - GLIKOZYD

Występuje w gorzkich migdałach (2-3%) w pestkach wiśni, śliwek, brzoskwini, moreli

Czynnik szkodliwy 0 - toksyczny –cyjanowodowe (nie pamiętam o co mi chodziło)

Zaburzenia w oddychaniu, ból głowy, drętwienie śluzówki jamy ustnej, ślinotok, drgawki

- ostry przebieg prowadzi do śmierci

- Przewlekle zatrucie o przebiegu mutagennym.

LINAMARYNA - glikozyd cyjanogenny silnie trujący. Występuje głównie w nasionach roślin strączkowych oraz w lnie, nasionach fasoli. Jego ilość zależy od odmiany fasoli oraz stopnia dojrzałości. W trakcie obróbki termicznej (Np. gotowania) glikozyd ten ulega rozpadowi.

Glikozyd ten w środowisku silnie wilgotnym zamienia się w silnie trujący kwas pruski

(Nigdy nie gotować fasoli pod przykryciem)

SOLANINA - glikozyd

Występuje w niedojrzałych lub zepsutych ziemniakach (oczka kiełki) lub zielonych pomidorach. Działa drażniąco na przewód pokarmowy mogą również wystąpić zaburzenia ze strony układu nerwowego.

Objawy zatrucia to głównie mdłości, wymioty, kolka, biegunka i w ciężkich przypadkach może wystąpić niepokój, zaburzenia krążenia, oddychania, rozszerzenie źrenic, zmniejszenie odruchów, białkomocz.

SAPONINY

Toksyczne alkaloidy występujące w soi roślinach strączkowych burakach, szparagach, szpinaku, chałwie, kawie i herbacie

Saponiny powodują hemolizę, zapalenie jelita biodrowego, inhibitory enzymów głównie chymotrypsyny.

Obróbka termiczna częściowo inaktywuje te związki.

HEMAGLUTYNINY

Występują w grzybach i nasionach roślin strączkowych - soi, soczewicy, grochu, fasoli (fazyna).

Aglutynacja krwinek czerwonych.

Inaktywacja w czasie zabiegu termicznego.

CZYNNIKI HAMUJĄCE DZIAŁANIE TRYPSYNY

Czynnik przeciwtryptyczny - rośliny strączkowe, hamuje uwalnianie metioniny w czasie hydrolizy białek

-niedobór tego aminokwasu oraz zaburzenia w wytwarzaniu żółci i wchłaniania kwasów tłuszczowych

SUBSTANCJE POWODUJĄCE FAWIZM (choroba fasolowa – niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej kluczowa rola w powstaniu podstawowego komórkowego czynnika redukującego) - wicyna, konwicyna

Źródło - surowy niegotowany bob

Objawy - zawroty głowy, nudności, wymioty, niedokrwistość, żółtaczka.

SUBSTANCJE POWODUJACE LATYRYZM (osteolatyryzm) (zaburzenia funkcjonowania układu nerwowego pojawiające się po spożyciu, na surowo, ugotowanych lub w postaci mąki, nasion różnych gatunków groszku Lathyrus (nie mylić z grochem Pisum). Choroba ma charakter przewlekły i notowana jest częściej w krajach o ciepłym klimacie, podczas gdy w klimacie umiarkowanym jest bardzo rzadko spotykana. Przyczyną jest zatrucie alkaloidem)

Źródło: pewne odmiany grochu i lędźwianu siewnego .

Objawy: ze strony układu nerwowego zaburzenia ruchowe kończyn dolnych i porażenia.

Substancje te są inhibitorami oksydazy lizylowej enzymu niezbędnego w syntezie kolagenu z elastyny.

SUBSTANCJE WOLOTWÓRCZE

Występują one w roślinach krzyżowych kapustnych, rzepaku, soi, bruki, nasionach rzeżuchy

Czynnik toksyczny - WOT 5-winylo-oksazolidynotion-2. Hamuje dopływ jodu.

KWAS ERUKOWY

Występuje w rzepaku - jego zawartość może wynosić 1-505 (???) Wyniki na zwierzętach wykazały hamowanie wzrostu i zmiany czynnościowe i histopatologiczne w mięśniu sercowym.

KWAS SZCZAWIOWY

W szpinaku rabarbarze, kakao, herbacie, nadmiar prowadzi do kamicy. Objawy - zaburzenia żołądkowo-jelitowe, zaburzenia w układzie moczowym i nerwowym.

KWAS FITYNOWY

W mąkach żytnich pszennych, ryżowych z grubego przemiału, orzechach.

W organizmie wiąże wapń, magnez, cynk i żelazo czyniąc je nieprzyswajalnymi.

AWIDYNA

- jest to glikoproteina występująca w surowym białku jaj. Powoduje ona w organizmie człowieka wiązanie biotyny (Wit. H) Spożycie nadmiaru awidyny może prowadzić do niedoboru biotyny. Można ją łatwo usunąć poddając jajka obróbce termicznej.

TOKSYNY WYSTĘPUJĄCE W MAŁŻACH

Paralityczne PSP (paralitic shellfisch poisoning)

Wywołujące biegunkę DSP (diaretic shellfish poisoning)

Powodujące amnezje ASP (amnestic shellfish poisoning)

Neurotoksyczne NSP (neurotoxic shellfish poisoning)

TOKSYCZNE ZWIAZKI W MIĘSIE RYB

Mięso ryb ciguatera CFP ciguatera fish poisoning (czerwone przypływy)

Zagrożenia chemiczne dostające się w wyniku zabiegów agrotechnicznych

Azotany, azotyny, nitrozaminy, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne

Pestycydy

30.11.11

Zanieczyszczenie - każda substancja, która nie jest celowo dodawana do żywności a jest w niej obecna w następstwie procesu produkcji, w tym produkcji roślinnej i zwierzęcej oraz w zabiegach weterynaryjnych, lub nieprawidłowości występujących w obrocie, albo jest następstwem zanieczyszczenia środowiska.

Najczęściej źródłem jest samo środowisko.

Zagrożenia chemiczna dostające się w wyniku zabiegów agronomicznych.

Azotany, azotyny i N-nitrozaminy - źródłem tych związków są głównie nawozy mineralne. Szczególnie duża ilość tych związków znajduje się w warzywach, sałacie, szpinaku, burkach, marchwi, stąd mogą trafiać do organizmów zwierzęcych. Szczególne niebezpieczeństwo niesie za sobą przechowywanie warzyw, bowiem w czasie przechowywania w wyniku redukcji mikrobiologicznej, (o której jeszcze będziemy mówili) azotany są redukowane do azotynów i te są związkami wysoce szkodliwymi. Pobieranie tych związków azotowych, przez organizm (szczególnie azotynów) powoduje przejście hemoglobiny w methemoglobinę, która nie ma zdolności odwracalnego wiązania tlenu. Czyli wiązanie Hb-O jest zablokowane przez jon azotynowy, co prowadzi do śmierci. Szczególnie wrażliwe na methemoglobinę są dzieci a zwłaszcza niemowlęta do 3-go miesiąca życia.
wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) - zbudowane z 2-13 pierścieni benzenowych, tych związków jest około 200, szczególną role przypisuje się w toksykologii żywności benzo-A-pirenowi, benzo-A-antracenowi. Szczególną role przywiązujemy do benzo-A-pirenu. W literaturze znany również, jako alfa benzopiren. Skąd bierze się ten związek w środowisku? Przede wszystkim WWA powstają w wyniku działania wysokich temperatur w przetwarzaniu węgla czy ropy naftowej. Bardzo często pojawiają się one także w wyniku pożarów lasów, przysparza środowisku tych związków także motoryzacja a sami gotujemy sobie te związki poprzez palenie papierosów. Do żywności przedostają się one z gleby lub wody. Powstają też w samym procesie technologicznym obróbki żywności (palenie kawy) bądź też wędzenie.
pestycydy- są to jedne z najniebezpieczniejszych związków.

Rozporządzenie Komisji WE 1881/2006 z 19 grudnia 2006 ustanawiające najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń w środkach spożywczych
(miedzy innymi WWA)

Zagrożenia chemiczne dostające się w wyniku rolniczego wykorzystania terenów ekologicznie zagrożonych;

Dioksyny - grupa chloro organicznych aromatycznych związków organicznych (zaliczana do WWA)

Oksantern
Dibenzodioksyna

Związki te charakteryzują się wysoką stabilnością termiczną jak również są odporne na pewnego rodzaju procesy chemiczne (utlenianie - ewentualna degradacja biologiczna).

Źródłem dioksyn jest głównie niekontrolowane spalanie odpadów zawierających chlor (związek silnie toksyczny).

Człowiek również ulega zatruciu - przy stosunkowo wysokiej dawce dioksyn występuje tzw. trądzik chlorowy

Najwyższy dopuszczalny poziom dioksyn i polichlorowanych bifenyli (pg/g tłuszczu)

Mięso i przetwory

-bydła i owiec, 3,0; 4,5

-drobiu 2,0; 4,0

-świń 10; 1,5

-wątroby 6,0; 12,0

Ryby (węgorz) 4,0; 8,0 (12,0)

Mleko 3,0; 6,0

Jaja 3,0; 6,0

Pestycydy (łac. Pestis - zaraza, cedere – niszczyć)

Ze względu na ich przeznaczenie pestycydy dzielimy na;

rodentycydy (zwalczające gryzonie)
insektycydy (owady)
akarycydy (roztocza)
moloskocydy (mięczaki)
herbicydy
fungicydy (grzyby)
defolianty (liście)
repelenty (odstraszające owady
atraktanty (wabiące owady)

Rozporządzenie Komisji UE 459/2010 z 27 maja 2010

Zmieniające załączniki do rozporządzenia WE 396/2005 Parlamenty Europejskiego i Rady w odniesieniu do najwyższych dopuszczalnych poziomów pozostałości niektórych pestycydów w określonych produktach oraz w na ich powierzchni.

W Polsce, z urzędu, sprawę pestycydów kontroluje Instytut Ochrony Roślin i Nasiennictwa w Poznaniu.

Kolejną grupą zanieczyszczeń chemicznych to niejako powiązane z poprzednimi - wykorzystanie rolnicze terenów ekologicznie zagrożonych.

metale (głównie ciężkie, ołów arsen, kadm rtęć) - wypasanie krów przy drogach. 2x wyższa koncentracja ołowiu w wątrobie i nerkach. Podobnie jak ze zwierząt z obszarów uprzemysłowionych.
radionuklidy

Najwyższy dopuszczalny poziom metali mg/kg świeżej masy

	Pb	Cd	Hg
Mleko	0,020
mięso (końskie)		0,10	0,05
Wątroba	0,5	0,5
Nerka	0,5	1,0
Ryby
Skorupiaki	0,5	0,5
Małże	1,5	1,0
Głowonogi	1,0	1,0
Tłuszcze	0,1

Najwyższy dopuszczalny poziom cyny (mg/kg świeżej masy)

- produkty w puszkach - 200 mg/kg

- napoje (w puszkach) 100 mg/kg

- produkty w puszkach dla niemowląt 50 mg/kg

- dietetyczne produkty spożywcze - 50 mg/kg

Radionuklidy naturalnie występujące w żywności

- Uran U238, U234, U235 (trzy odmiany izotopów)

_ Tor Th 232 Th228 Th230

- Rad Ra 226 Ra228

Występują w glebie i pobierane są stąd przez rośliny. Wraz z roślinami trafiają do organizmu zwierzęcia. Do człowieka mogą trafić bezpośrednio z roślinami bądź z produktami pochodzenia zwierzęcego lub wodą.

Ważniejsze radionuklidy uwalniane do środowiska, a występujące w żywności

- Cs 137 - T1/2 = 30,07 lat

- Cs 134 T1/2 = 2,06 lat

- Sr 90 T1/2 = 28,78 lat

- I 131 T1/2 = 8,06 dni

- Ołów 210

- Polon 210

- bezpośrednio z dyspozycji na części naziemne roślin, jako tzw. pył radioaktywny

- pośrednio pobierane przez rośliny z gleby

- do organizmów zwierząt trafiają z roślinami

- Po 2010 występuję w znacznej ilości w żywności pochodzenia morskiego (ryby, skorupiaki, mięczaki)

Rozporządzenie Rady nr 3954/87 z dnia 22 grudnia 1987

Ustalające maksymalne dozwolone poziomy skażenia radioaktywnego środków spożywczych oraz pasz po wypadku jądrowym lub w każdym innym przypadku zdarzenia radiacyjnego.

(Tabelka dozwolonych poziomów skażenia - patrz rozporządzenie)

Zagrożenia chemiczne dostające się w wyniku zabiegów weterynaryjnych;

antybiotyki
hormony
inne leki weterynaryjne

Szczególną grupę stanowią leki o działaniu p/bakteryjnym.

Przyczyny pozostałości substancji leczniczych w środkach spożywczych

nieprzestrzeganie okresów karencji
nadmierne dawkowanie
stosowanie substancji niemających autoryzacji do leczenia zwierząt. (Nie są dopuszczone przez urząd)

Okres karencji - czas, jaki musi upłynąć od ostatniego podania środka leczniczego do uboju a w przypadku mleka, jaj czy miodu, do momentu pozyskania tych środków do celów spożywczych, aby tkanki i produkty nie zawierały pozostałości.

MRL – (maximum residue limit) maksymalny limit pozostałości

Maksymalna zawartość pozostałości wynikająca z zastosowania środków weterynaryjnych (wyrażona w mg/kg lub mg/kg w stanie surowym ) która może być przyjęta (...)

Najwyższy dopuszczalny poziom pozostałości - największe prawnie dopuszczony poziom stężenia pozostałości środka chemicznego w żywności i paszy lub na ich powierzchni i najniższy poziom narażenia konsumenta konieczny do ochrony szczególnie wrażliwych konsumentów.

Dopuszczalne dzienne spożycie ADI (acceptible daily intake) tj. maksymalna ilość substancji w mg/kg m.c. która spożywana codziennie przez całe życie nie okaże się szkodliwa dla zdrowia.

Zagrożenia dla konsumentów które niosą pozostałości;

reakcje alergiczne - penicyliny, aminoglikozydy, sulfonamidy to ok 5-10% populacji ludności. Ilość pozostałej substancji jest uzależniona od rodzaju alergii do wstrząsu anafilaktycznego włącznie.
działanie nefrotoksyczne - neomycyna, gentamycyna, streptomycyna
substancje rakotwórcze – nitrofurany
anemia aplastyczna - chloramfenikol

Jest to bezpośrednie oddziaływanie poszczególnych substancji a poza tym;

zaburzenie równowagi ilościowej i jakościowej mikroflory jelitowej.
generowanie odporności mikroflory na wspomniane już leki.

Pozostałości antybiotyków w żywności to nie tylko oddziaływanie na człowieka ale to także pewne skutki dla przetwórstwa tej żywności a głównie przetwórstwa w przemyśle mleka bowiem pozostałości tych związków hamują wzrost drobnoustrojów tzw. kultur starterowych stosowanych w produkcji;

napojów mlecznych fermentujących (zakwasy, śmietana, masło, kefir)
serów dojrzewających
wędlin surowych dojrzewających typu salami

Mamy tu wymierne ekonomicznie straty

Rozporządzenie Parlamentu i Rady WE nr 470.2009 z 6 maja 2009

Ustanawiające wspólnotowe procedury określania maksymalnych limitów pozostałości substancji farmakologicznie czynnych w środkach spożywczych pochodzenia zwierzęcego.

(Nie podaje ścisłych limitów, odwołuje się do wcześniejszego rozporządzenia Rady (EWG) nr 2377/90 z dnia 26 czerwca 1990

Ustanawiające wspólnotowe procedury dla określania maksymalnych limitów pozostałości substancji farmakologicznie czynnych w środkach spożywczych pochodzenia zwierzęcego.

7.12.2011

Substancje chemiczne dostające się w trakcie procesu technologicznego

- przypadkowo dostające się do żywności

- celowo dostające się do żywności

Substancje dodatkowe

Substancje dozwolone do stosowania do środków spożywczych i używek, ale tylko:

- zgodnie z ich funkcją technologiczną

- do określonego środka spożywczego

- w ściśle określonych ilościach

- w przypadku, gdy ich użycie jest technologicznie uzasadnione i nie stwarza zagrożenia dla człowieka

Substytuty

- kazeinian Na

- alfa i beta laktoalbumina, białczany (głównie sodu)

- białka sojowe

- białka mleka

Extender

Dodatek do produktów mięsnych, uzupełnienie białka mięśniowego, przy wędlinach, gdy został użyty surowiec niższej klasy.

Do substancji dodatkowych nie jest zaliczana żelatyna !!!

Cele stosowania substancji obcych

- nadanie określonych cech sensorycznych

- wzbogacenie wartości odżywczej

- konserwacja

- zapewnienie prawidłowości procesów technologicznych

Substancje dodatkowe dozwolone

1) Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 22.11.2010 w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych

2) Ustawa z 25.08.2006 o bezpieczeństwie żywności i żywienia

3) Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) 1333/2008 z 16.12.2008 w sprawie dodatków do żywności

Rozporządzenie Komisji (UE) z 11.11.2011

- nr 1129/2011 zmieniające załącznik II rozporządzenia 1333/2008

- nr 1130/2011

- nr 1131/2011

(odnośnie do glikozydów stewiolowych -> do mleka, z rośliny stewii, 200-300x słodsza od cukru rafinowanego

rebandiozyd A
rebandiozyd C
dulkozyd A

lista substancji dozwolonych dodatkowych zawiera 321 pozycji.

I. Barwniki

Nie wolno barwić

- żywności nieprzetworzonej

- mleka

- tłuszczów zwierzęcych nieprzetworzonych

- jaj i produktów jajecznych

- ryb, mięczaków, skorupiaków

- mięsa, drobiu i dziczyzny

- miodu pszczelego cd. dalej

Barwniki

Kiełbasy i pasztety

kurkumina
karoteny – 20 mg/kg
koszenila (karminy) 100 mg/kg
karmel
czerwień buraczana q.s.
betanina
ekstrakt z papryki (kapsatyna, kapsorubina) – 10 mg/kg

Luncheon meat i breakfast sausages

czerwień Allura AC – 25 mg/kg

Burger meat

koszenila
karmel

1) Czerwień Allura AC

- pomarańczowy barwnik azowy

- główny produkt zastępujący amarant

- pseudoaleregiczne reakcje u ludzi nie tolerujących kwasu benzoesowego i aspiryny (układ oddechowy i pokarmowy)

2) Karmel

- siarczynowy, amoniakalny, siarczynowo-amoniakalny

3) Koszenila

cd.

- ikra ryb – amarant 30 mg/kg

- śledzie wędzone – brąz FK 20 mg/kg

- ryby wędzone – annato [rozpuszczalny w tłuszczach barwnik terpentynowy, mieszanina karotenoidów otrzymanych z nasion annaty właściwej], (bixyna – rozpuszczalna w tłuszczach, norbixyna – rozpuszczalna w wodzie) – 10 mg/kg

- jadalne osłonki – annato, (bixyna, norbixyna) – 10 mg/kg

Do znakowania produktów mięsnych

czerwień Allura AC – E 129
błękit brylantowy FCF – E 133
brąz HT – E 155
mieszanina E 129 i E 133

do ozdabiania skorupek jaj i do stemplowania skorupek jaj stosuje się jedynie dozwolone barwniki

III. Poziom azotanów (mg/kg) w wyrobach mięsnych

Nazwa	Środek spożywczy	Maksymalna ilość, którą można dodać w trakcie produkcji	Maksymalna pozostałość
Azotan Na Azotan K	Produkty mięsne nie poddane obróbce termicznej	150
	Tradycyjne produkty mięsne peklowane zalewowo	300	10-250
	Tradycyjne produkty mięsne peklowane na sucho	300	250
	Inne tradycyjne produkty mięsne peklowane	250-300	10-250
Azotyn Na Azotyn K (tylko w mieszaninie z solą, aby nie doszło do zatrucia	Produkty mięsne	150
	Sterylizowane produkty (F0>3,0)	100
	Tradycyjne produkty mięsne peklowane zalewowo i na sucho. Inne tradycyjne produkty mięsne peklowane	180	50;100;175 50

Efekt perigo – szczególny wpływ azotynów na przetrwalniki bakterii (im wyższa temperatura, tym większy efekt bójczy azotynów)

- rola konserwująca

- do barwienia – wytwarza nitrozo mioglobiny

Sorbiniany, benzoesany, parahydroksybenzoesany

- głównie produkty roślinnego pochodzenia

ryby i przetwory (ikra) – Sa+Ba 2000 mg/kg
ryby solone i suszone – Sa+Ba 200 mg/kg
jaja kurze płynne – Sa+Ba 5000 mg/kg
odwodnione, zagęszczone, mrożone produkty jajczarskie – Sa 1000 mg/kg
białkowe analogi mięsa – Sa 2000 mg/kg
skorupiaki, mięczaki gotowe – Ba 1000 mg/kg, Sa+Ba 2000 mg/kg
osłonki kolagenowe – q.s.

Dwutlenek siarki i siarczyny w mg/kg (w przeliczeniu na SO2)

- burger meat, breakfast sausages – 450

- solone suszone ryby „Gadidae” – 200

- skorupiaki I mięczaki – 50-300

- żelatyna – 50

- białkowe analogi mięsa – 200

Inne konserwanty

- kwas borowy, czteroboran sodu (borax) – kawior 4g/kg

- siarczan glinu – białko jaja kurzego

Estry kwasu tłuszczowego i sacharozy – produkty mięsne poddane obróbce cieplnej 5g/kg

Estry kwasu tłuszczowego i glicerolu – produkty jajeczne 1g/kg

Antyoksydanty

kwas akorbinowy i jego sól sodowa, wapniowa – q.s.
kwas cytrynowy i jego sól potasowa, sodowa, wapniowa – q.s.

do:

- wyrobów mięsnych

- nieprzetworzonych ryb, skorupiaków, mięczaków

- produkty mrożone i głęboko zamrożone

kwas izoaskorbinowy i jego sól sodowa

do:

- produktów mięsnych peklowanych

- utrwalanych – 500 mg/kg

- konserw rybnych

- marynat rybnych

- prezerw rybnych – 1500 mg/kg

4- heksylorezorcynol

- skorupiaki

- produkty świeże, mrożone i głęboko mrożone

- maksymalna pozostałość – 2 mg/kg

Antyoksydacyjne dodatki do tłuszczów

- tokoferole – alfa, gamma, delta lub ich mieszaniny – q.s.

- galusany – propylu, oktylu, dodecylu – 200 mg/kg

- butylohydroksyanizol BHA – 200 mg/kg

- butylohydroksytoluen BHT – 100 mg/kg

- tertbutylohydrochinon TBHQ – 200 mg/kg

Fosforany (lepsze uwodnienie produktu)

- fosforan diwapniowy – produkty mięsne – 5 mg/kg

- trifosforan pentapotasowy – płynna masa jaja kurzego – 10g/kg

- polifosforany Ca, K, Na – surimi 1g/kg

Pasty rybne – 5g/kg

Przetworzone i nieprzetworzone mięczaki i skorupiaki – 5g/kg

Przetwory ze skorupiaków w puszkach – 1g/kg

Kwas glutaminowy

- mono i diglutaminian

- Na, K, Ca, NH4

- do 10 g/kg

Inne substancje poprawiające smak

- kwas guanylowy i jego sole

- kwas inozynowy i jego sole

- rybonukleotydy Ca i disodowe

- 500 mg/kg w przeliczeniu na kwas guanylowy

NaCl nie jest wymieniana w żadnym akcie prawnym.

Zawartość soli w 10g produktu

- szynka 300

- chleb 70

- masło 25

- ser żółty 70-150

- jajka 13

- marchew 3

- pomidory 0,4

- ziemniaki 0,3

- cytryna 0,6

- jabłka 0,2

- maliny 0,1

Zawartość sodu w produktach świeżych i przetworzonych (mg/100g)

Świeże	Na	Przetworzone	Na
Pomidory	8	Ketchup	962
Ogórki	11	Ogórki konserwowe	703
Kapusta biała	19	Kapusta kwaszona	260
Groszek zielony	2	Groszek konserwowy	178
Wieprzowina	48	Szynka wiejska	1026
Śledź świeży	89	Śledź marynowany	1090
Dorsz świeży	89	Dorsz wędzony	1170

Wpływ spożycia soli na rozwój chorób i funkcjonowanie organizmu

- ciśnienie tętnicze

- choroby sercowo-naczyniowe

- cellulit

- spadek potencji

Zalecane dzienne spożycie soli wg WHO – 5g/dzień

14.12.2011

Substancje dodatkowe dozwolone

KWAS GLUTAMINOWY
- mono i diglutaminian
- sodu i potasu, wapnia i amonu
- (do)< 10 g/kg.

Nie udowodniono negatywnego wpływu glutaminianu

inne substancje dodatkowe dozwolone poprawiające smak

kwas guanylowy i guanylany
kwas inozynowy i inozyniany
rybonuklotydy wapnia i disodowy
500 mg/kg

SÓL NaCl

Nie jest wymieniana w żadnym akcie prawnym, aczkolwiek do żywności jest często stosowana i dodawana. Kiedyś, aczkolwiek śledząc ostatnia literaturę nie spotkałem się z tym stwierdzeniem, sól była zaliczana do używek. Sól nie jest obojętna dla naszego organizmu. Przeciętny Polak spożywa od 16 do 18 gramów soli.

Co decyduje o spożyciu soli?

miejsce zamieszkania – wyraźne różnice pomiędzy ludnością zamieszkującą obszary wiejskie a ludnością zamieszkałą w miastach. Ludzie mieszkający na wsi spożywają 2x więcej soli. W aglomeracjach miejskich także jest zróżnicowane i w zależności od wielkości miast spożycie w miastach powyżej 500 tys. jest najmniejsze. Nieco mniejsze 200-500 (czyli np. Lublinie).
płeć – tu jest wyraźna różnica. Mężczyźni spożywają zdecydowanie więcej soli niż kobiety
wykształcenie – ludzie z wyższym wykształceniem spożywają soli zdecydowanie mniej niż ludzie niewykształceni. Najmniej spożywają ludzie z wyższym wykształceniem - mniej ze średnim (zróżnicowanie między technicznym a ogólnym)
pora roku – można by przypuszczać że zimą spożywa się więcej. Ale nie bo największe spożycie w lipcu i sierpniu. Drugi szczyt przypada na grudzień ale i tak jest to mniejsze spożycie niż w miesiącach wakacyjnych. Autorzy tłumaczą to tym, ze Polacy w okresie wakacyjnym robią stosunkowo dużo przetworów – bo spożycie jest naliczane na podstawie ubytków soli na rynku. Tak samo w okolicy Bożego Narodzenia.

Zawartość soli (w mg) w 10 g produktu;

Szynka 300
Chleb 70
Masło 25
Ser żółty 70-150
Jabłka 13
Marchew 3
Pomidory 0,4
Ziemniaki 0,3
Cytryna 0,6
Jabłka 0,2
Maliny 0,2

Zawartość sodu w produktach świeżych i przetworach (mg/100 g)

świeże	Na	Przetworzone	Na
Pomidory Ogórki Kapusta biała Śledź świeży Dorsz świeży	8 11 19 89 89	Keczup Ogórki konserwowe Kapusta kwaszona Śledź marynowany Dorsz wędzony	962 703 260 1090 1170

Pomidory

Ogórki

Kapusta biała

Śledź świeży

Dorsz świeży

Keczup

Ogórki konserwowe

Kapusta kwaszona

Śledź marynowany

Dorsz wędzony

962

703

260

1090

1170

Wpływ spożycia soli na rozwój chorób i funkcjonowanie organizmu;

ciśnienie tętnicze (wzrost)
choroby sercowo- naczyniowe (zawały serca i udary mózgu)
cellulit ( bo sól zatrzymując wodę powoduje obrzęki) co prawda u mężczyzn nie wystąpi cellulit ale za to ->
obniżenie potencji (zaburzenie erekcji co jest bezpośrednio związane ze wzrostem ciśnienia tętniczego i uszkodzeniem naczyń włosowatych)

Jemy około 10 g a powinniśmy jeść około 1g (dwie łyżeczki – szczypta)

1 łyżeczka zawiera 5g soli co daje 2g sodu a to zdecydowanie za dużo.

Zalecane przez WHO spożycie NaCl 5g dziennie (jedna mała łyżeczka do herbaty) [jeszcze nie dawno była nieco wyższa, jak ja zaczynałem studia mówiono o 16g, kilka lat temu o 7g]

14.12.2011

Zaliczamy tutaj:

enzymy
priony
wirusy
bakterie i ich toksyny
pleśnie i drożdże
pasożyty i ich metabolity

Enzymy jako zagrożenie biologiczne

enzymy bakteryjne
enzymy tkankowe
- Proteolityczne
- Glikolityczne
- Lipoiltyczne

Przemiany białek w produktach zwierzęcego pochodzenia są spowodowane:

Autolizą – zmiana wywołana przez własne enzymy tkankowe proteolityczne

- kalpainy

- katepsyny

- MPC – multikatalityczny kompleks katalityczny

Do niedawna twierdzono że to katepsyna D odgrywa tą istotną rolę w przemianach białkowych dziś zdecydowanie większa rolę przypisuje się kalpainie. Katepsyny jako enzymy lizosomalne zostały dziś zepchnięte na margines.

Przemiany autolityczne

- dotyczą niewielkiej grupy białek

- aktyna i miozyna oraz ich zespolenie (aktomiozyna) nie ulega zmianom

- białka łącznotkankowe nie ulegają zmianom - jedynie rozluźnienie struktury.

Na jakie białka działają kalpainy – głownie na białka mocujące, miofilamenty grube czy cienkie do linii Z.

Autolityczne zmiany sensoryczne

wzrost kruchości
zmiana wiązania wody
wytworzenie cech smakowo-zapachowych

To są te pozytywne działania enzymów proteolitycznych.

Ale negatywem jest przede wszystkim tzw. zaparzenie mięsa – proces autolityczny który w dużym stopniu dotyczy dziczyzny a jest skutkiem działania tych enzymów a czynnikiem ich usposabiającym jest temperatura, zbyt wysoka i długo utrzymująca się temperatura pozyskanej tuszy. O ile przy zwierzętach rzeźnych mamy skórowanie to w przypadku zwierzyny łownej tego się nie obserwuje. Myśliwy nie skóruje na łowisku tuszy bo jest to zabronione ale może (i powinien) schłodzić tusze – wyjmuje narządy jamy brzusznej (w żargonie myśliwskim narogi) i klatki piersiowej. Inne – zostawienie na śniegu, kołki rozporowe aby zimno docierało do jam ciała, a przy bardzo grubej zwierzynie wykonanie cięcia w dole pachowym i pachwinowym.

Priony jako zagrożenie biologiczne

Prion- kodowany genetycznie czynnik białkowy będący przyczyną chorób neurodegeneracyjnych w obrębie CUN

- oligomer białkowy o masie cząsteczkowej 27-30 kDa

- wywołuje choroby ludzi i zwierząt

Odkrywca Stanley Ben Prusiner. Otrzymał za badania nad prionami Nobla w 1997 roku.

Normalny prion który występuje w postaci tzw. białka PrP ma wyraźną strukturę helisy natomiast białko PrPsc cześć helisy przechodzi w postać Beta kartki i zmienia swoją strukturę i na zasadzie domina te zmiany postępują.

Choroby prionowe zwierząt:

scrapie – choroba owiec i kóz
TME – zakaźna encefalopatia norek
wyniszczająca choroba jeleni i antylop
gąbczasta encefalopatia kotów
BSE gąbczasta encefalopatia bydła – konieczność badania bydła w odpowiedniej grupie wiekowej.

Choroby prionowe ludzi:

- Kuru plemiona FORE papue – Nowej Gwinei

- Syndrom Gertsmanna- Strausslera- Scheinekera

- Śmiertelna dziedziczna bezsenność

- CJD – choroba Creutzfeldta – Jakoba

CJD

- samoistna sCJD (sporadyczna)

- przepasażowalna (jatrogenna) jCJD – głównie przy przeszczepach narządów wewnętrznych, a literatura mówi że najwięcej stwierdzono przy przeszczepach rogówki.

- rodzinna fCJD

-wariant vCJD ( z bydła na człowieka)

Nie jest to w skali wielki problem żywnościowy ale sygnalizuję, że takowy ma miejsce. Udowodniono, że są przypadki choroby u rzeźników którzy mieli kontakt z chorym na BSE bydłem.

Zakażenia wirusowe ludzi przenoszone przez żywność

NoV – novowirusy
HAV – wirus zapalenia wątroby typ A
HEV – wirus zapalenia wątroby typ E

11.01.2012

Zakażenia wirusowe przenoszone przez żywność

Zakażenia wirusowe przenoszone przez żywność u ludzi

- ok. 98% ostrego gastroenteritis o wykluczonej etiologii bakteryjnej wywoływanych jest przez wirusy

- w USA rocznie stwierdza się ok. 14 tysięcy przypadków wirusowego gastroenteritis (1/4 u dzieci)

- w Holandii 80% ognisk choroby z objawami biegunki lub wymiotów były powodowane przez wirusy.

NoV – Norovirusy
HAV – wirusy zapalenia wątroby typu A
HEV – wirusy zapalenia wątroby typu E
Rotawirusy
Adenowirusy

NOROWIRUSY – NoV (SRSV)

-rodzaj Norovirus

- rodzina Caliciviridae

- dawniej Norwalk/Norwalk-like viruses

- 4 podstawowe genogrupy

G1, G2 – gastroenteritis
G3 – szczepy izolowane od bydła
G4 – izolowane od ludzi, ale nie związane z gastroeneteritis

- dawka zakaźna – 10-100 cząsteczek wirusa

- oporny na czynniki zewnętrzne – związki chloru, zamrażanie, ogrzewania do 60*C

- narażone osoby w każdym wieku

- w jelitach uszkadza kosmki jelitowe

- zaburzenia czynności motorycznych żołądka

Drogi zakażenia

„sucha” droga zakażenia „mokra” droga zakażenia

Ścieki

Pobór wody

Nawadnianie owoców i warzyw

Chory

* Małże dwuskorupowe

Klient/konsument Pływanie, kontakt z wodą

Wodociągi, woda pitna i przemysłowa

Bezpośrednie zanieczyszczenie człowiek-człowiek, kontakt z żywnością

Obawy chorobowe

- 12-48h

- nudności

- nagłe wymioty

- bóle brzucha

- wodniste biegunki

- gorączka

- dreszcze

- bóle mięśniowe

- kończy się samowyleczeniem 2-4 dni

- u 30% bezobjawowo

- siewstwo z kałem 2-4 tygodnie

- po przechorowaniu – przeciwciała

- śmiertelność niska – osoby starsze, niemowlęta

HAV, HEV

HAV

- Picornaviridae

- zakażenie per os

- replikacja w hepatocytach

- z żółcią po całym organizmie

- inkubacja 28-30 dni

- objawy

1-2 tygodnie niespecyficzne
Dzieci do 6 roku życia – bezobjawowo
Dorośli z objawami żółtaczki

- siewstwo z kałem – na 6 dni przed objawami

- trwa kilka miesięcy

- trwała odporność

HEV

- Coliciviridae

- zakażenie fekalno-oralne

- wylęganie 15-65 dni

- objawy

Podobne jak przy HAV
Kobiety ciężarne -> wczesny poród -> poronienie -> śmierć

- szczepionki brak

ROTAWIRUSY

- Reoviridae

- genom podwójna nić DNA

- 7 grup A-G

- u ludzi A,B,C

- gastroenteritis

- u noworodków, dzieci do 2 r.ż.

- inkubacja 2 dni

- objawy

Biegunka
Wymioty
Gorączka

- siewstwo – 3-14 dni od zakażenia

ADENOWIRUSY

- rodzina Adenoviridae

- Mastadenovirus

- czynnik etiologiczny ostrych biegunek – serotyp 40 i 41 (jelitowe) HadV-F

- HadV-A – 31, 12, 18

- HadV-C – 1,2,5,6

- MID – 160 cząsteczek

- okres inkubacji 8-10 dni

- drogi zakażenia – kropelkowa, per os

Wykrywanie wirusów

- izolacja wirusów w hodowlach komórkowych

- mikroskopia elektronowa

- metody immunoenzymatyczne

- biologia molekularna

18.01.2012

Mikrobiologiczna jakość żywności
Bakterie towarzyszą nam ciągle w środowisku i żywności. Tę mikroflorę która występuje w żywności można podzielić na 2 grupy. Ze względu na ich role jaką odgrywają w żywności, a mianowicie funkcja negatywna i pozytywna. Jednakże zakładając jakość mikrobiologiczna ma 4 sposoby oddziaływania.

Jakość mikrobiologiczna produktów żywnościowych

Bezpieczeństwo zdrowotne (negatywna oddziaływanie mikroflory)
Trwałość mikrobiologiczna (negatywne oddziaływanie mikroflory)
Akceptowalność sensoryczna (pozytywne oddziaływanie mikroflory)
Wartość dietetyczna (pozytywne oddziaływanie mikroflory)

W tej grupie pozytywnego oddziaływania to przede wszystkim produkcja wyrobów fermentowanych. Enzymy wydzielane przez tę grupę drobnoustrojów powoduje nadanie w procesie technologicznym pozytywnych cech sensorycznych. Poznaliście Państwo na higienie mleka bowiem wyroby fermentowane dotyczą w dużej mierze przetwórstwa mleka. (tzw. Zakwasy wprowadzane przy produkcji jogurtów, kefirów serów twarogowych czy podpuszczkowych – dojrzewających. Mamy tu specyficzne szczepy bakteryjne, wykorzystywane też w przypadku masła, śmietany i śmietanki).

Oddziaływanie w przetwórstwie mleka nie jest jedyne bo mamy też produkcję mięsnych wyrobów fermentowanych – wędliny surowe dojrzewające typu salami. Do produkcji tej stosuje się różnego rodzaju mikroflorę której producent strzeże wielką tajemnicą. W zasadzie używamy dwóch rodzajów mikroflory. Mikroflorę z rodzaju Lactobacillus i Micrococus. Enzymatyczne oddziaływanie tej mikroflory które działa na podstawowe produkty, składniki wyrobu mięsnego w a w naszym przypadku głownie białka powoduje nadanie konkretnych cech sensorycznych. Rolę jaka odgrywa mikroflora w wyrobach typu salami to oprócz nadania pozytywnych cech sensorycznych to także rola nadania trwałości temu produktowi. Namnażanie – trzeba w produkcie stworzyć korzystne warunki do namnożenia wprowadzanych kultur bakteryjnych. Użyty surowiec musi byś najwyższej jakości. Rozwój tej mikroflory, tych zaszczepów powoduje zakwaszenie wyrobu. Stąd w wędlinach fermentowanych typu salami mamy specyficzny lekko kwaśny smak tego wyrobu i nadanie cech sensorycznych. Rozwój tej mikroflory działa antagonistycznie na mikroflorę wprowadzoną wraz z surowcem, działanie antagonistyczne oparte jest przede wszystkim na obniżeniu pH i zakwaszeniu tego produktu. Produkty metabolizmu drobnoustrojów Lactobacillus i Micrococcus prowadzą do zakwaszenia produktu. To zakwaszenie jest tak głębokie, że w ostatnim etapie procesu dojrzewania wyrobów mięsnych dochodzi do samowyjałowienia się tego produktu. Stąd trwałość dobrze wyprodukowanego salami waha się od 6 do 12 miesięcy. Jednym z czynników decydujących trwałości jest pora roku w której jest produkowany dany wyrób. Trwałość wyrobów zimowych jest nieco dłuższa.

Istotną rolę odgrywa także mikroflora w czasie peklowania mięsa. Omawiając substancje dodatkowe dozwolone powiedzieliśmy, że w grupie konserwantów używamy azotanów i azotynów. Oprócz roli konserwującej mają rolę w nadaniu cech sensorycznych. Łącząc się z mioglobiną wytwarzają barwnik – nitrozomioglobinę , nieco trwalszy od mioglobiny, jak również łącząc się z białkami i tłuszczami nadaje pewne pozytywne cechy sensoryczne. Jednakże żeby nastąpiła reakcja między tymi związkami konieczna jest redukcja jonów NO3 czy NO2 do jonu NO który to właśnie wchodzi w reakcję. Tę rolę redukującą musi wykazywać mikroflora solanki. Jest to jedna z trzech podstawowych właściwości mikroflory solanki;

-właściwości redukujące

- właściwości zakwaszające – tylko obniżenie pH jest tym czynnikiem który nadaje odpowiednie cechy sensoryczne i trwałość solance.

-właściwość wzrastania w zasoleniu – tzw. mikroflora sololubna, halofilna.

Dobroczynne oddziaływanie fermentowanych produktów mlecznych

- hamowanie wzrostu bakterii gnilnych – zapobieganie zaparciom i procesom geroatrycznym (patrz niżej – nietolerancja laktozy)

- zapobieganie biegunkom po antybiotykoterapii

- zwiększanie odporności na infekcje

- działanie antycholesterolowe

- działanie antykarcinogenne

Negatywne działanie produktów mlecznych;

- działanie alergizujące

- nietolerancja laktozy szczególnie w pewny wieku w rąbku szczoteczkowym zaczyna brakować enzymu rozkładającego laktozę (laktazy). Może pojawiać się wraz z wiekiem.

Mikroflora obecna w mięsnych produktach fermentowanych także w pewnym stopniu oddziałuje w w/w sposób.

Bakteriocyny – substancje antybiotyczne naturalnie produkowane o charakterze białkowym o stosunkowo wąskim spektrum działania antagonistycznego na inne bakterie ( szczególnie mikroflorę gnilną)

Zagrożenie związane z obecnością mikroflory w żywności:

- organizmy saprofityczne (decydują o trwałości żywności)

- organizmy chorobotwórcze

- mikroflora chorób zakaźnych

- mikroflora zatruć pokarmowych

Żywność jest wektorem czyli czynnikiem przenoszącym te drobnoustroje lub także podłożem do ich namnażania. Ta mikroflora patogenna, chorobotwórcza jest najistotniejszym czynnikiem szkodliwości występującym w żywności. Jej źródło może być:

- pierwotne – kiedy stwierdza się stany chorobowe zwierząt rzeźnych i obecność tej mikroflory już w surowcach w chwili pozyskania.

- wtórne zanieczyszczenia ze środowiska – środowiska przetwarzania i przechowywania żywności. Mikroflora która trafi do żywności znajduje w niej warunki do przeżycia.

Tę mikroflorę patogenna dzielimy na

- specyficznie chorobotwórczą czyli mikroflorę chorób zakaźnych – jest to mikroflora o wysokiej patogenności, bo praktycznie potrzebna jest tylko jedna komórka bakteryjna do wystąpienia procesu chorobowego. W przypadku chorób zakaźnych istotną rolę odgrywa źródło pierwotne. Rzadko (aczkolwiek jest taka możliwość – trafiają ze środowiska, przenoszone przez człowieka). Najbardziej charakterystyczny dla tej mikroflory jest fakt że mikroflora w środku spożywczym przeżywa ale nie namnaża się.

- mikroflora zatruć (zakażeń) pokarmowych [ang. Food born disease]

W przypadku zatruć pokarmowych istotną rolę odgrywa nie sama komórka bakteryjna (choć są i takie przypadki) ale jej toksyna. Stąd konieczna jest odpowiednia liczba (dawka) tych drobnoustrojów aby mogło wystąpić zatrucie pokarmowe – MID minimal infection dosis – które ogólnie określa się na poziomie powyżej 10 do 4 drobnoustrojów. Aczkolwiek specyfika poszczególnych rodzajów mikroflory jest różna. (szczegóły przy omawianiu konkretnych zatruć).

Przykładowo: pałeczki Salmonella ( wg ostatniego 9 wydania Bergey’a – klasyfikacja bakterii). Mamy ponad 2000 serovarietas – i dzielimy je na specyficznie chorobotwórcze dla ludzi (mikroflora chorób zakaźnych. S typhimurium i S. paratyphimurium – odkrywca Polak – Hirshweld). Drobnoustroje specyficznie chorobotwórcze dla zwierząt (S. abortus, S. gallinarum –pulorum) trzecia największa grupa to drobnoustroje niespecyficznie chorobotwórcze. Oczywiście pod warunkiem spełnienia warunku MID. Salmonelle są ubikwitarne, problem polega tylko na tym aby je odpowiednio inaktywować lub nie dopuszczać do namnażania się. ( a Salmonella nie namnaża się poniżej +5oC – jest to typowy mezofil, a inaktywuje 80o przez 10 min.)

Drobnoustroje indykatorowe wskazują na potencjalną obecność drobnoustrojów chorobotwórczych

- E. coli

- Bifidobacterium bifidum

- Streptococcus fecalis i faecium (grupa serologiczna D)

Cechy drobnoustroju indykatorowego

Szybko i łatwo wykrywalny
Łatwy do odróżnienia od innej flory bakteryjnej
Musi mieć udokumentowany związek z patogenem
Być obecny gdy patogen jest obecny
Liczba ich jest skorelowana z liczbą patogenu
Wymagania wzrostowe równe patogenowi
Przeżywalność nieco dłuższa od patogenu
Współczynnik śmierci analogiczny z patogenem
Być nieobecny w żywności wolnej od przypisanego im patogenu ewentualna minimalna ilość

II semestr

22.02.2012

Mikroflora rozkładu – saprofityczna (sapros gr. Zgniły)
(do wystąpienia zatrucia pokarmowego potrzebna jest minimalna dawka infekcyjna. Wstępnie jej ilość określa się na powyżej 10-4)

Nie wykazują właściwości chorobotwórczych, traktują produkt spożywczy jako źródło pokarmu. Enzymy i podstawowe produkty wykorzystywane przez te drobnoustroje stanowią źródło pokarmu dla tych drobnoustrojów. Rozkład następuje etapowo bowiem etapami odbywa się rozkład produktów. Białka -peptydy – aminokwasy.

Pochodzenie mikroflory
- Pierwotne – pierwotne zanieczyszczenie to drobnoustroje które jeszcze za życia zwierzęcia były w jego organizmie. W pierwszej kolejności są to stany chorobowe, ale te w zasadzie powinny być wyeliminowane w badaniu przed i poubojowym. Są jednak sytuacje, że ta mikroflora towarzysząca pewnym chorobom nie w pełni rzutuje na ocenę sanitarno weterynaryjną – nie eliminuje środka spożywczego jako przydatnego do spożycia. W pewnych sytuacjach może się więc pojawić.. innym źródłem jest nieprawidłowe postępowanie ze zwierzęciem przed ubojem – obrót i czynniki z nim związane. Głównie chodzi o odpoczynek i głodówkę przedubojową. Bowiem brak tej głodówki powoduje tzw. bakteriemię pokarmową. Komensale przewodu pokarmowego wraz z cząstkami (substancjami odżywczymi są wchłaniane przez organizm i drogą krwi rozniesione -stąd bakteriemia pokarmowa). Układ obronny po jakimś czasie eliminuje zagrożenie ale właśnie dlatego potrzebna jest głodówka.
  Źródło to jest jednak marginalne.
- Wtórne zanieczyszczenie środka spożywczego spowodowanego przez człowieka, środowisko. W tym zanieczyszczenia aerogenne, spowodowane przez urządzenia, sprzęty, narzędzia, oraz samego człowieka którego powierzchnia ciała (głównie dłonie) nie są wolne od zanieczyszczenia.
  W czasie rozkładu pojawiają się produkty tego rozkładu niosące ze sobą negatywne cechy sensoryczne. Zgodnie z przepisami dyskwalifikują środek spożywczy, eliminując go jako dopuszczony do spożycia przez człowieka. Przede wszystkim jednak decyduje mikroflora o trwałości czyli okresie w jakim produkt spożywczy zachowuje swoje właściwości użytkowe.

Trwałość produktu spożywczego – czas, po upływie którego produkt jest nieakceptowany z punktu widzenia zdrowotnego, sensorycznego lub wartości odżywczej.

Rozkład żywności

Rozkład prowadzi do powstania niskocząsteczkowych związków chemicznych szkodliwie oddziałujących lub mają negatywne cechy sensoryczne – nie są akceptowane przez konsumenta.

Rozkład fizyko – chemiczny
Rozkład biologiczny

Czynniki rozkładu fizyko – chemicznego żywności

Wywoływane przez czynniki środowiska w którym przechowywana jest żywność

Temperatura – im wyższa tym procesy rozkładcze przebiegają szybciej.
Tlen atmosferyczny – jako jeden z głównych, podstawowych i silnych czynników rozkładu – powoduje zmiany oksydacyjne którym ulegają przede wszystkim tłuszcze , ale nie tylko one. Powstałe czynniki indukują rozkład białek mięśniowych
Woda –czynnik wywołujący tzw. Hydrolizę składników żywności
Światło dzienne – (promieniowanie słoneczne) – działa przyspieszająco i katalitycznie na procesy rozkładu.

Wszystkie w/w czynniki powodują zmiany sensoryczne. Największe zmiany oksydacyjne powodowane są w tłuszczach. W wyniku działania oksydacyjnego pojawiają się aldehydy – (masłowy, amylowy, kapronowy). [ jako pierwszy pojawia się aldehyd epihydrynowy] Aldehydy mają jednak niski próg wyczuwalności. Do grupy w wysokim progu wyczuwalności należą ketony – produkt rozkładu enzymatycznego tłuszczy.
Innym rodzajem rozkładu jest, w czasie przechowywania zamrożonej żywności wysuszenie produktu na jego powierzchni. Zestalona w postaci kryształków lodu woda, przy bardzo długim przetrzymywaniu w mroźni bez opakowania lód sublimuje i na powierzchni zamrożonego mięsa (czy głównie tusz) pojawiają się tzw. oparzeliny. W wyniku sublimacji powstają wolne przestrzenie wypełnione powietrzem a co za tym idzie jest to dobry sposób do przyspieszenia procesu oksydacyjnego (głównie tłuszczów). Stąd tez trwałość mięsa w mroźni jest zdecydowanie ograniczona i waha się od 12 miesięcy (wieprzowina) do 18 ( wołowina). Chcąc uniknąć oparzelin i procesu oksydacyjnego jest foliowanie tusz przeznaczonych do zamrożenia. Mówiąc o oksydacji trzeba jeszcze wspomnieć – w procesie oksydacji ulega także oksydacji mioglobina – metmioglobina (szaro – niezbyt dobrze oceniana barwa).
Podsumowując rozkład fizyko- chemiczny należy to podkreślić, że procesy te nie prowadzą do daleko zaawansowanego rozkładu produktów zwierzęcego pochodzenia.

Rozkład biologiczny żywności

Enzymy własne tkanek
Drobnoustroje niespecyficzne

Mimo utraty funkcji życiowych funkcję zachowują enzymy własne (dotyczy to produktów pochodzenia roślinnego – dojrzewanie owoców ale dotyczy to też mięsa i tego jakże istotnego jakim jest proces ogólnie określany jako dojrzewanie mięsa, gdzie rolę odgrywają kalpainy i katepsyny) Zmiany wywoływane przez te enzymy własne prowadzą do wytworzenia tzw. prekursorów smakowo- zapachowych a także prawidłowe tekstury – kruchości i soczystości. Procesy te przebiegają wolno (nie mogą przebiegać zbyt intensywnie bowiem doprowadziłyby do niekorzystnych zmian – niskocząsteczkowych związków o negatywnych cechach sensorycznych. Może prowadzić do przenikliwej kwaśnej fermentacji zwanej niekiedy zaparzeniem. Najczęstszą przyczyną jest brak szybkiego odprowadzenia ciepła z tuszy zwierzęcia po jego uboju. Na skalę przemysłową proces absolutnie rzadki. Przy ubojach gospodarskich może się zdarzyć – gdy skórowanie lub wytrzewienie tuszy nastąpiło zbyt późno.

Najczęściej zaparzenie obserwować można w przypadku pozyskiwania dziczyzny. Przy nieodpowiednich warunkach pozyskiwania dziczyzny grubej- za późno oskórowano tuszę.

Najistotniejsze są jednak drobnoustroje niespecyficznie. Ich ilość prowadzić może w zależności od etapu – w pierwszej kolejności do zmian

Smaku
Barwy
Struktury i konsystencji
Wartości odżywczej

Trwałość mięsa w zależności od liczby mikroflory

Klasa trwałości	Liczba drobnoustrojów
I	10,5-10,6
II	10,6-10,7
III	10 7,7

Czynniki trwałości żywności

Mikroflora – jej ilość, jakość i właściwości
Właściwości fizyko-chemiczne – środowiska pozyskiwania i przetwarzania
Stan fizyczny
Skład chemiczny

Mikroflora rozkładu

Enterobacteriaceae – Eschericia, Enterobacter, Proteus (Citrobacter – ostatnio co raz więcej)
Micrococcaceae – Micrococcus, Staphylococcus
Streptococcaceceeae – Streptococcus. Lueconostsoc, Pediococus
Pseudomonadaceae – pseudomonas, Areomonas, Alcaligenes
Bacolliaceae – Bacillus, Clostridium
Neisseriaceae – Acinetobacter, Moraxella
Lectobacillaceae – lactobacillus
Drożdże – candida, rhodotorulla, Sacharomyces Hansenula
Pleśnie – Thamnidum. Penicilium, Aspergills, Rhizopus, Cladosporium, Sporotrichum

Pochodzenie – najczęściej środowisko z którego pochodzi surowiec

Pochodzenie mikrobiologiczne

Skóry – 10.6 bakterii, 10. 3 drożdży, 10.3 pleśni
Pył raciczny – 10.8 bakterii, 10,5 drożdży i pleśni
Powietrze – 10.2 / cm2/h
Woda 10/cm3
Noże 10.6-10.7
Ręce personelu 10.7- 10,8
Kał 10.8 bakterii i po 10.5 drożdży i pleśni – najwięcej.

Działalność rozkładcza mikroflory w zależności od wytwarzanych enzymów; podział ze względu na rodzaj wytwarzanych enzymów:

Mikroflora proteolityczne
Mikroflora sacharolityczna
Mikroflora lipolityczne

Mikroflora proteolityczna jest to mikroflora wytwarzająca ektoenzymy rozkładające białka – czyli wytwarzająca poza komórkowo, hydrolizuje białka w pierwszej kolejności do peptydów a następnie do aminokwasów. Enzymy proteolityczne wytwarzają głównie: Pseudomonas, Proteus, Bacillus, Clostridium (rzadziej – Streptococcus, Micrococcus oraz pleśnie i drożdże). Mikroflora ta wytwarza trzy rodzaje enzymów.
Pierwszą i największa grupę stanowią enzymy
a) typu trypsyny – hydrolizują białko włókienkowe do peptydów i aminokwasów – typ enzymu najczęściej występujący i wytwarzany przez większość mikroflory proteolitycznej. Podłoże Fraziera z żelatyną – rosną tam wszystkie drobnoustroje jednak po inkubacji, gdy zalejemy je roztworem kwasu solnego z tlenkiem rtęci wokół kolonii o właściwościach proteolitycznych będziemy obserwowali strefę przejaśnienia. Reszta – mlecznobiała.
b) klostridiopeptydaza A i B – hydrolizuje podstawowe białko łącznotkankowe a mianowicie kolagen. Tą właściwość posiada nieliczna grupa drobnoustrojów m. in Clostridium perfringens i Clostridium histoliticum.

c) elastaza – rozkładające tylko i wyłącznie elastynę - niewiele jest go w produktach mięsnych. Bacillus subtilis, Flavobacterium elastoliticum.

Mikroflora proteolityczna nie jest mikroflora gnilną!!!! ( mikroflora gnilna nie hydrolizuje białek natywnych, powoduje tylko rozkład aminokwasów do końcowych produktów ich degradacji – gazy – siarkowodór, amoniak, indol, skatol. Te produkty są wyczuwalne organoleptycznie. Do mikroflory powodującej rozkład gnilny należą m. in Bacillus, Clostridium, Escherichia, Proteus, Streptococcus, Aerobacter)

Mikroflora sacharolityczna:

(węglowodanów jest niewiele w mięsie i jego produktach, stąd ta mikroflora dotyczy produktów spożywczych bogatych w węglowodany. Jeżeli chodzi o produkty mięsne mamy tu głównie wyroby wędliniarskie z dodatkiem wątroby - jako surowca bogatszego w węglowodany) a Przede wszystkim z dodatkiem składników roślinnych – różnego rodzaju kasz. Zmiany rozkładcze powodowane przez tą mikroflorę przebiegają w rożnych kierunkach a czynnikiem decydującym jest dostęp tlenu. Przy pełnym dostępie tlenu – pełna hydroliza do końcowych produktów- wody i dwutlenku węgla. Właściwości te wykazują takie drobnoustroje niespecyficzne jak Micrococcus, Pseudomonas, Drożdże i pleśnie. W warunkach beztlenowych lub mikroaerofilnych nie dochodzi do pełnego utlenienia substratu i powstają wówczas kwasy organiczne (mlekowy, masłowy, octowy) oraz liczne związki gazowe.

Wyróżniamy hydrolizę heterofermentatywną która doprowadza do powstania CO2 czy H2S. Znamy ją z procesu produkcji serów twardych. Dominuje tam Leuconostoc i heterofermentatywne Lactobacillus.

Mikroflora homofermentatywna charakteryzuje się powstaniem wyłącznie niegazowych produktów w tym głównie kwasu melkowego – Streptococcus, Pediococcus i homofermentatywne gatunki Lactobacillus, (kefiry jogurty, fermentacja która przebiega w procesie dojrzewania wędlin surowych twardych typu salami). Niektóre szczepy mikroflorysacharolitycznej wytwarzają specyficzne produkty fermentacji m.in. szczepy Leuconostoc wytwarzają acetoinę. Są także szczepy które hydrolizują wielocukry do cukrów prostych, a te budują z nich dwucukry m.in., powstają takie związki jak lewan i dekstran a wszystko to może mieć miejsce właśnie przy tych wyrobach wędliniarskich. Stąd też przy podejrzeniu tego typu fermentacji jest przełamanie batonu kiełbasy – obserwujemy wtedy śluzowatość nitkowatą.

Mikroflora lipolityczna

Hydroliza tłuszczów do kwasów tłuszczowych i glicerolu (Alcaligenes, Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus)
Wyjątkowo niektóre szczepy Penicillium

Rozkład hydrolityczny tłuszczów do kwasu tłuszczowego i glicerolu. Tę właściwość posiadają nieliczne szczepy Pseudomonas, Alcaligenes, Micrococcus i Bacillus są wyjątkowo niektóre szczepy Penicillium i Aspergillus. Doprowadzają one do ketonizacji tłuszczów z wytworzeniem metyloketonów o perfumeryjnym zapachu.
Podsumowując rodzaj mikroflory w zależności od enzymów najistotniejszą rolę w rozkładzie żywności zwierzęcego pochodzenia ma mikroflora proteolityczna. Najczęściej to ona jest przyczyną zmian rozkładczych.

Zanieczyszczenia mikrobiologiczne po przeprowadzonym uboju

Warstwy głębokie jałowe – po odpowiednim (czystym) procesie uboju,
Powierzchnia tuszy (bydła 130.3-10.5/cm2, świń 10.2-10.3/cm2 – mycie oparzanie, doczyszczanie palnikiem- dlatego jest mniejsze zanieczyszczenie.)
Zły stan higieniczny 10.7-. 10.8/cm2

Ocena stanu higienicznego mięsa

	ocena	Trwałość
Mniej niż 5x10.2	bardzo dobra	18-20 dni
5 x 10.2 – 9,9 x 10.2	Dobra	15-17
10.3-9,9x 10.3	Zadowalająca	12014
10.4-10.5	Wystarczająca	9-11
powyżej 10.5ła	zła	Mniej niż 9

Co decyduje o tym jakie czynniki decydują o rozwoju mikroflory. Decydują o tym czynniki związane z samym środkiem spożywczym, jak również z warunkami środowiskowymi. Pierwszym czynnikiem który decyduje o wzroście bakterii a dotyczącym właściwości środka spożywczego jest sama struktura tkanek. Drobnoustroje wykorzystują do swojego wzrostu substancje które muszą czerpać z tego środka spożywczego. A gdy w jakiś sposób ograniczymy dostęp (błony, omięsna zewnętrzna łącznotkankowa) wtedy dostęp do białka włókienkowego jest już w jakiś sposób ograniczony. Gdy ten sam mięsień poddamy rozdrobnieniu – dostęp do substancji odżywczych będzie łatwiejszy dla mikroflory. Im większy stopień rozdrobnienia tym łatwiejszy jest rozwój drobnoustrojów. Na czoło poza strukturą wysuwają się także inne właściwości tj. aktywność wodna, ph czy potencjał oksydoredukcyjny. W procesie przetwórstwa mięsa stosowane są różnego rodzaju dodatki. Przyprawy i inne substancje, myślę tutaj o dodatkach roślinnych typu czosnek czy cebula. Bowiem te co prawda roślinnego pochodzenia substancje zawierają pewne składniki działające hamująco na rozwój mikroflory. Nazywamy je fitoncydami, już nasze prababki doskonale o tym wiedziały przygotowując syropy z cebuli lub lecząc katar czosnkiem. Jeśli chodzi o warunki środowiskowe najistotniejszym czynnikiem jest temperatura tego środowiska, ale w nowoczesnych technologiach także istotne jest ewentualne pakowanie poszczególnych elementów czy wyrobów. To pakowanie czy atmosfera w której pakowanie się odbywa ma istotny wpływ na wzrost i rodzaj drobnoustrojów. Jednym z podstawowych właściwości środka spożywczego jest sam rodzaj drobnoustrojów bowiem istotnym jest tzw. czas trwania jednaj generacji (Drobnoustroje z rodziny Enterobacteriaceae 10 min, Lectobaciliaceae 40-80 min)

	Pseudomonas
Temperatura	30 oC
Czas trwania jednej generacji	30 minut

Mnożymy przez wyjściowe zanieczyszczenie ilościowe mikroflorą i mamy obraz szybkości zanieczyszczania.

Aktywność wody

Stosunek prężności pary określonego roztworu lub substratu zawierającego wodę do prężności czystej pary wodnej

A_w= p:p_o

Wskaźnik dostępności biologicznej dostępności wody dla drobnoustrojów (łatwo czy trudno będzie narastała flora)

Informuje o zdolności wykorzystania przez mikroflorę wody znajdującej się w żywności.

Funkcją rozpuszczonych w niej drobin jest wytworzone odpowiednie ciśnienie osmotyczne.
gdy w tym środku rozpuszczone są jakieś drobiny – woda będzie miała inną aktywność. Co przekłada się na tą rozpuszczalność drobin, na wytworzenie ciśnienia osmotycznego. Woda w mięsie 4-5% hydratacyjna (ta która za pomocą mostków wodorowych i rodników hydrofilowych białka stanowi płaszcz dla struktur białkowych powodując, że białka są niejako roztworem koloidalnym. Utrata tej wody – denaturacja białka (nieodwracalne właściwości) woda strukturalna (woda znajdująca się w kapilarach między strukturami białkowymi włókna mięśniowego). W zależności od wielkości kapilar możemy ją łatwiej lub trudniej usunąć z mięsa. Najłatwiej – woda między włóknami mięśniowymi. W procesie technologicznym możemy stosować sól, azotany, fosforany. W związku z tym zmienia się także ciśnienie osmotyczne. Drobnoustroje -pewna grupa jest zdolna do korzystania z wody przy stosunkowo wysokim ciśnieniu osmotycznym
- drobnoustroje kserofilne ( nazwa ksero – suchy)

- osmofilne (osmos – ciśnienie)

- halofilne (namnażają się przy obecności soli hal- sól), trywialnie drobnoustroje sololubne

Wymagana aktywność wodna dla drobnoustrojów

	aktywność
	optym	min
Bakterie	0,98-1,0	0,9
Halofilne		0,75
Drożdże	091-0,94	0,88
Osmofilne		0,6
Pleśnie	0,95-0l9	0,8
kserofilne		0,65

Minimalna aktywność wodna dla drobnoustrojów

Bakterie

Pseudmonas – 0,97
Enterobacter – 0,95
Bacillus subtilis 0,9
Streptococcus -0,89
Staphylococcus aureus 0,86

Drożdże

Rhodotorula 0,92
Candida 0,88
Saccharomyces 0,62
Xeromyces 0,60

Pleśnie

Rhizopus 0,93
Penicilium 0,83
Aspergillus 0,77
Chrisosporium 0,69

W środowisku o niskiej aktywności wodnej z reguły dochodzi do wzrostu pleśni i drożdży, natomiast przy wysokiej aktywności wodnej wzrastają głównie bakterie.

Mięso po uboju 7,3-7,5
Optimum wzrostu bakterii 7,0 (Lactobacilliaceae 5,5-6,0)
Zakres wzrostu bakterii 4,5-9,0 pleśni 2,0-8,0
Wartość pH = 6,4 przyjęta jako krytyczna do przechowywania.

Czyli na kiszonej kapuście czy ogórkach drobnoustroje (bakterie nie rosną ale rosną pleśnie). Wartość pH poniżej 6,4 przyjmuje się jako krytyczną do przechowywania mięsa.

Aktywność enzymatyczna

Bakterii pH 7,0-8,0
Pleśni pH 4,9-8,0
Poniżej pH 6,0 następuje zahamowanie aktywności enzymatycznej większości enzymów proteolitycznych mikroflory. Pożądane ze względu na trwałość środka spożywczego. Drobnoustroje będą ale nie będą miały zdolności rozkładczych.

Fazy wzrostu drobnoustrojów

Faza zatrzymania – tuż po uboju, mamy zakwaszenie poubojowe i prócz tego mamy działanie zmiany temperatury środowiska
Faza logarytmicznego wzrostu gdzie nastąpiła adaptacja do zaistniałych warunków w których ta mikroflora się znalazła i zaczyna rozwijać się ta mikroflora która może, potrafi. Osiągając apogeum ->
Faza wysycenia – mamy apogeum, drobnoustroje nie są w stanie w dalszym stopniu się namnażać
Faza spadku – z reguły przy produktach świeżych mamy daleko zaawansowany proces rozkładczy. Mikroflora w wyniku antagonistycznego oddziaływania produktów metabolicznych ginie.
To zjawisko wykorzystano w technologii produkcji wędlin surowych dojrzewających gdzie do produkcji salami używa się konkretnych szczepów (tajemnica technologiczna –zawartość Lactobacillus, Micrococcus). Pozwala to na lekkie zakwaszenie stąd salami ma lekko kwaśny smak. Następuje zjawisko samowyjałowienia się wędliny. Trwałość jest stosunkowo wysoka.

Potencjał oksydoredukcyjny Eh

Wskaźnik tendencji środowiska do procesów utleniania lub redukcji.

Wyrażany w Mv.

Czynnik wzrostu określonej grupy drobnoustrojów (drobnoustroje tlenowe – dodatni, beztlenowce wymagają ujemnego potencjału oksydoredukcyjnego, obniżony poziom dla drobnoustrojów mikroaerofilnych)
Wskaźnik zależy od obecności związków redukujących lub zjawisk oksydacyjnych a przede wszystkim ciśnienia parcjalnego tlenu. Przyżyciowo potencjał ten wynosi 0 (wszelkie zachodzące procesy oksydoredukcyjne reguluje krew)

Po uboju-po wykrwawieniu 0 -60 do -150 mV (warstwy głębokie)
Rozdrobnienie +225 mV
Zabieg termiczny + 300 mV

W przetwórstwie mięsa głównie w produkcji wędlin czy kiełbas stosować możemy różnego rodzaju dodatki. Jednym z ich jest kwas askorbinowy i jego sole. Mówimy o tzw. Działaniu antyoksydacyjnym tego związku. Stąd ten potencjał oksydo-redukcyjny przy solach kwasu askorbinowego ulega obniżeniu.

Powyższe czynniki są związane z samym związkiem spożywczym.
Ale ten produkt znajduje się w ściśle określonych warunkach środowiskowych i to środowisko decydować może w jakim stopniu ta mikroflora będzie się rozwijała. Do podstawowych czynników należy

Temperatura
Wilgotność względna

Temperatura ma szczególne znaczenie dla rozwoju mikroflory. Wyróżniamy 3 podstawowe grupy mikroflory

Grupa	Temperatura
	minimalna
Termofilne	35 ^oC
Mezofile	10 (5) ^oC
Psychrofile *	- 5 (-12) ^oC

*Może się rozwinąć w 0 ^oC w ciągu 14 dni

Mikroflora psychrotrofowa – odmiana psychrofilnej, o możliwości normalnego wzrostu w temperaturze 0 ^oC.

Mikroflora psychrofilna i psychrotrofowa

Pseudomonas
Alcaligenes
Escherichia
Proteus
Lactobacilluc
Streptococcus
Leuconostoc
Pedicoccus

Drożdże

Pleśnie

Dominująca flora

Wpływ procesów technologicznych

Aby zahamować rozwój mikroflory i wydłużyć trwałość stosujemy różnego rodzaju sposoby utrwalania m. in. Istotną rolę odgrywają tutaj działania fizyczne (niskie i wysokie temperatury). Mrożenie – zestalenie wody i ograniczenie jej dostępności dla drobnoustrojów. Z drugiej strony mamy działanie wysokich temperatur już dziś prawie niestosowny sposób utrwalania żywności zwierzęcego pochodzenia – suszenie. (utrwalanie owoców czy warzyw). Prócz tego mamy zabiegi chemiczne (solenie, peklowanie).

Specyfika rozkładu żywności zwierzęcego pochodzenia

Każdy z produktów spożywczych ma swoją specyfikę związaną z jego właściwościami. Losy mikroflory która pojawia się czy towarzyszy każdemu ze środków spożywczych, uzależnione są od właściwości środka. Każdy z produktów spożywczych który jest zasiedlany przez określoną mikroflorę i ta mikroflora jest typowa dla danego środka spożywczego wytwarzając tzw. asocjacje mikrobiologiczne (symbioza, synergizm, antagonizm). Przykładem działania antagonistycznego jest produkcja salami – szczepy działające na florę użytego surowca.

Jeżeli chodzi o mikroflorę mięsa świeżego przechowywanego w temperaturze pokojowej asocjacje tworzą trzy rodziny

Bacillaceae – Micrococaceae – Enterobacteriaceae. Ale nikt teraz nie przechowuje mięsa w temperaturze pokojowej.

W chłodni tworzy się inna asocjacja mikrobiologiczna z przewagą mikroflory psychrofilnej

Pseudomonas – Acinetobacter – Moraxella (Alcaligenes - rzadziej).
Tuż po uboju dominującymi bakteriami są Enterobacteriaceae, ale już u drobiu (natychmiastowe schłodzenie) tam w 50% dominuje Moraxella, Acinetobacter.

Zanieczyszczenia endogenne- trafiają się bardzo rzadko – warstwy głębokie są jałowe, ale gdyby doszło do zanieczyszczenia tych warstw wewnętrznych wówczas:

Clostridium – Streptococcus – Lactobacilllus.

Mięso i wyroby porcjowane w opakowaniach foliowych

Lactobacillus- Streptococcus – Pediococcus – Leuconostoc.

Odpowiadają za odchylenia (szarzenie – mioglobina -> metmioglobina) ześluzowacenie (namnożenie do 10.6 miliona drobnoustrojów w 1 g) peptonizacja białek (białka -> peptydy) ostatni etap to rozkład daleko posunięty (lotne produkty, amoniak, siarkowodór, indol skatol, merkaptany – wyczuwane jako pierwsze.)

Zmiany rokładcze surowego chłodzonego mięsa

pH	Dostęp O2	temp	mikroflora	zapach
>5,9	Bez opakowań, folia przepuszczalna	< 7 ^oC	Pseudomonas, Psychrobacter, Acinetobacter	Stęchły, zazielenienie
>5,9	Folia nieprzepuszczalna, opakowanie próżniowe >20% C^o2	, 7 ^oC	Brochotrix, psychrotrofowe, enterobacteriaceae	Serowo - stęchły
< 5,9	Bez opakowań, folia przepuszczalna	2-7 ^oC	Pseudomonas, psychrotrofowe	gnilny
<	Folia nie przepuszczalna, opakowanie próżniowe >20% CO2	2- 7 ^oC	Lectobacillus, Leuconostoc	kwaśny

Rozkład wędlin w chłodni

produkt	mikroflora	zmiany
Kiełbasy parzone, pieczone, szynki gotowane	Lectobacillus	Kwaśne niekiedy śluzowacenie, CO2
	Brochotrix	Zapach serowy
Konserwy pasteryzowane	Bacillus	Kwaśnienie, niekiedy gaz
	Clostridium	Silny zapach serowo-gnilny, gaz
Kiełbasy surowe	Lactobacilllus	Nadkwaśność, szarzenie, wytworzenie gazu
	Drożdże pleśnie	Naloty
Surowe szynki	Psychrotrofowe, enterobacteriaceae	Gnicie centralne

07.03.2012

Enteropatie pokarmowe (Foodborne diseases)

Hipotezy zatruć: związki miedzi. W średniowieczu była to teoria samorództwa. 1863 – odkrycie Ludwika Pasteura bakterii. Osobą która poświęciła dużo czasu temu zagadnieniu był Bolinger – wykazał związki przyczynowe pomiędzy spożyciem mięsa zwierząt chorych (septicemia, pyemia). Po spożyciu tego mięsa przez ludzi, pojawiły się choroby przewodu pokarmowego. Opisał około 17 epidemii pokarmowych dotyczących około 2,5 tys osób. Zanotowano wtedy w 35 przypadkach zejścia śmiertelne.

Czynniki enteropatii są bardzo zróżnicowane ale mamy tu dwa podstawowe rodzaje:

Zakaźne
1. Bakterie (89% wszystkich enteropatii zarejestrowanych przez inspekcję sanitarną)
2. Pasożyty 8%
3. Grzyby 2%
4. Wirusy (głownie Norovirusy – w naszym kraju nie są do końca diagnozowane, nie mamy odpowiedniego zaplecza do ich diagnostyki)
Niezakaźne
1. Substancje toksyczne (metale ciężkie As, Pb, Cu, Hg, toksyny grzybów)
2. Uwarunkowania dietetyczne (niewłaściwy skład, nietolerancja) [celiakia – związana z glutenem roślinnym {tzw. choroba trzewna} już wiemy, że gluten nie jest czynnikiem alergizujacym, pojawia się najczęściej między 30-50 rokiem życia, dotyczy nawet 1% ludzkości, nietolerancja laktozy]
3. Alergiczne (nadwrażliwość na białko zwierzęce)
4. Schorzenia narządów konsumenta (wątroba, nerki)

Patogenne działanie bakterii: (zróżnicowane, zależy od gatunku, sposobu oddziaływania na przewód pokarmowy)

Bezpośrednie działanie komórki bakteryjnej
Działanie toksyn (enterotoksyn), - działanie zależne jest od sposobu w jaki jest ona wytwarzana przez komórkę bakteryjną
1. Egzotoksyny (wytwarzane pozakomórkowo, jest wytwarzana w żywności, tam gdzie namnaża się drobnoustrój, w pewnym momencie gdy osiągnie określoną ilość dochodzi do zatrucia)
2. Endotoksyny (wytwarzane wewnątrz komórki bakteryjnej uwalniana dopiero po jej rozpadzie co ma miejsce w przewodzie pokarmowym).

Mechanizm powstawania enteropatii (warunkiem wystąpienia enteropatii bakteryjnych jest konieczne wprowadzenie do przewodu pokarmowego określonej, zwykle nie małej liczby bakterii)

Wprowadzenie do przewodu pokarmowego niemałej liczby bakterii – MID (minimal infectious dosis) dopiero ta dawka daje objawy chorobowe. (wyjątkowo bakterie namnażają się w przewodzie pokarmowym, w większości wypadków namnażają się one w żywności. MID średnio określana jest na 10.4 bakterii/gram.)
Kolonizacja patogennych bakterii w jelitach. (Zdolność oddziaływania na przewód pokarmowy mają tylko te drobnoustroje które mogą kolonizować się w przewodzie pokarmowym. Kolonizacja ta może być dwojakiego rodzaju)
- Adhezyjna
- Inwazyjna

Kolonizacja adhezyjna polega na przyczepianiu się bakterii do śluzówki za pomocą fimbrii (pili, adhezyn). Są to cienkie wypustki białkowe znajdujące się na powierzchni bakterii za pomocą których przyczepiają się one do błony śluzowej ale pod jednym warunkiem – że w tej błonie są receptory odpowiadające fimbriom tzw. receptory adhezyjne. Przy ich braku bakterie są zmywane, przechodzą przez jelito i wydalane są wraz z kałem. Po przyczepieniu się może dojść do namnożenia się a przede wszystkim wytworzenia enterotoksyn:

Ciepłostałej ST
Ciepłochwiejna LT

Wytworzone toksyny wnikają do nabłonka jelitowego i aktywują enzymy.

ST – aktywuje cyklazę adenylową, a ta działa na ATP powodując jego degradację do cAMP. Toksyna LT aktywuje cyklazę guanylową a ta degraduje GTP do cGMP.
Powoduje to zwiększenie przepuszczalności ścian jelita. Konsekwencją jest przesunięcie płynów do światła jelita wraz z elektrolitami w wyniku czego dochodzi do biegunek, odwodnienia organizmu, do kwasicy i utraty elektrolitów. W drastycznych przypadkach dochodzi do wstrząsu kończącego się nawet śmiercią.( ETEC ).

Kolonizacja inwazyjna . Występuje ona w dwóch formach:

Bakterie wnikają do nabłonka jelitowego, tam wytwarzają toksynę (czasem się namnażając) a toksyna powoduje atrofię kosmków jelitowych okrężnicy i jelita biodrowego. Tego Typu I forma kolonizacji inwazyjnej dotyczy Shigelli i E. Coli serotyp EIEC
Bakteria wnika do nabłonka jelit i głębszych warstw aż do lamina propria mucosae (węzłów krezkowych). W wyniku tego następuje poważne uszkodzenie ściany jelit i poważne następstwa w funkcjonowaniu przewodu pokarmowego.( Salmonella, Campylobacter, Yersinia, Clostridium perfringens)

Najwięcej zatruć wywołują pałeczki Salmonella. ALE, mamy problem z identyfikacją Campylobacter co może być przyczyną błędów diagnostycznych

Salmonellozy

(podłoże Wilson Blair [?])

Charakterystyka bakterii:

Gram ujemna pałeczka nie wytwarzająca przetrwalników (orzęsione lub nieorzęsione)
Namnaża się w warunkach tlenowych stąd w większości nie mamy trudności w namnażaniu
pH 4-8, temp. 5-45 optimum 37oC. Do diagnostyki stosujemy czasem temperaturę 42 aby zahamować wzrost innych drobnoustrojów
nie przeżywa temperatury powyżej 70 oC (80 oC przez 10 min)
a_w > 0,93, ale zachowuje właściwości w produkcie wysuszonym
maksymalne stężenie soli 9%
czas trwania jednej generacji w 37oC – 40 minut; 10 oC – 500 min
8oC - utrudnia namnażanie 5oC – hamuje rozwój (nie znaczy to że ją inaktywuje, po prostu się nie namnaża)
Posiadają zdolność przetrwania w produktach zamrożonych.

Systematyka

Rodzaj Salmonella

Gatunek 1. S. enterica

Podgatunki - enterica

- salamae

- arizonae

- diarizonae

- houtenae

- indica

Pełna nazwa S. enterica subsp. Enterica serotyp Typhimurium (Paratyphi, Agona itp.)

Nazwa skrócona S. Typhimurium

2. S. bongori

(20 serotypów)

Schemat według Kaufmana Whitea (w 9 wydaniu Bergeya ) mamy około 2,5 tys serotypów tych pałeczek które możemy podzielić na 3 grupy ze względu na chorobotwórczość.

Salmonella – działanie patogenne

Specyficznie patogenne dla ludzi – wywołują dury i paradury S. Typhi, S . Paratyphi A,B, C
Specyficznie patogenne dla zwierząt wywołują
- Ronienia u owiec, klaczy, krów (S. Abortusovis, Abortisequi, Abortusbovis)
- Biegunki u drobiu( S.Gallinarum), i świń (S.Choleraesuis)
Bez patogennej specyficzności
- Wywołują stany zapalne przewodu pokarmowego (biegunki u zwierząt, enteropatie u ludzi)
- Główną rolę w enteropatiach ludzi odgrywa S. enterica subsp. enterica (pierwsza diagnostyka tego drobnoustroju Niemcy 1888 Guertner)

Przebieg choroby

MID 10.5- 10.6 (100 do 10.9)
Czynnikiem zmienności jest przede wszystkim zjadliwość szczepu z jednej strony a z drugiej predyspozycja organizmu konsumenta. Wysoką podatność wykazują dzieci oraz osoby starsze.
Po przyjęciu odpowiedniej MID następuje kolonizacja inwazyjna, wyjątkowo może dojść do namnożenia się bakterii i wówczas przebieg choroby jest szczególnie ostry, prowadzący do zejść śmiertelnych.
Wytworzenie enterotoksyny która jest endotoksyną
Toksyna powoduje stan zapalny przewodu pokarmowego ( przy silnej wirulencji i dużej liczbie - skłonność do martwicy błony śluzowej)
Enterotoksyna przechodzi do krwioobiegu dając objawy zatrucia. W wyjątkowych sytuacjach do krwioobiegu przechodzą te namnożone pałeczki- wówczas mamy jeszcze ostrzejszy przebieg choroby

Intensywność enteropatii;

Zależy do MID
Zjadliwości (patogenności) pałeczek Salmonella. Zjadliwość jest wyraźnie zróżnicowana i jest ona zdeterminowana przez gen zlokalizowany w chromosomach i/lub plazmidach. W chromosomach występują wyspy patogenności Salmonelli (SPI). W plazmidach występują tzw. punkty wirulencji (SpV).

Epidemiologia

Salmonellozy pierwotne pałeczka jest jedyną przyczyną chorób
Salmonellozy wtórne – drobnoustrój dołącza się jako wtórny czynnik do pierwotnych chorób organicznych ( różnego rodzaju choroby które obniżają odporność organizmu)
Nosicielstwo – może do niego dojść po przechorowaniu, bezobjawowo w woreczku żółciowym , nerkach, rzadziej węzłach chłonnych
Siewstwo – wraz z kałem gdy ich lokalizacja dotyczy woreczka żółciowego lub z moczem gdy lokalizują się w nerkach. Według danych Państwowej Inspekcji Sanitarnej z 2009 – nosicielstwo stwierdzono u 0,3% populacji Polaków (inne dane literaturowe wskazują nawet na 7%)

Występowanie salmonelli w żywności

Tusze zwierząt rzeźnych 0,5-4%
Pasze (mączki mięsno-kostne0 16%)
Tuszki drobiowe 5-21% (szczególnie kaczki)
Ryby i produkty rybne – około 2%
Mleko i przetwory mleczne – do 31%
Wyroby garmażeryjne do 33%

rok	l. zachorowań	zapadalność	% hospitalizacji	zgony
1990	28 352	74,4	69,3	16
1995	30 029	77,8	70,1	3
2000	22 712	58,8	62	6
2005	15 815	41,4	49,7	8
2009	8 847	23,2	43,6	8

Szczyt zachorowań w lecie

Najczęściej izolowanym szczepem jest serotyp Enteritidis (prawie 75%).

Zachorowalność jest największa u dzieci w wieku 0-4 r.ż., a potem po 50 roku życia.

Zapobieganie;

Okresowe kontrole pogłowia zwierząt (a w szczególności stworzone systemy na całym etapie łańcucha pokarmowego aby nie doszło do zanieczyszczeń pałeczkami Salmonella. Szczególnie ważne u drobiu
Przestrzeganie zasad higieny głównie przez personel (posiadanie aktualnej książeczki zdrowia)
Stałe chłodzenie
Obróbka cieplna

14.03.2012

Escherichia coli

Drobnoustrój występujący bardzo licznie w środowisku zwierząt i człowieka, jest ściśle związany z przewodem pokarmowym, dlatego jest to drobnoustrój wskaźnikowy stanu sanitarnego. Dokładnie opisana przez Kaufmanna w 1944 roku, scharakteryzował jego antygeny

Charakterystyka bakterii

Gram ujemna ruchliwa lub nieruchliwa pałeczka nie wytwarzająca przetrwalników
Fakultatywnie tlenowy
Drobnoustrój ubikwitarny
Czas trwania jednej generacji w 37oC – 20 min.
Ginie po 20 min ogrzewania w 60 oC (czyli w momencie pasteryzacji – temperatura musi działać na centrum konserwy czy kiełbasy – jest wystarczająca do inaktywacji drobnoustroju
Wrażliwa na wszystkie środki dezynfekcyjne.
W środowisku o niskiej temperaturze i odpowiedniej wilgotności może przeżywać szereg miesięcy
W kale w temperaturze 0 oC przeżywa 1 rok.
Zasiedlona w przewodzie pokarmowym odpowiada w 60% produkcję witamin z grupy B i K

Typy serologiczne E. coli

Somatyczny – O (komórkowy)
Powierzchniowy – K (otoczkowy)
Rzęskowy – H

Chorobotwórcze szczepy E. coli

EPEC (enteropatogenne)
ETEC (enterotoksyczne)
EIEC ( enteroinwazyjne)
EHEC / VTEC (enterokrwotoczne / verotoksyczne)
EAEC – EaggEC (enteroagregacyjne)
NTEC (enteronekrotyczne, martwicowe) [ nie jest to działanie samej bakterii, są też inne czynniki]

EPEC – enteropatogenne

Ostre zapalenie jelit u noworodków (tak zwane dyspepsje, dyspepsjo coli)
MID 10.8
kolonizacja adhezyjna w jelicie cienkim za pomocą fimbrii (BFP)
dalsza kolonizacja związana jest z obecnością białka adhezyjnego błony zewnętrznej intiminy,
zaburzenia morfologii i funkcji enterocytów prowadzi do zniszczenia obrąbków kosmków jelitowych – zapalenia – biegunki
nie syntetyzuje toksyny; może nabywać geny kodujące, O26, O44, O55,O86, O111, O125-127, O142, O158 (pogrubione – najczęściej izolowane)

ETEC – enterotoksyczne

przebieg zdecydowanie silniejszy u dzieci i niemowląt, u dorosłych występują w postaci „travelers disease” dotyczy to głównie krajów o ciepłym klimacie i niskim standardzie higienicznym

MID 10.5-10.6
Kolonizacja adhezyjna z wytworzeniem enterotoksyny
Po około 26 godzinach od spożycia – gwałtowne biegunki – odwodnienie organizmu – szok toksyczny
Toksyna aktywuje
- Cyklazę adenylową – degradacja ATP – cAMP
- Cyklazę guanylową – degradacja GTP – cGMP
O6:H16, O11:K27; O 15:H11, O73:H45, O85:H7

EIEC enteroinwazyjne

MID 10.6-10.8
Kolonizacja inwazyjna po około 11 godzinach od spożycia
Przedostają się do komórek śluzówki, a nawet węzłów chłonnych jelita grubego
Zniszczenie śluzówki – biegunki – bóle brzucha, głowy – gorączka
O28, O112, O124, O136, O144, O 152

EHEC/ VTEC

Ostre zapalenie jelit u niemowląt
MID 10.8
Kolonizacja adhezyjna w jelicie grubym za pomocą fimbrii – podobnie jak EPEC
Syntetyzuje toksyny – SLT1 i SLT2 (shigalike toxin)
SLT=VT1 i SLT2=VT2
Krwotoczne zapalenie jelita grubego – krwawe biegunki
Powikłania: hemolityczny zespół mocznicowy i/lub małopłytkowa plamica zakrzepowa
O157:H7

EAEC enteroagregacyjne

Kolonizacja agregacyjna za pomocą fimbrii agregacyjnych AAF (skupiska przypominające stosy cegieł)
Syntetyzują enterotoksynę ciepłostałą EAST1 oraz cytotoksynę (hemolizynę) kontaktową
Przewlekłe biegunki niemowląt i dzieci (duża ilość śluzu)
Od 2 tygodni do kilku miesięcy
O42

Przebieg choroby

Łańcuch zakażenia w większości przypadków przebiega od człowieka do żywności i z żywności do człowieka
Źródłem zakażenia zazwyczaj są środki spożywcze roślinnego pochodzenia tj.
- Owoce, warzywa – zanieczyszczone odchodami
- Sosy mięsne, pasztety
- Produkty mleczarskie – EPEC – niemowlęta
ETEC – trevellers diseases
EHEC O157:H7

Zapobieganie jest bardzo proste, enteropatie wywołane przez Escherichie są z reguły następstwem braku podstawowej higieny osobistej jak i higieny w przygotowywaniu potraw. Występują w krajach o dość ciepłym klimacie, stosunkowo wysokiej wilgotności i niskim standardzie higienicznym (unikać spożywania żywności w handlu ulicznym ,targowym a nawet picia wody). Ważnym z higienicznego punktu widzenia jest chłodzenie i mrożenie żywności.

Shigelloza

Choroba wywołana przez drobnoustroje z rodziny Enterobacteriaceae i wywołują ją 4 gatunki rodzaju Shigella

S. dysenteriae
S. flexneri
S. boydi
S. sonnei

Patogenne tylko dla ludzi i naczelnych. U innych zwierząt można wywołać tą chorobę po przegłodzeniu.

Drobnoustrój ten był w końcu XX wieku drobnoustrojem będącym przyczyną szeregu epidemii które wystąpiły głównie w Ameryce Południowej. Epidemii które zakończyły się także zejściami śmiertelnymi.

Przebieg choroby

MID 10- 100 bakterii (!!!)
Kolonizacja inwazyjna
Wnikanie aż do lamina propria śluzówki jelita grubego i odbytnicy
Uszkodzenie ściany jelita
Biegunka
Enterotoksyna – shigatoksyna

Źródła zakażenia

Żywność głownie roślinnego pochodzenia (warzywa, owoce)
Mleko i przetwory mleczne
Wyroby garmażeryjne

Zanieczyszczone przez nosicieli i siewców.

Zapobieganie

Shigelle w temperaturze pokojowej przeżywają do 50 dni, a w temperaturze chłodni zdecydowanie dłużej. Wysoka temperatura i niskie pH łatwo inaktywują ten patogen. Przestrzegać higieny przyrządzania potraw oraz higieny osobistej zwłaszcza przez osoby które kiedykolwiek miały objawy zatrucia pokarmowego bowiem mogły stać się bezobjawowymi nosicielami a nawet siewcami tych drobnoustrojów. Stąd konieczność wykonywania przez osoby mające kontakt z żywnością badania na nosicielstwo tych drobnoustrojów (równolegle z nosicielstwem Salmonelli)

Jersinioza

Yersinia enterocolica
Yersinia pestis (dżuma)
Yersinia pseudotuberculosis (rodencjoza)

Wzrost na XLD

Charakterystyka zarazka

Pałeczka gram – ruchliwa
Temperatura wzrosty średnio 25 (-2oC – 45oC)
Halofilna: 5% NaCl – przeżywają stężenie do 20% NaCl
Psychotrof i względny beztlenowiec
Nosiciele: świnie, bydło, drób, psy, koty
Właściwości halofilne powodują możliwość wysokiego namnożenia w warunkach chłodni nawet do 5-6 log.

Zakażenie człowieka

Zakażona żywność + woda

Kontakt z nosicielami
Wzrost w temperaturze chłodni 9405 oC)
Zatrucie: mięso, mleko ich przetwory

Chorobotwórczość

MID – 10.9/g
2 formy przebiegu;
- Zapalenie krezkowych węzłów chłonnych (lymphadenitis)
- Zapalenie jelita cienkiego i grubego (enterocolitis)
- Postać pozajelitowa
- W skrajnych przypadkach – ropne zakażenia, posocznica
Przyczyna - enterotoksyna.
Biegunka, bóle brzucha, wymioty
Sama choroba trwa stosunkowo krótko, około 3 dni.

Zapobieganie

Podobnie jak przy w/w chorobach. Higiena, a w tym przypadku nie tylko chłodzenie żywności ale jej mrożenie lub gotowanie (także inaktywuje drobnoustrój

Jersionoza w Polsce

326 przypadków (288 jelitowej, 38 pozajelitowej
Zapadalność 0,85/100 000 mieszkańców (76,1% hospitalizowanych)
Zgonów nie odnotowano
Najczęstsze objawy
- Biegunka (86%)
- Gorączka (79%)
- Bóle brzucha (42%)
- Wymioty (37&)
Postać pozajelitowa: kostno – stawowa
Serotypy: O3: O8

Vibrio parahaemoliticus

Charakterystyka drobnoustroju

Rodzina Vibriomaceae
Gram -, halofilna, nie zarodnikująca
Fakultatywny beztlenowiec
Namnaża się w niskich temperaturach
Fermentuje glukozę bez wytworzenia gazu
Szczepy patogenne produkują termostabilną toksynę (typu hemolizyny)
TDH (termostabile direct hemolysin)
Test Kanagava ( hemoliza na agarze z krwią (ludzką) i 7% NaCl)

Przebieg choroby

60-80% gastroenteritis
Po spożyciu ryb, mięczaków, skorupiaków, owoców morza
Okres maj- październik
MID 10.7- 10.8
Inkubacja 12 godzin czas trwania 2-5 dni (średnio 3)
Objawy: bóle brzucha, biegunki, wymioty

(stwierdzenie tego patogenu miało miejsce dopiero w drugiej połowie XX wieku w Japonii.)Objawy połączone były nawet ze zgonami. Choroba ta najczęściej występuje na tym obszarze, ale też w Australii, Indiach i na wybrzeżach Stanów Zjednoczonych. W Japonii właśnie Vibrio wywołuje ponad 70% enteropatii pokarmowych

21.03.2012r.

Kampylobakterioza

Rodzaj Campylobacter opisany niedawno, w latach 70’ zaliczany do rodzaju Vibrio
Najwięcej zachorowań

Charakterystyka bakterii:

Pałeczka G-, mikroaerofilna, ruchliwa
Namnaża się w temp. 37-47*C
W temp. 25*C nie namnaża się
Wrażliwa na niskie pH i aktywność wodną
Odporna na stężenie NaCl do 2,5%
Ciepłochwiejna, trudna w hodowli
Gatunki patogenne:
- C. jejuni – bydło, owce (ronienia), człowiek (zatrucia pokarmowe)
- C.fetus - bydło, owce (ronienia)
- C. coli – trzoda chlewna, drób (zap. Wątroby)

Występowanie

Normalna mikroflora przewodu pokarmowego dzikich ptaków (mewy, gołębie), z ich kałem dostaje się do zbiorników wodnych
Drób, przeżuwacze, psy, koty – bezobjawowi nosiciele

Zakażenia ludzi:

Mleko surowe
Niedogotowane mięso zwierząt rzeźnych (zwłaszcza drobiu)
Zakażenia kontaktowe – zakażone produkty i siewcy (zwierzęta i ludzie)
Typowa zoonoza – zwierzę -> człowiek, człowiek -> człowiek

Mechanizm zatrucia:

Czynnik chorobotwórczy: toksyna (niewiadomo)
MID = 500 drobnoustrojów/g (bardzo niska)
Objawy – po 2-11 dniach, ogólne, następnie gastroenteritis, możliwe komplikacje (arthritis, meningitis, sepsa)

W Polsce:

360 zachorowań (2009r.)
Zapadalność 0,94/100000 mieszkańców, 58,1% hospitalizowanych
4 ogniska (woj. Śląskie) – 3 C.jejuni, 1 C.coli
Zgonów nie odnotowano
Najczęstsze objawy:
- Biegunka 94,7%, z krwią 41%
- Gorączka 58,6
- Bóle brzucha 23,6
- Wymioty 28,6
- 288 zachorowań (80%) – dzieci 0-4lat

Gronkowcowe zatrucie jelitowe

Staphylococcusaureus
W Polsce – druga grupa enteropatii po salmonellozie

Systematyka

Rodzina: Micrococcaceae
4 rodzaje: Micrococcus, Staphylococcus…
Rodzaj Staphylo – 19 gatunków
Podłoże Giolitti-Cantoni – czarne zabarwienie, przesiew na podłoże Baird-Parkera

Charakterystyka:

G+, tlenowa, mikroaerofilna
Temp. Wzrostu 10 – 45*C, optymalna 30-37*C
Termooporność – ginie powyżej 60stC
pH – 4,2-9,3, optymalne 7,0-7,5
halofilność – tolerancja do 10% NaCl, słaby wzrost do 15%
produkty przemiany materii: hemolizyna, fibrynolizyna, hialuronidaza, koagulaza, alfatoksyna, enterotoksyna
chorobotwórczość:
- zakażenia przyranne, ropnie (alfatox + hialuronidaza)
- zatrucia pokarmowe (enterotox)

Enterotoksyna

egzotoksyna, wytwarzana w żywności w czasie namnażania bakterii
rodzaje: 5 podstawowych typów: A (najwięcej szczepów, najsilniejsza, zatrucie – 1ug), B (zatrucie 20-25ug),C,D,E
produkują zwykle jedną toksynę, ale mogą produkować 2 lub nie produkować wcale
temp. Optymalna 37*C
pH 5,0-9,0
aktywność wodna powyżej 0,90
warunki mikroaerofilne (25-30% CO2)
obecność węglowodanów i białek

Objawy chorobowe:

Już po 2-4 godzinach
Po spożyciu wyrobów mlecznych lub mięsnych
Zanieczyszczenie żywności często wtórne
MID > 10⁶/g
Żywność po zabiegach termicznych – toksyna
Wymioty, biegunka (krwawa), zaburzenia krążenia
Podwyższona temperatura (nieznacznie)
Ustępują po 24h
Objawy gwałtowne i bardzo silne

Rozpoznanie

Wykrycie enterotoksyny
Próby biologiczna na kociętach/małpach Rhezus – kiedyś
Immunoenzymatyczne – ELISA – krótka, dokładna, wykrywa 1ng toksyny
PCR
Pośrednie próby rozpoznania:
- Hialuronidaza
- Koagulaza – próba szkiełkowa – określenie koagulazy związanej, odwołanie do testu na pełną koagulazę plazmy króliczej

Clostridium botulinum

Nazwa zatrucia – botulismus, allantiasis
Serotypy: różnice w rodzaju wywarzanej toksyny (egzotoksyna botulinowa, rodzaje A-G)

Charakterystyka:

Wzrost 25-45*C, optymalny 30-40*C
pH 4,5, optymalne 6-8
termooporność – forma wegetatywna 80*C/10-15min, zarodniki 120*C/10min (opt. 20min)

Przebieg choroby:

Po 12-36h
Zaburzenia jelitowe, wymioty
Objawy nerwowe (nawet po 14 dniach):
- Osłabienie, suchość błon śluzowych, chrypka
- Porażenie nerwów: językowo-gardłowego, językowego, twarzowego
- Porażenie pęcherza, odbytu, mięśni oddechowych
Zejścia śmiertelne 8-54%
Toksyna nie działa na CUN
Ciężki przebieg przy zatruciu toxyną E
Porażenie n. ocznego – podwójne widzenie
N.językowo-gardłowy – trudności w połykaniu, zachłystywanie
N.twarzowy – wykrzywienie twarzy
Toxyna E – objawy po 20-24h, kończą się śmiercią, ichtiosismus
Źródło – produkty rybne, konserwy rybne (tox E)

Rozpoznawanie choroby:

Po spożyciu produktów produkowanych lub przechowywanych w warunkach beztlenowych
Stwierdzenie toksyny – próba biologiczna na myszach/świnkach morskich – wprowadzenie s.c. przesączu badanego materiału z równoczesnym kontrolnym podaniem antytoksyny botulinowej lub ogrzanie przesączu do temp około 30*C (bez antytoksyny) – objawy bólowe (kurcze brzucha – postać osy)

Zapobieganie:

Unikanie zepsutych konserw, kiełbas, szczególnie w grubych batonach, o zapachu kwasu masłowego
Obróbka termiczna (80*C)

W Polsce:

W 2009r. 31 przypadków
zapadalność 0,08/100000 mieszkańców
najczęściej mężczyźni – mieszkańcy wsi
ogniska choroby – 3: 2-dwie osoby, 1-trzy osoby
najwięcej zachorowań: wieprzowina konserwowana systemem domowym
jeden zgon – 3,2%

Clostridium perfringens

Powszechnie w przewodzie pokarmowym, ziemi, przyprawach, surowcach spożywczych, wszędzie…

Charakterystyka:

Rodzina: Bacillaceae
Rodzaj: Bacillus (tlenowy), Clostridium (beztlenowy) 88 gatunków
Występowanie: ubikwitarnie, przewód pokarmowy, kał, ziemia
Owady – przenoszenie
Surowce i produkty mięsne
Przyprawy

Chorobotwórczość:

Człowiek – zgorzel gazowa, enteropatia pokarmowa
Zwierzęta – enterotoksemia
12 toksyn o charakterze antygenów, podział na typy A-E, 7 podtypów (cyfry)
U ludzi enteropatie na tle A2, C4, C5

Przyczyny zatruć:

Żywienie zbiorowe i przemysłowa produkcja gastronomiczna
Nie surowce, lecz produkty poddane zabiegom termicznym
Potrawy mięsne w dużych blokach (ok 3kg) – pieczenie, pasztety, rolady, klopsy
Przetrzymywanie w pomieszczeniach niechłodzonych lub podgrzewanych

Warunki konieczne do zatrucia:

Obecność pierwotna C.perfringens
Zabieg termiczny
Niewłaściwe przechowywanie potraw po zabiegu termicznym (co najmniej 2h w temp. 15-50*C)
Sama obecność w żywności nie powoduje zatrucia
Warunki do rozwoju:
- Warunki beztlenowe
- Temp 15-50*C, optymalna 45*C
- Niski Eh (?)
- pH> 5,0
- aktywność wodna ok 0,93
- NaCl ok. 10%
- MID = 10⁶-10⁸/g
Zarodniki
- Wysoka termooporność (100*C/1,5h)
- Przeżywają wędzenie, peklowanie
- Zahamowanie rozwoju – azotyn sodu

Przebieg zatrucia:

A2 (Europa)

Lekki, inkubacja 12h, trwa 1 dzień
Objawy: enteritis acuta (biegunka, bóle, rzadko wymioty i gorączka)
Śmiertelność bardzo rzadko

C4 i C5 (Indonezja)
- Ciężki przebieg
- Objawy: enteritis necroticans (gwałtowne bóle, wymioty, silna biegunka, wysoka temperatura)
- Śmiertelność 50%

Etiologia zatrucia tox A2:

Przyczyna: enterotox uwalniana w czasie sporulacji
Sporulacja w jelicie cienkim (rzadko w żywności)
Produkcja tox wewnątrz sporulującej komórki, uwalniana po lizie sporangium

Mechanizm:

Duża liczba komórek C. perfringens
Osłona białkowa pokarmu – chroni prze sokiem trawiennym żołądka
Sporulacja w jelicie cienkim
Rozpad komórki, uwolnienie toksyny

Cechy enterotoksyny

Związek białkowy, termolabilny 60*C/10min
Aktywność – maksymalna w temp 37*C, zachowana w temp 21*C, pH 11
Immunologicznie jednorodna, wszystkie szczepy A2 wytwarzają jednakową toksynę

C4 i C5

U tubylców jedzących mięso świń
Świnie zarażają bakterią C4 i C5 – ziemia
Równoczesne spożycie patatów przez ludzi
Pataty – zawierają inhibitory trypsyny (rozkłada białko, czyli tox też)
Zahamowanie rozkładu toksyny w przewodzie pokarmowym
Toksyna beta - nekrotoksyna

WYKŁAD 28.03.2012

ENTEROPATIE POKARMOWE CD.

Bacillus cereus

Charakterystyka zarazka

- tlenowiec, zarodnikujący

- opt temp wzrostu 28-35C ( 10-48C)

-pH=5-10

-ziemia, produkty spożywcze, przewód pokarmowy ludzi i zwierząt

- toksyna –enterotoksyna( egzotoksyna)

Rodzaje:

Termolabilna LT ginie w 56C po 5 min
Termostabilna ST ginie w 126C po 90 min

- produkcja w zasadzie jednej z nich, wyjątkowo obie

- wyjątkowo izolowana w mastitach

Zachorowanie

- potrawy mięsno warzywne z dodatkiem ryżu( kuchnia chińska)

- przechowywanie ponad 2h w niechłodzonych pomieszczeniach, łagodny zabieg termiczny( mniej niż 100C)

Objawy:

2 formy:

Biegunkowa(LT) po 10 godzinach od spożycia, czas 12-24h
Wymiotna (ST) po 1,5 h czas 6-12h

MID= 10⁷/g ( 10⁵- 10⁸/g)

Drobnoustroje oportunistyczne

- ujawniające właściwości chorobotwórcze jedynie w sprzyjających warunkach( opportunity- okazja)

- przyczyny enteropatii: predyspozycja zakażonych osób( przewlekłe choroby, spadek odporności, długotrwałe leczenie, obciążenia psychofizyczne)

- mechanizm: nieznany

Rodzaje:

Enterococcus
Edwardsiella
Enterobacter
Providentia
Proteus
Serratia
Klebsiella
Pseudomonas
Citrobacter

Enterokoki:

Drobnoustrój: paciorkowce G+ należące do rodziny Streptococcus gr. D wg Lancefielda

Rodzina : Enterococcaceae

Rodzaj: Enterococcus

Gatunki:

Ogółem 22, największe znaczenie: E. Faecium i E. Fecalis

- rośnie na podłożach z azydkiem sodowym, zmiana barwy z czerwonej na żółtą.

E. Faecium i E. Fecalis

Charakterystyka:

- rozwój 10-45C( opt 37C), pH=2,7-10, 6,5%NaCl

-oporne na zamrażanie, pasteryzację, suszenie

-termooporne – 72C/15sek, niektóre szczepy 85C/16s, giną powyżej 90C

- występują: kał( ludzie + zwierzęta)

Chorobotwórczość warunkowa

- zwierzęta: zapalenie stawów, otrzewnej, zakażenia przyranne, wikłanie zapalenia płuc( bydło, owce)

- ludzie: zapalenie wsierdzia, układu moczowego ( zakażenia szpitalne)

- przyczyna: E. Faecalis – 80% przypadków

E.faecium -20%

- oporność na antybiotyki

Chorobotwórcze metabolity

- adhezyny

- kolagenazy

- substancje agregujące

- beta-hemolizyna

-białko Esp

Zatrucia pokarmowe

- źródło( kał, ubój zwierząt, personel)

- przeżywają w wędlinach ( termooporność)

- wskaźnik sanitarny produkcji żywności( środowisko bytowania)

- objawy: 2-36h, gastroenteritis

- mechanizm- nie wyjaśniony( nie wyosobniono toksyny)

- udział w tworzeniu biogennych amin

Biogenne aminy

Powstawanie:

- dekarboksylacja aminokwasów

- aminacja lub transaminacja ketonów lub aldehydów

- proces przebiega przy udziale drobnoustrojów

Z histydyny –histamina
Z tyrozyny – tyramina
Z tryptofanu – tryptamina
Z hydroksytryptofanu – serotonina
Z lizyny – kadaweryna
Z ornityny – putrescyna
Z argininy – agmatyna
Z dihydroksyfenyloalaniny – dopamina
Z kwasu cysteinowego – tauryna

Spermina i spermidyna – chronią plemniki przed kwaśnym pH pochwy

Rola amin biogennych:

-synteza białek

- replikacja DNA

-przepuszczalność błon komórkowych

- działanie toxyczne i kancerogenne gdy rośnie zawartość

Występowanie w żywności:

- ryby, głównie makrelowate

- mięso i jego przetwory

- mleko i jego przetwory

- produkty fermentowane

- niektóre napoje

Czynniki wpływające na powstanie amin

- dostępność substratu

- temp

-pH

-zawartość NaCl

- zawartość węglowodanów

Biogenne aminy w mięsie:

- świeże mięso – niski poziom histaminy, tyraminy i kadaweryny

- wysoki poziom sperminy i spermidyny 5mg / kg i 20-60mg/kg

- mięso mielone- wzrost putrescyny, wzrost poziomu mikroflory

- w czasie przechowywania

*temp!

* sposób pakowania( próżniowe ogranicza)

*mrożenie( -18C/9mcy) nie ma zmian

- kadaweryna( mięso czerwone i białe) i tyramina( czerwone) są wskaźnikami rozkładu mięsa

-w wyrobach mięsnych: histaminy – 300mg/kg, putrescyny -450mg/kg, tyraminy – 600mg/kg

Aminy biogenne w rybach

- obecność wolnej histydyny –histamina

-zmienność w zależności od gatunku ryby

- bakterie: Pseudomonas sp( psychrofilny), Klebsiella, Proteus morgani, Hafnia alvei, Vibrio alginolitycus

Makrela, śledź, tuńczyk, sardynka - HISTAMINA, mniej kadaweryny i tyraminy

WSKAŹNIK JAKOŚCI BAI- Biogenic amines Index

- stosunek sumy histaminy+ putrescyny+ tyraminy do sperminy+ spermidyny

BAI > 10 obniżenie jakości surowca lub przetworów

- w mięśniach makreli po kilku dniach w temp 10C - poziom histaminy> 1g/kg

-wpływ zasolenia większe lub równe 12%

-zawartość w konserwach rybnych

Biogenne aminy w mleku i przetworach mlecznych

- w mleku surowym niska_ ok 1mg/dm³

-wahania w zależności od ilości mleka i fazy laktacji

-najwięcej w siarze

- sery to dobre środowisko do powstawania amin ( więcej na obwodzie)

- najczęściej występującą aminą w serach jest tyramina 10mg/kg

- wpływ pasteryzacji mleka na jakość serów

-stosowanie wysokich ciśnień

Aminy biogenne neutralizacja

Tlenowa dezaminacja

- powodują ją enzymy własne organizmu

- monaminooksydazy MAO z jelit

- diaminooksydazy( DAO) z wątroby

Działanie toxyczne amin zależy od

- dawki histaminy

- obecności innych amin

- aktywności amiooksydaz

- indywidualnej fizjologii jelit i wątroby

- obecność azotanów- nitrozoamin

Objawy zatrucia:

- po 30-60 min

- zaczerwienienie skóry, zwłaszcza twarzy

- wysypka ze świądem

- skurcze mm jelit

- bóle i zawroty głowy

- wymioty

-pocenie się, niewydolność oddechowa

- kołatanie serca

EUROPEJSKIE USTALENIA

-dopuszczalna zawartość histaminy w rybach 10-20 mg/100g

MIKOTOKSYKOZY

TOKSYNY PLEŚNI- głównie Aspergillus i Penicilium

Aflatoksyna- Aspergillus flavus

Ochratoksyna – Aspergillus ochraceus

Patulina – P. Patulinum

Zearalenon – Fusarium graminosum

Ergotoksyna – Claviceps purpurea

Cytrynina – Penicilium citrinum

Działanie patogenne

Uszkodzenie wątroby i nerek
Kancerogenne
Neuropatogenne
Alergiczne

Aflatoksyny

Rodzaje B1 I B2, oraz ich metabolity: G1,G2, M1,M2
Toxyczne dla człowieka

ADI- 1-20ng/człowiek/dzień (1ng=10^-9g)

Tolerancja dla B1- 1mikrogram/kg ( 1mikrog=10^-6)g)

Tolerancja dla B2, G1,G2= 5 mikrog/kg

ŹRÓDŁA

Surowce i produkty roślinne

Zanieczyszczenia pleśniami

Tworzenie mikotoksyn

Konsumpcja przez ludzi i zwierzęta

Pierwotna mikotoksykoza

Konsumpcja przez zwierzęta hodowlane

Wiązanie mikotoksyn w tk wydalanie ich z mlekiem

Produkty mięsne produkty mleczne

Konsumpcja przez ludzi

Wtórna mikotoksykoza

ZAPOBIEGANIE

- NIEDPUSZCZENIE DO ROZWOJU PLEŚNI

-a_w<0,80

-pH<3,0, lub >6,5

- warunki beztlenowe

- zamrażanie żywności i paszy

04.04.2012

Trwałość produktów spożywczych

Czas po upływie którego produkt jest nieakceptowany z punktu widzenia zdrowotnego, sensorycznego, liczby bakterii, wartości odżywczych.

Problem konserwacji i utrwalania pojawił się w historii jeszcze w dalekich dziejach w momencie kiedy człowiek zaczął prowadzić osiadły tryb życia. Dopóki wędrował trudno było mu nosić ze sobą żywność, odżywiał się tym co było w zasięgu. 10 tys. lat temu pojawił się osiadły tryb życia i pojawił się problem przechowywania żywności. Początkowo ogień był sposobem konserwowania żywności (obróbka termiczna, prażenie) próbowano też suszyć produkty spożywcze w tym także mięso. Następnie pojawiły się sposoby utożsamiane z obecnym peklowaniem. Sama konserwacja jest bardzo ważnym problemem.

Cel utrwalania:

Powiedzieliśmy że żywność jest produktem nietrwałym dlatego konieczna jest konserwacja której celem jest

całkowita lub częściowa eliminacja czynników rozkładu
czasowe lub trwałe zahamowanie zdolności namnażania mikroflory
eliminacja patogennej mikroflory (która na to bezpieczeństwo żywności ma istotny wpływ)
zapobieganie rekontaminacji

Poza w/w czterema celami równolegle z tymi czynnikami wykonuje się nadanie pozytywnych cech sensorycznych produktowi spożywczemu. Przykładem eliminacji mikroflory jest obróbka termiczna (zabiegi kulinarne).

Ze względu na różnego rodzaju czynniki utrwalające możemy podzielić je na 3 grupy metod.
Metody utrwalania żywności

Fizyczne
1. Odwodnienie
  1. Suszenie
  2. Liofilizacja
2. Niskie temperatury
  1. Chłodzenie
  2. Mrożenie
3. Wysokie temperatury
  1. Pasteryzacja
  2. Sterylizacja
4. Radiacja (grupa najnowsza) (konserwacja radiacyjna, głównie za pomocą promieniowania jonizującego)
Chemiczne
1. Solenie + peklowanie
2. Wędzenie (częściowo połączone z działaniem fizycznym, bo zależne jest od temperatury wędzenia, szczególnie przy wędzeniu gorącym które na dzień dzisiejszy stosujemy najczęściej)
3. Konserwacja związkami chemicznymi (dla mięsa są to głównie azotany i azotyny, ale w całej żywności jest ich dość wiele)
Biologiczne
1. Fermentacja enzymami i kulturami starterowymi

Metody fizyczne

najstarszą metodą jest suszenie żywności. Na szeroką skalę już w starożytnym Egipcie ta metoda była stosowana i dotrwała prawie do naszych czasów. Polega ona na odwodnieniu produktu do takiego poziomu aby zahamować dostępność wody biologicznie czynnej, ograniczyć dostęp do tej wody dla drobnoustrojów. Z niewielkimi wyjątkami aktywność należy obniżyć aktywność wodną do 0,7 ( a na pewno 0,65). Obniżenie aktywności wodnej od 0,7 to mniej więcej zawartość w produkcie 10-15% wody. Najczęściej stosowano tzw. suszenie owiewne. Stosowano je szczególnie tam gdzie wilgotność powietrza była stosunkowo niska. Konserwowano w ten sposób ryby, ale i pocięte w odpowiednie pasy mięso i sery. Rozwieszane luźno suszona przy niskiej wilgotności i temperaturze początkowo nie doprowadzającej do denaturacji białka (poniżej 60 oC). Pod koniec XIX i na początku XX wieku kiedy toczyły się liczne wojny trzeba było pokaźnych zapasów żywności stąd próbowano zintensyfikować proces suszenia owiewnego podnosząc temperaturę do około 100 oC. Efekt był jednak nie najlepszy bo produkt miał negatywne cechy sensoryczne. Mięso miało smak gorzki z posmakiem przypalenia, traciło tez swoje właściwości ponownego uwodnienia przed spożyciem. Testowano też inne procesy – np. większe rozdrobnienie, ale nie przyniosło to pozytywnych rezultatów. Znaczny postęp uzyskano pod koniec II wojny światowej kiedy do suszenia użyto temperatury nie wyższej niż 50 oC przy dużym (5m/s) obiegu powietrza. Uniknięto denaturacji białka, nie pojawiły się negatywne cechy sensoryczne. W nieco jeszcze późniejszym czasie suszenie próbowano przeprowadzić poprzez wykorzystanie promienników podczerwieni bądź tez fal elektromagnetycznych (głównie mikrofal). Podstawową zaletą tego systemu utrwalania żywności było to, że zyskano produkt o niskiej masie łatwy w transporcie. W szczególności w okresie wojen była to niebagatelna sprawa.
Wojska napoleońskie nie chciały tego mięsa spożywać.
Bardziej nowoczesną metodą jest odwodnienie sublimacyjne określane jako kriodesykcja lub liofilizacja. W tej metodzie produkt spożywczy poddaje się wstępnemu głębokiemu zamrożeniu do temp -40 oC a następnie umieszcza w pomieszczeniach próżniowych stosując pompy podciśnieniowe. Przy podciśnieniu wielkości ponad 13 Pa i temp -17 oC dochodzi do sublimacji wody to jest przechodzenia jej ze stanu skupienia stałego w stan gazowy z pominięciem stanu ciekłego. Jest to dobra metoda utrwalania żywności bowiem środek spożywczy zachowuje swoją strukturę i w niewielkim stopniu następują zmiany sensoryczne tego produktu. Dobry środek cechuje się następującymi parametrami.

Poziom wody nie więcej nić 10%
Tłuszcz < 30% (zbyt wysoki poziom tłuszczu z jednej strony może powodować wytopienie się tego tłuszczu ale przede wszystkim utrudnia respirację wody z danego produktu)
Białko 62-75% (produkt wysoce odżywczy)
Niewielka masa (bo utracił ponad 70% wody)
Struktura tkanki (przy suszeniu owiewnym mamy zagęszczoną strukturę a przy metodzie sublimacyjnej ta struktura w dużej mierze zostaje zachowana, a powodem tego jest nagłe zamrożenie tkanki. Konieczne jest szybkie odprowadzenie ciepła bo inaczej wytworzą się duże kryształy lodu i uszkodzą włókno mięśniowe)
Trwałość (zależy od temperatury jego przechowywania – pokojowa + wysoka wilgotność względna [90%] wynosi maksymalnie 7 miesięcy. Gdy zastosujemy dodatkowe metody a przede wszystkim metody pakowania próżniowego lub pakowania w modyfikowanej atmosferze, taki liofilizowany produkt może mieć trwałość do 3 lat bez utraty cech sensorycznych).

Odchylania jakościowe mięsa suszonego

Oksydacja tłuszczu (autooksydacja – czynnik w istotny sposób ograniczający trwałość produktu). Mówiliśmy na poprzednim przedmiocie , że właśnie tłuszcze jełczeją wyróżniając jełczenie oksydacyjne [wskaźniki -nadtlenki, liczba Lea] i hydratacyjne, mówiliśmy o wskaźnikach tego jełczenia – (przypomnieć sobie!!) łatwo ten czynnik wyeliminować poprzez opakowanie czy to próżniowe czy pakowanie z użyciem obojętnego gazu.
Brunatnienie (odchylenia barwy. W wyniku oksydacji mioglobiny dochodzi do wytworzenia metmioglobyny, lub w wyniku reakcji Mayarda [pomiędzy cukrami redukującymi a aminokwasami] w której wyniku powstaje złotobrązowy barwnik- melanoid. Do tej reakcji dochodzi gdy poziom wody w produkcie jest bardzo niski [ok 5%]
Odchylania smaku i zapachu (pojawia się przy dość długim przechowywaniu w normalnych warunkach [6 miesięcy] gorzki smak. Jest on wynikiem zintensyfikowania reakcji Mayarda.
Higroskopijność produktu (przy wysokiej wilgotności i niskiej aktywności wodnej ,środek spożywczy chłonie wodę. Najprostsze zapobieganie to odpowiednie opakowanie. Produkt uważa się za higroskopijny przy aktywności wodnej w granicach 0,5.
Spadek wiązania wody (wobec częściowej denaturacji białka, niestety nie można tego uniknąć, przy czym im bardziej białko jest zdenaturowane tym stopień wiązania wody jest wyższy)
Utrata witamin (głównie z grupy B a głównie B1, ale zdecydowanie większą utratę mamy witamin z grupy A i C)

Użytkowość mięsa suszonego

Zmniejszenie masy o co najmniej 60-70% co ma szczególne znaczenie przy transporcie na dalekie odległości i w szczególnych okolicznościach np. przy wyprawach wysokogórskich czy podróżach kosmicznych.
Jednakże szczególne znaczenie użytkowe jest związane z ponownym uwodnieniem
Uwodnienie - doprowadzenie do ponownej użytkowości. Im dłużej będziemy produkt przechowywali tym rehydratacja będzie trudniejsza. Przeprowadzamy ją przez zanurzenie produktu w wodzie na czas tak długi aby powtórnie produkt wchłonął wodę. Rehydratacja w zależności od temperatury waha się od 70-90 istotną rolę ma stan i zmiana struktur tkankowych mięsa. Lepsze wyniki w czasie rehydratacji mięsa liofilozowanego [90-95% rehydratacji]. Efekt rehydratacji można zwiększyć zdecydowanie przez rozdrobnienie tego ususzonego mięsa przed uwodnieniem. Czas rehydratacji to około 24 godzin. Istnieje tu niebezpieczeństwo zanieczyszczenia mikrobiologicznego rehydrowanego produktu, zalecana jest woda jałowa! A samo przeprowadzenie uwodnienia należy przeprowadzić w warunkach higienicznych które unikną kontaminacji żywności
1. Mięsa suszonego owiewnie
2. Liofilizowanego
3. Efektywność uwodnienia (zależy od zmian tkankowych )
4. Czas rehydratacji (24 godzin)
5. Warunki rehydratacji

Utrwalanie niskimi temperaturami

Niskie temperatury hamują aktywność ale nie niszczą czynników biologicznych w tym nie niszczą enzymów i nie niszczą mikroflory. Bezpośrednio po pozyskaniu surowca rzeźnianego zanieczyszczone jest mikroflorą mezofilną [optimum 37 oC 28-37oC] a szeroki zakres dla wszelkiego rodzaju mikroflory mieści się +90 dla termofili do -18 dla pleśni psychrofilnych. Przy czym gro mikroflory znajdującej się na mięsie to mikroflora mezofilna i obniżenie temperatury działa w sposób konserwujący. Niskie temperatury działają też na enzymy własne tkanek i te wytwarzane przez drobnoustroje. Całkowite zahamowanie enzymów ustaje dopiero w temperaturze -18- -20 oC. Stąd też w niektórych produktach spożywczych mimo wyeliminowania rozkładu, czy wzrostu mikroflory notujemy postęp w rozkładzie żywności. Aktywność i efekt działania w niskich temperaturach można przedstawić według prawa Van Hoffa prawo to wyraża się wspólczynnikiem Q który wskazuje na szybkość przemian biologicznych zachodzących w przedziałach co 10 oC. Współczynnik ten wynosi Q12-2/3 co oznacza że co 10 oC w górę lub w dół szybkość przemian biologicznych powodowanych przez enzymy bakteryjne lub enzymy własne zmniejsza się (przy wzroście) lub obniża 2 lub 3 krotnie.

Pierwszą z metod utrwalania za pomocą niskich temperatur jest chłodzenie. To przedłużenie trwałości środka spożywczego działaniem temp. poniżej 10oC do temperatury tzw. punktu krioskopowego produktu czyli temperatury w której zachodzi zamrażanie zawartej w nim wody. Punkt krioskopowy jest różny dla różnych produktów

Mięso czerwone- -1 do -2
Drobiowe - -2,5
Ryby - -2,2
Śliwki - -0,8
Maliny - -0,7
Winogrona, wiśnie - -3,5

Różnice w punkcie krioskopowym wynikają z różnicy w koncentracji cząsteczek w fazie produktów.

Chłodzenie znano już w starożytności. Dla przedłużenia trwałości żywność była przechowywana w pieczarach czy lochach. Lodownie – w okresie zimy wycinano wielkie tafle lodu z rzek i umieszczano w piwnicach ziemniakach przesypywano ten lód trocinami po to tylko by obniżyć temp. i jak najdłużej przetrzymywać środki spożywcze w tych lodowniach stworzonych na cele domowe. Niekiedy nawet do lata ten lód utrzymywano. Pod koniec XIX wieku w USA i początek XX wieku w Europie gdzie wykorzystano pewną właściwość rozprężania się amoniaku jako proces endotermiczny – obniżano temperaturę. Trwałość żywności oprócz aktywności wonnej i pH zależy od właśnie temperatury

Trwałość żywności	Aw i pH	Temp przechowywania
Szybko psująca się b. nietrwała	Aw >0,95 pH >5,2	Max 5 oC
Nietrwała	Aw 0,95 – 0,91 pG 5,2 -5,0	Max 10
Trwała	Aw<0,95 pH <5,2 lub Aw <0,91 pH <5	Bez chłodzenia

Szybko psująca się b. nietrwała

Aw >0,95

pH >5,2

Max 5 oC

Nietrwała

Aw 0,95 – 0,91

pG 5,2 -5,0

Max 10

Trwała

Aw<0,95 pH <5,2 lub

Aw <0,91 pH <5

Bez chłodzenia

Najstarszym systemem był to tzw. system trój etapowy, hala łączna tzw. wietrzna gdzie tusze po uboju były magazynowane kilka h a następnie do przedchłodni i chłodni właściwej. W niewielkich zakładach ten system dalej istnieje aczkolwiek niesie za sobą dość duże straty w postaci ubytków. Ubytki te przy starym systemie wahały się nawet do 5%. Dzisiaj wprowadza się tzw. szybkie schłodzenie gdzie przy temp. bliskiej 0 (+1 - -1oC) przy bardzo dużym ruchu powietrza schładzamy tuszę w ciągu kilkunastu godzin – szybciej tusze wieprzowe12-16h, a bydlęce 18-24h

Jeszcze lepszy ultraszybki system składający się z 2 etapów gdzie temperatura jest zdecydowanie niska przy dużym ruchu powietrza i wysokiej wilgotności po czym tusze przenosimy do pomieszczenia gdzie mamy temp 0 oC bardzo niewielki już ruch powietrza, wysoką podobnie wilgotność i uzyskujemy wewnątrz bloku mięśniowego temperaturę bliską 0oC. Pierwszy etap to bardzo szybkie odprowadzenie ciepła z ubitej tuszu. Drugi to etap już samego magazynowania

Czas schłodzenia jest w porównaniu z systemem szybkim skrócony o kilka godzin

Magazynowanie chłodnicze

Temperatura 0-2oC
Obieg powietrza 0,1-0,3 m/s
Wysoka wilgotność 85-90 aby było ograniczone parowanie z powierzchni tusz

Ważnym zagadnieniem są ubytki masy i w przypadku schłodzenia te ubytki wahają się w granicach 0,8-1,5% a w czasie schładzania do 2 tygodni do nieco 1,6-3,2

Przedłużenie trwałości mięsa chłodzonego

Proces schładzania można przedłużyć. Tusze wołowe do 4 tygodni , wieprzowe do 2 tygodni. Możemy to jeszcze przedłużyć przez procesy takie jak

Ozonizacja – wprowadzenie ozonu, wydłużamy proces schładzania do 60 dni. Ma jednak swoje mankamenty. Tym mankamentem jest wytworzenie metmioglobiny i także przez dodatek O3 zwiększamy jełczenie oksydacyjne tłuszczu.
CO2 w stężeniu ok 10% także wydłuża proces chłodzenia i to wydłużenie stosujemy szczególnie w czasie transportu mięsa (samochodowego, morskiego)
Promienniki UV – stosowanie promienników rzeczywiście wydłuża trwałość ale według przepisów sanitarnych promienniki UV mogą być tyko stosowane do dezynfekcji pomieszczeń ale nie do środków spożywczych.

18.04.2012

Odchylenia jakościowe mięsa chłodzonego

Skurcz chłodniczy – w starym systemie chłodzenia gdy mieliśmy przedchłodnie (15 oC) problemu skurczu chłodniczego nie było. Przypomnę, że wtedy stężenie pośmiertne wywoływane jest jedynie przez ATPazę sarkoplazmatyczną. W nowym systemie chłodzenia gdy bezpośrednio po uboju mamy 0 oC temperatura działa bodźcowo niejako na efekt „szoku termicznego” uruchamiana jest wtedy ATPaza miozynowa która wyzwala silny skurcz chłodniczy podobny do wielkiego skurczu, przyżyciowo dochodzi do zaciśnięcia miofilamentów cienkich i grubych w sarkomerze i w efekcie mięso traci na cechach sensorycznych a głównie na kruchości. Takiego skurczu można uniknąć pomijając że wchodzi w grę przetrzymywanie w +15 (higienicznie nie pożądane) pozostaje inna ewentualność jaką jest elektrostymulacja- działanie bodźca elektrycznego na układ mięśniowy, powoduje ten bodziec rozszczepienie ATP będącego donatorem energii do skurczu chłodniczego. Niestety elektrostymulacja daje pozytywne efekty tylko w przypadku wołowiny. W przypadku mięsa wieprzowego tych efektów nie obserwujemy. Kolejnym odchyleniem jest odchylenie barwy.
Odchylenia barwy – podstawowym barwnikiem mięsa jest mioglobina przechodząca w warunkach O2 w metmioglobinę – ciemny barwnik, a wyraźny efekt ściemnienia mięsa jest wtedy gdy ok 60% mioglobiny zostanie przekształcone w metmioglobine. Z jednej strony jest to przekształcenie w metmioglobinę ale z 2 strony zmiana barwy jest też podyktowana wysychaniem powierzchnie – dotyczy szczególnie całych tusz które w żaden sposób nie są zabezpieczone – w USA foliuje się tusze przed schłodzeniem i zamrożeniem. Ale mamy przecież lady chłodnicze gdzie wołowina jest żywoczerwona – lady zwiększają ciśnienie parcjalne tlenu i mamy tą sytuację co przyżyciowo gdzie mioglobina podlega utlenowaniu a nie utlenieniu.
Absorpcja obcych zapachów – w chłodniach (nie mówię, ze w dużych ale w mniejszych, przy mniejszych zakładach czy w chłodniach supermarketów, czy naszej chłodni domowej) poza mięsem umieszczane są też inne produkty spożywcze (sery, warzywa, ryby, owoce itd.) mięso jest surowcem który absorbuje obce zapachy. – proces ujawni się w czasie obróbki termicznej. Absorbuje zapachy w mniejszym stopniu niż mleko. Jak tego uniknąć? Unikać umieszczania różnego rodzaju surowców w tej samej chłodni a przede wszystkim w obecności mięsa wystrzegać się owoców cytrusowych. Można – chociaż rzadko jest to stosowane – stosować filtry z aktywowanym węglem.
Zmiany rozkładcze – trwałość mięsa w chłodni uzależniona jest od gatunku i waha się od 3 tygodni do kilku dni. Ale z drugiej strony uzależniona jest przede wszystkim od zanieczyszczenia powierzchniowego mikroflorą (na tuszy dominuje flora mezofilna o optimum +30oC – zdolna do wzrostu 5-45 oC) Gdy umieścimy tusze w chłodni mikroflora mezofilna nie ma możliwości wzrostu bo tusza jest w temperaturze bliskiej 0 oC – wzrost mikroflory psychrofilnej, ale zanim zacznie dominować upływa okres przechowywania mięsa w chłodni. Kolejnym ważnym elementem decydującym o trwałości jest wilgotność powietrza. Wysoka wilgotność sprzyja rozwojowi mikroflory, ale z drugiej strony powinna być utrzymana dość wysoka wilgotność, aby nie dochodziło do tzw. osuszki czyli do wyparowywania z powierzchni mięsa wody a dla producenta jest to ważniejszy element – ile on straci (kilogramowym i ekonomicznym) gdy będzie ta nadmierna osuszka. Reasumując- konieczna jest kontrola wilgotność i czasu przechowywania oraz siłą rzeczy wyjściowe zanieczyszczenie mikroflorą.

Mrożenie mięsa

Działanie niskich temperatur poniżej punktu zamarzania wody w danym produkcie spożywczym czyli inaczej mówiąc działanie poniżej punktu krioskopowego.

Koniec XIX wieku i początek XX . Początkowo stosowano temp -5- - 10 oC było to tzw. bardzo powolne zamrażanie produktu. Mięso traciło duże ilości wody poprzez parowanie przez co stawało się niezbyt korzystne pod względem cech sensorycznych – było suche bez smaku. Woda wydobywająca się z mięsa niosła ze sobą substancje wyciągów i zw. mineralne. Ważna jest relacja pomiędzy temperaturą a stopniem wymrożenia wody

Temp	% zamrożonej wody
-1	2%
-2	50%
-5	75%
-10	83%
-18	85%
-20	88%
-30	89&

Aby wymrozić całą wodę strukturalną potrzebujemy temp -50 -60 oC – co określamy jako punkt eutektyczny. Około 0,35% H2O nie udaje się zamrozić. Jest to niewielki procent wody hydratacyjnej (około 4% - oraz 90% strukturalnej związanej z białkami)

Metody mrożenia:

Owiewne – oparta na oziębieniu produktu wymuszonym obiegiem powietrza o niskiej temperaturze od -18 do -40 oC i dość dużym obiegiem powietrza. Ruch powietrza uzależniony jest od tzw. metody wymrażania mięsa.
Kontaktowe – najbardziej popularna w systemie domowym – zamrażamy na płycie metalowej czy między tymi płytami jak to ma miejsce w klasycznym zamrażalniku naszej chłodni domowej.
Fuidyzacyjne – rzadko stosowana do mrożenia mięsa najczęściej stosuje się tą metodę do mrożenia owoców i warzyw (grochu, krojonych warzyw, czy owoców jagodowych) polega ona na tym - w tunelu chłodniczym mrożenie produktu na perforowanych płytach które są przedmuchiwane powietrzem o temp ok -40 oC.
Imersyjne – polega na zamrożeniu produktu najczęściej w solance oziębionej do temperatury co najmniej -20 oC najczęściej tą metodę stosujemy do zamrażania ryb i drobiu. Jednak dobrze jest aby były te produktu opakowane w folię.
Kriogeniczne – polega ona na zanurzaniu produktów uprzednio opakowanych w ciekłym azocie i to jest tzw. metoda LNF (liquid nitrogen freezing) – 196 oC. LFF – liquid freon freezing, w ciągu kilku minut (2-3 mamy zamrożony produkt) metoda bardzo skuteczna ale szalenie kosztowna, wykorzystana w małym stopniu do żywności. (do nasienia )

Dla mięsa stosowane jest najczęściej mrożenie owiewne w komorach lub tunelach chłodniczych przy kontrolowanej temperaturze i chcę zwrócić Państwa uwagę, że właśnie taka komora chłodnicza jest często tzw. krytycznym punktem kontroli – z wyznaczeniem kontroli tej temperatury

Mrożenie parametry

Temp oC	Zamrożenie wilgotność względna 90%	Magazynowanie wilgotność względna 95-98% przepływ pow 0,1 m/sek czas (mies.)
	Przepływ powietrza m/s	czas
-10	2-3	T bydła 7 dni T świń 3 dni
-20 do -30	2-3	T bydła 20 godzin T świń 28 godzin
-30 do -40	3-6 (10 m/s)	T bydła 12 godzin T świń 9 godzin

Im temperatura niższa i szybsze odprowadzenie ciepła tym powstają mniejsze kryształy lodu które umiejscawiają się wewnątrz włókna mięśniowego a nie przechodzi woda do przestrzeni między włókienkowych tworząc duże kryształy lodu. Duże kryształy lodu mają tą negatywną cechę – uszkadzają samo włókno mięśniowe a nam zależy na tym żeby w momencie rozmrażania to włóko z powrotem wciągnęło tą wodę.

W czasie magazynowania w mroźni najistotniejsze są ubytki masy

temp	% ubytków/ miesiąc
- 10	0,59
-15	0,38
-20	0,25
-25	0,16
-30	0,10

temp	produkt
-1-
-20
-3-0

Odchylanie jakościowe mrożonej żywności

Oparzeliny – wynik denaturacji białka na powierzchni zamrożonego mięsa , dochodzi do nadmiernego wysuszenia, odwodnienia, mięso traci zdolność wiązania wody i wręcz nie nadaje się do spożycia. (kawałek mięsa włożony do zamrażalnika niedokładnie owinięty folią – oparzeliny). Dochodzi do zbyt długiego mrożenia i zbyt niskiej wilgotności w magazynach mroźniach. Gdy stwierdzamy takie zmiany siłą rzeczy musimy to zakończyć
Jełczenie tłuszczu – niestety w mroźniach przy tych temperaturach o których mówiliśmy -18 – -20oC bo producent nie będzie osiągał wyższej temperatury (wszelkie procesy biologiczne ustają w -18 oC ) nie ustaje jednak proces jełczenia. Czy można go powstrzymać temperaturą? Tak, co najmniej -34 oC zahamujemy procesy jełczenia oksydacyjnego, ale z punktu widzenia ekonomicznego jest to nieopłacalne, stąd jednym z czynników determinujących trwałość mięsa w mroźni jest jełczenie. Tusze wieprzowe (o większej zawartości tłuszczu możemy przetrzymywać do 12 miesięcy a wołowe do 18 miesięcy.
Zmiany cech sensorycznych – podobnie jak przy chłodzeniu- mamy zmianę barwy pojawienie się brunatnego barwnika – metmioglobiny i zmiany te sięgają na głębokość 1-2 mm (wyjątkowo do 4 mm). Zmiany ciśnienia O2 jest powodem brunatnego zabarwienia a także w pewnym stopniu ubytek wody z powierzchni mrożonej tuszy także może być powodem większej koncentracji tego barwnika. Jako odchylenie organoleptyczne pojawiają się zmiany smakowitości. Za smakowitość odpowiadają niskocząsteczkowe związki rozpuszczane w wodzie ale w czasie mrożenia te związki ulatniają się przez co zmienia się smakowitość. Ulatniają się zarówno związki smakowe i zapachowe oraz prekursory smakowo- zapachowe.
Zmiana wartości odżywczej – wynik zmian denaturacyjnych części białek mięśniowych a przede wszystkim zmian aktomiozyny. Następstwem tego jest zmiana wiązania wody przez tę strukturę a największe zmiany zachodzą przy zamrażaniu w temp -1 do -5 oC wtedy mamy największe zmiany denaturacyjne– kryształy lodu uszkadzają włókno mięśniowe

W czasie mrożenia dochodzi do m.in. do zniszczenia około 20% witamin zwłaszcza z grupy B.

25.04.2012
__________________________________________________________________________________________________

Rozmrażanie żywności

Musi trwać zdecydowanie dłużej niż proces zamrażania. W procesie zamrażania dochodzi do przemieszczenia się wody z pierwotnych ich miejsc lokalizacji (włókno mięśniowe) do przestrzeni międzywłókienkowej. W zależności od sposobu zamrażania białko włókienkowe zdolne jest do pewnego wchłonięcia wody w granicach 60-95%. Nieunikniony jest tzw. wyciek, czyli te co najmniej 0,5% nawet przy pewnych błędach wyciek ten może sięgać 40%. Przy jednofazowym zamrażaniu czyli zamrażaniu bezpośrednio po uboju co rutynowo jest prowadzone między innymi w USA, wszystkie procesy toczące się w czasie wychładzania a przede wszystkim rigor mortis w tych układach nie zachodzi. Natomiast w czasie rozmrażania tego mięsa następuje tzw. skurcz rozmrożeniowy. Nagła zmiana temperatury działa bodźcowo na cały układ enzymatyczny i uruchomienie ATPazy miozynowej która powoduje bardzo silny i nieodwracalny skurcz mięśni. Skrócenie mięśnia może dochodzić nawet do 40%. Stąd najkorzystniejsze jest zamrażanie dwufazowe poprzedzone wychłodzeniem tuszy w odpowiednich temperaturach. Wówczas wyciek czy jak mówią amerykanie drip, jest stosunkowo niewielki, zaledwie 0,5% stąd też sposób zamrożenia decyduje o jakości produktu.

Metody rozmrażania, znamy ich kilka

Zewnętrzne (powierzchniowe)
1. Owiewne otwarte
2. Owiewne kontrolowane
3. Imersyjne
Wewnętrzne (w polu elektromagnetycznym)

Rozmrażanie owiewne.

To dzianie temperatury maksymalnie do +8 (miedzy 5 a 8) wilgotność względna stosunkowo wysoka w granicach 90 % przy czym ruch powietrza jest istotny bowiem od tego zależy czas rozmrażania. Przy niewielkim ruchu powietrza czas ten wynosi w granicach (dla tusz 90 a dla wyrębów 70.) Przy ruchu powietrza 1 m/s tusze 70, wyręby 48.

Przy metodzie owiewnej kontrolowanej temp. 8, wilgotności 90, obieg powietrza 4-5 czas rozmrażania 20-40. Ubytki przy tej metodzie 0,5% gdzie przy konwencjonalnej metodzie 1-2 %. A niektórzy autorzy sugerują, że te ubytki są 2x wyższe.

Rozmrażanie imersyjne.

Stosowane głównie dla ryb wyjątkowo dla mięsa ale tylko w opakowaniach. Wyróżniamy dwa sposoby :

Przez zanurzenie lub natrysk (duże straty masy)

Czas rozmrażania (ryby) 2-4 godziny

Metoda ta niesie pewne negatywne cechy – tuszka czy filtr pochłania (wciąga) stosunkowo dużą ilość wody jak również samego NaCl.

W przypadku produktów rybnych – one nie wymagają w ogóle rozmrażania!! Bowiem tego typu produkty można poddać bezpośrednio zabiegowi kulinarnemu. I wówczas produkt ten będzie posiadał najlepsze cechy sensoryczne.

Rozmrażanie w polu elektromagnetycznym.

Następuje ono przy zastosowaniu promieniowania mikrofalowego – promieniowanie elektromagnetyczne 10-10 do 2 cm , powoduje ono w produkcie spożywczym drgania cząsteczek a przez to jest wytwarzane ciepło które często nosi nazwę tzw. ciepła dielektrycznego. Tego typu rozmrażanie niesie za sobą wiele cech pozytywnych przede wszystkim równomiernie działa na cały blok mięśniowy – tusze- element zasadniczy, równomierne nagrzanie całej zamrożonej żywności. Drugim pozytywem jest bardzo krótki czas rozmrożenia – doprowadzenie tuszy z -20 do +5oC to zaledwie 2 godziny. Prócz tego uzyskujemy produkt wysokiej jakości higienicznej. Bowiem nie mamy w tym sposobie „możliwości” dodatkowego zanieczyszczenia drobnoustrojami. (dobra higiena) Niestety na skalę przemysłową jest to metoda stosunkowo nieekonomiczna – zbyt droga. Na potrzeby własnego gospodarstwa domowego – w kuchence mikrofalowej.

Złote zasady rozmrażania

W chłodni- mając czas rozmrażaj długo (nawet zmieniając półkę)
W zimnej wodzie, ale zmieniając ją co 30 min. Aż do zupełnego rozmrożenia
Kuchenka mikrofalowa – gdy zechcesz bardzo szybko zjeść; w niej nie dłużej niż 2h, potem od razu do pieczenia lub smażenia
Trwałość żywności po rozmrożeniu jest krótsza – co jest najistotniejsze. Przyczyną skrócenia trwałości rozmrożonego mięsa jest fakt, że na powierzchni gromadzi się zawsze cienka warstwa rozmrożonej wody co stwarza idealne warunki do rozwoju mikroflory. Najlepiej rozmrożoną żywność od razu skierować do konsumpcji. Jeżeli taki produkt zamrozimy a potem rozmrozimy, to w porównaniu do mięsa świeżego trwałość żywności zamrożonej jest o 50% krótsza.

Działanie wysokich temperatur

300 tys. lat temu homo erectus „wynalazł’ ogień. I od tego momentu zaczęło się utrwalanie mięsa. Przede wszystkim obróbka termiczna spowodowała, że ten nasz przodek zdecydowanie częściej jadł mięso (mięso surowe było trudne do fragmentacji w jamie ustnej). 3000 lat temu hetyci wynaleźli naczynia z brązu – w których prowadzono obróbkę termiczną. Termometr wynaleziono dopiero w 1907 – wtedy była to obróbka kontrolowana. Rozwinęła się sztuka kulinarna. Do wytworzenia w drugiej połowie XX wieku szczególnie użytecznych żywic fluoroetylenowych – teflonu, który zapobiega przywieraniu żywności do naczyń.

Rodzaje utrwalania żywności działaniem wysokich temperatur

System otwarty – gotowanie, parzenie, duszenie, pieczenie
1. Krótkotrwała konserwacja
2. Znaczenie głównie kulinarne
System zamknięty; produkcja konserw
1. Długotrwała konserwacja
2. Znaczenie przemysłowe kulinarne.

Pierwszym podstawowym zabiegiem kulinarnym w rozwoju historycznym to jest pieczenie. Rozróżniamy 2 odmiany tego zabiegu. Na ruszcie czy w otwartym naczyniu. Zabieg polega na działaniu temperatury w granicach 150-175 oC odmiana pieczenia jakże modna dzisiaj jest tzw. grillowanie. Przy czym przy grillowaniu temperatura ta może wzrastać nawet do 200 oC. W procesie tym obserwujemy bardzo pozytywne wytworzenie cech smakowo-zapachowych. Wynikające z tego, że gwałtowna obróbka termiczna powierzchni bloku mięśniowego powoduje niejako zamknięcie całej struktury mięśniowej i pozostawienie wewnątrz przede wszystkim ważnej skąd inąd cechy tekstury jaką jest soczystość. W czasie pieczenia następują ubytki masy wahające się od 20-35% polegające głównie na utracie wody. Jeżeli chodzi o smażenie – to zabieg termiczny prowadzony w otwartym naczyniu przy użyciu tłuszczu przy czym mamy dwa rodzaje smażenia – w tłuszczu głębokim lub też tzw. smażenie saute przy użyciu niewielkiej ilości tłuszczu, temp. podobna 150-180 oC. Z punktu widzenia dietetycznego metoda ta niesie ze sobą pewne negatywne strony bowiem (w szczególności w smażeniu na tłuszczu głębokim) produkty są nasycone dużą ilością tłuszczu. Niektórzy wręcz mówią o impregnacji bloku mięśniowego tłuszczem co powoduje jego trudną strawność. Smażone mięso niesie jednak za sobą również pozytywne cechy głównie sensoryczne. Jest to następstwem przemian w niewielkim stopniu białkowych, ale głównie przemian triglicerydów i wytworzenia tiokarboli które dają pozytywną nutę smakowo-zapachową. Kolejną metodą zabiegów kulinarnych jest gotowanie. Przy czym mamy ogólnie dwa sposoby tego zabiegu a mianowicie gotowanie w zimnej wodzie i we wrzącej wodzie. Chodzi tu o rozpoczęcie procesu obróbki termicznej. Jest to uzależnione od tego co chcemy osiągnąć. Jeżeli zależy nam na wyciągu mięsnym rozpoczynamy od wody zimnej. Przechodzą tam różnego rodzaju związki wyciągowe, białka rozpuszczalne, tłuszcze i witaminy. Im dłużej nie będziemy doprowadzali do wrzenia otrzymamy jak najlepszy wyciąg.

Ekstrakcja (%)w następstwie gotowania mięsa

składnik	zimna	Gorąca
Zw. azotowe	17	3
Zw. Mineralne	70	20
Tłuszcze	37	0,6
Witaminy	50	20

Wołowina traci przy obróbce zimnej 48% masy, baranina , cielęcina 29% masy a wieprzowina w granicach 25%. Dość dobre efekty uzyskujemy tez przy drobiu.

Niemniej gdy chcemy mieć tzw. sztukę mięsa (ugotowany kawałek mięsa do sosu chrzanowego) musimy wprowadzić go do gorącej wody aby w mięsie w/w związków pozostało jak najwięcej. Zarówno w jednej jak i w drugiej metodzie uzyskujemy mięso o bardzo dobrej jakości, łatwe do fragmentacji w czasie żucia a przede wszystkim tkanka łączna, a jej głównym przedstawicielem jest kolagen w tego typu zabiegach termicznych przechodzi w formę żelu co poprawia także soczystość produktu.

Odmianą gotowania jest parzenie. Czyli stosowanie temperatury około 75-80 oC, stosujemy tę temperaturę przez czas tak długi aby wewnątrz produktu uzyskać 68-70 oC. Jest to jeden z podstawowych zabiegów stosowany w produkcji największej grupy kiełbas w naszej szerokości geograficznej a mianowicie kiełbas parzonych. Metoda ta niesie za sobą pewne niewielkie negatywy, bowiem ługuje się ok 10 % związków rozpuszczalnych i tłuszczy a także następuje utrata związków smakowo- zapachowych. Natomiast pozytywem jest dość duże uwodnienie i żelowanie tkanki łącznej. Ten zabieg powinniśmy także stosować przy domowej obróbce czy przy gotowaniu wędlin czy kiełbas na gorąco – w żadnym wypadku parówek, parówkowej czy białej kiełbasy nie powinniśmy gotować ale parzyć. Bowiem gdy będziemy parówkę gotować, to wszystko co jest najlepsze czyli z smakowo- zapachowe wyekstrahujemy. Przy parzeniu musimy zdjąć sztuczna osłonkę. Chyba że jest to osłonka naturalna z jelita lub osłonka typu naturin wyprodukowana z włókien kolagenowych (nota bene także przez nasz organizm trawiona).

Duszenie- czyli zabieg termiczny prowadzony w naczyniach z niewielką ilością wody przy ograniczeniu jej parowania stąd naczynie powinno być zamknięte (przykryte). Zabieg ten prowadzi do zmiękczenia produktu a także jego zbrązowienia a także wytworzenia melanoidu. Uzyskuje się bardzo kruche mięso o pozytywnych cechach sensorycznych. Jednakże mankamentem jest wysoka utrata masy która wynosi w granicach 43 do ponad 50%. Przygotowane w ten sposób mięso jest lekkostrawne stąd zalecane dla osób chorych.

Wszystkie zabiegi kulinarne niosą za sobą pewne osłabienie smakowitości produktu bowiem hydroliza białek i przemiany zw. azotowych głównie w gotowaniu, parzeniu i duszeniu przechodzą do wyciągów.

Trwałość po zabiegu kulinarnym produktu waha się od 2 do maksymalnie 3 dni. Początkowo aby przedłużyć trwałość tych wyrobów zabiegi obróbki termicznej powtarzano.

Konserwy

Wszystko zaczęło się w drugiej połowie XVIII w kiedy to przyrodnik zakonnik Lazarros Panazzani ogłosił prace doświadczalne w których wykazał, że w powietrzu istnieją organizmy zanieczyszczające materię organiczną. Zamykał on pewne produkty i surowe, roślinne i zwierzęce w szklanych naczyniach i poddawał je obróbce termicznej. Po tych zabiegach owa materia przez dłuższy czas nie ulegała rozkładowi. Obalił teorię żyworództwa. Dopiero 100 lat później Pasteur odkrył bakterie. A szczególne działanie konserwujące – odkrywca konserwy był francuski cukiernik Nicola Apert po 7 latach badań ogłosił wyniki. W pracy pt. „Sposób konserwacji wszelkich ciał zwierzęcych i roślinnych”. Na początku XIX w pod Paryżem pierwsze fabryki konserw. Appert stosował naczynia szklane które później ze względu na naczynia szklane zostały zamienione na metalowe.

Podział konserw

Prezerwy
Pasteryzowane (półkonserwy)
Pełne

Konserwy pasteryzowane

Działanie temperatury nie przekraczającej 100 oC w otwartych kotłach. (tak długo aby temp. działająca na centrum konserwy wynosiła 65-71 oC przez min 30 min). Przy czym czas umieszczenia konserwy w wodzie uzależniony jest od jej wielkości i masy. W praktyce temperatura wody 68-77oC . W tej temperaturze ginie mikroflora wegetatywna, pozostaje mikroflora termooporna i pozostaje mikroflora zarodnikująca.

Czas pasteryzacji

Masa konserwy lb (libra) = funt wagi = 453,6g

3 lb = 120 min
5lb = 165 min
8 lb = 220 min

Trwałość konserw pasteryzowanych

Ograniczona do 3-6 miesięcy ( do 9 miesięcy w temperaturze chłodni)
W temperaturze 4oC
Zabite tylko formy wegetatywne
Pozostają przetrwalniki

Konserwy sterylizowane

- jałowość bakteriologiczna – treść konserwy (a jeśli są bakterie to nie mają aktywności życiowej)

- nieograniczona trwałość (czynnikiem ograniczającym trwałość konserwy jest trwałość opakowania).

Technologia wyjaławiania konserw

W centrum konserwy 121 oC (autoklaw ciśnienie ok 2 atmosfer)
Formy penetracji cieplnej
- Przewodzenie (kondukcja)
- Przenikanie (konwekcja)

Szybkość penetracji ciepła zależy od

Składu tkankowego konserwy
Stopnia rozdrobnienia masy (w przypadku konserw sterylizowanych jest najistotniejsze stąd bloki mięśniowe to tylko konserwy pasteryzowane)
Wielkość konserwy

Efekt wyjaławiania zależy od:

L. bakterii
Rodzaju mikroflory
pH
Skład jakościowy treści konserwy.

Konserwy SSp – shelff stable products – o trwałości półkowej

Obniżenie aktywności wodnej
Normalna aw = 0,98-0,96 (rosną beztlenowce) aw=0,95 (nie rosną beztlenowe)
Przy tej aw wystarczy temp. 95oC
W treści obecne żywe zarodniki które przy tej aktywności nie kiełkują i obumierają w czasie przechowywania bo nie mają możliwości wzrostu.

Wartość (wskaźnik) C redukcji dziesiętnej.

Czas (min.) potrzebny do redukcji mikroflory do 1.10 poprzedniej liczebności w określonej temperaturze. Wskaźnik oddzielnie określa się dla każdego rodzaju mikroflory i konkretnej temp.

D 65

m. tuberculosis 0,3 min (18s)

Salmonella 0,02--55 min

St. aureus -2-2 min

Bakterie rozkładu, drożdże pleśnie 0,5-3 min

D 121 C. botulinum 0,1-0,21, C. sporogenes 0,1-1,5 Stearotermophilus

Wartość F – czas potrzebny do całkowitego zniszczenia mikroflory z uwzględnieniem intensywności zanieczyszczenia i temperatury, na podstawie wartości C.

Podstawą obliczenia wartości D dla danej temp. i drobnoustroju pomnożona przez liczbę drobnoustrojów tego gatunku stwierdzanych w badaniu laboratoryjnym.

Wzorzec C. botulinum np.

Stwierdzono liczbę 10 do 7 D 121 dla C. botulinum = 0,21

F= 0,21x7 = 1,47 min czas działania temp 121oc na centrum konserwy w temp.

Puszka konserwowa.
Co jest z punktu widzenia nadzoru sanitarno- weterynaryjnego najistotniejsze bo konstrukcja puszek jest różna w tym sensie, że posiada 2 lub 3 szwy (szew między płaszczem a denkiem oraz płaszczem i wieczkiem i czasem jeszcze szew na płaszczu). Za jakość i szczelność tych szwów odpowiadają dwie różne inspekcje. Za szew łączący denko z płaszczem i płaszcz odpowiedzialny jest producent konserwy, a za jakość połączenia wieczka z płaszczem odpowiada producent konserwy oraz nadzór nad tą produkcją czyli IW.

16.05.2012

Konserwy

Odchylenia jakościowe konserw.

Bombaże
1. Biologiczny – najważniejsza rola, odpowiedzialne są drobnoustroje które w warunkach beztlenowych powiększają objętość puszki. W konserwach sterylizowanych może to być niedostateczna obróbka termiczna w tym zbyt niska temperatura lub zbyt krótki czas działania tejże temperatury. Inną przyczyną może być nieszczelność puszki. W przypadku konserw pasteryzowanych może być to obecność mikroflory, która działaniem temperatury pasteryzacji (65 oC na centrum konserwy) nie spowodowała zbyt wysokiej eliminacji mikroflory. Najczęstszą przyczyną tych zmian jest obecność mikroflory zarodnikującej głównie Clostridium, również Bacillus (rzadziej – tlenowy). Po otwarciu puszki mamy odrażający gnilny zapach z nutą kwasu masłowego.
2. Chemiczny – zdarza się bardzo rzadko. Jest wynikiem reakcji kwasów (często octowego, znajdującego się w treści konserwy) z galaretą lub (co mało prawdopodobne)z fragmentami kostnymi. W wyniku tej reakcji powstaje dwutlenek węgla i zdarza się to przy bardzo długim przetrzymywaniu konserw. Równolegle ze zmianami puszki mamy zmiany sensoryczne konserwy – smak metaliczny.
3. Fizyczny – jednym z jego rodzajów jest tzw. bombaż z przeładowania (rzadko się zdarza ).Temperatura powoduje, że fizycznie zwiększa się treść. Podobnie przy konserwach które w swoim składzie mają dużo wody może nastąpić stosunkowo krótkotrwały bombaż przy zamrażaniu konserw. Treść konserwy w wyniku zamrożenia zwiększa swoją objętość. Błąd technologiczny – niedopasowanie płaszcza do wieczka. Nieco większe wieczko -zamykarka zamknie nawet na podwójną zakładkę.

a) Rozkład bezgazowy - bombaż rozpływny gdy dochodzi do zanieczyszczenia bakteriami Bacillus przede wszystkim stearotermophilus. Jego obecność powoduje rozmiękczenie treści w wyniku rozkładu białek powstające kwasy organiczne zakwaszają środowisko zmieniając właściwości sensoryczne wręcz rozpływne, ale w konsekwencji zbyt niskie zakwaszenie powoduje obumieranie mikroflory, ale dopiero wtedy kiedy konserwa jest zepsuta.

Zmiany sensoryczne treści – podstawowy barwnik jakim jest mioglobina ulega pod wpływem temp. denaturacji i zmianie. Zmienia się też wiązanie wody przez białka. W pewnym stopniu temperatura powoduje zniszczenie aktywatorów smakowych. Dopiero po przekroczeniu temp. 100 oC dochodzi do wytworzenia innych cech sensorycznych i pojawia się nieco inny profil smakowy stąd różnice w sensoryczne konserw sterylizowanych i pasteryzowanych.
Wysoka temp. (w niewielkim stopniu ale jednak) wpływa na stratę białka i aminokwasów – izoleucyna, histydyna, seryna. Występuje ok 10% strata tych aminokwasów. Strata na tyle mało istotna bowiem żaden z tych aminokwasów nie należy do grupy aminokwasów ograniczających. [mówiąc o wartości biologicznej białek omawialiśmy 3 wskaźniki tej wartości NPU, PER – współczynnik wydajności wzrostowej, CS- aminokwas ograniczający]. Badania na konserwach były oparte na NPU i okazało się ze wartość biologiczna konserwy w porównaniu do surowca jest mniejsza o około 10%, obniża się wraz z czasem przechowywania konserwy. Do zmian sensorycznych dochodzi już po 2-3 latach przechowywania – nie przez drobnoustroje – jednak odchylenia masy, smaku, wyglądu (głównie zblednięcie) stąd zalecane są tzw. rotacje zapasów strategicznych.
Zmiany cech opakowań
1. Marmurkowatość – wewnętrznej ściany puszki. Jest ona wynikiem reakcji związków siarkowych a te powstają z aminokwasów siarkowych ze związkami białkowymi samej treści konserwy i dają one nieregularne plamy o szarej barwie. Rzadziej ale zdarzają się tego typu odchylenia – na stronie zewnętrznej.
2. Korozja – najczęstsze odchylenie na stronie zewnętrznej, ale widuje się je co raz rzadziej, bo nie mamy do czynienia z puszkami ze stopów żelaza.

Konserwacja radiacyjna

Napromieniowanie – przenoszenie energii w formie fal elektromagnetycznych lub materialnych na struktury chemiczne które mają zarówno charakter organiczny lub nieorganiczny.

Przenoszona energia wywołuje zmiany w obiekcie – fizycznie i chemiczne. Uzależnione są one od wielkości bodźca, zmienności kinetyki a w skrajnych przypadkach rozpadu struktur naświetlanych materii.

W żywym organizmie dochodzi do zaburzeń funkcjonalnych- powstają różne metabolity w tym głównie wolne rodniki. Przy czym napromieniowany obiekt (mogą w nim zachodzić różne zmiany w zależności od źródła promieniowania, struktury przedmiotu).

Rodzaje zmian radiacyjnych

Kinetyczne – wyrażające się drganiami materii, poniekąd te drgania mogą przekształcać się w energię cieplną określaną jako ciepło dielektryczne ->
Dielektryczne – wynik zmian kinetycznych
Rozerwanie wiązań międzycząsteczkowych – powstanie wolnych rodników
Rozerwanie wiązań elektronowych (jonizacja) wynik wybicia elektronu z orbity atomu, a proces ten czy stan ten określamy jako jonizatio. Powstają wtedy jony.
Rozerwanie wiązań jądrowych – następuje ono po przekroczeniu określonego progu jądrowego i powstanie promieniotwórczości

Efekty radiacji (intensywność radiacji zależy od)

Rodzaju promieniowania i przenoszenia przez niego energii – jest to wynikiem długości fali i szybkości przenoszenia tych cząsteczek
Dawki pochłoniętej energii
Radiowrażliwości (oporności) żywych organizmów, materii

Naświetlane obiekty wykazują duże różnice w radiowrażliwości a jest to uzależnione od stopnia organizacji określonego przedmiotu. Im wyżej uorganizowany obiekt napromieniowania tym wyższa wrażliwość na promieniowanie. Stąd najwyższą wrażliwość wykazuje człowiek i naczelne. – stosunkowo niewielka dawka energii aby wywołać efekt letalny. Największą opornością cechują się najprostsze w swojej strukturze – wirusy a jeszcze wyższą oporność wykazują enzymy – unieczynnienie enzymów za pomocą radiacji wymaga dużej dawki promieniowania.

Jeżeli chodzi o rodzaje radiacji:

Ultradźwięki 20 kHz
Mikrofale 10-10 do 2 cm
Promieniowanie podczerwone 10 do 4 cm
Ultrafioletowe 10-5 do 10-6
Promieniowanie jonizujące

Drgania powietrza wywołują wrażenia słuchowe. Człowiek słyszy w zakresie 16-22 kHz najlepiej słyszalne 1-3 kHz/herców, pies 30-40 kHz. Ultradźwięki pow 20 kHz

Herc = liczba drgań na sek

1 Hz- 1 impuls / sek

1kHx (kiloherc) = 1000 Hz

1 MHz

W napromieniowanym obiekcie ultradźwięki wywołują drgania rezonansowe co doprowadza do uszkodzenia ścian komórkowych i plazmolizy komórek.

To dlaczego nie eliminować tak mikroflory? Bo taki efekt udaje się tylko uzyskać przy hodowli komórek bakteryjnych, nie daje się uzyskać w środku spożywczym gdyż treść środka spożywczego ochrania mikroorganizmy przed niszczącym działaniem fal. Znalazły natomiast zastosowanie w homogenizacji mleka, margaryny – aby ujednolicić te struktury stosuje się ultradźwięki. W fazie ciekłej idealnie spełniają swoją rolę.

Ultradźwięki znalazły także zastosowanie (choć nie na szeroką skalę) w szybszym i równomiernym rozmrażaniu żywności.

Kolejną grupę stanowią mikrofale – krótkie fale o dużej częstotliwości wytwarzane przez przepływ prądu o szybkiej zmienności w polu magnetycznym. W efekcie działania tych fal powstaje ciepło dielektryczne. Pod wpływem tego promieniowania cząsteczki materii podlegają ciągłym ruchom co doprowadza do tarcia i powstania ciepła. Energia kinetyczna przekształca się w energię cieplną. Najszersze zastosowanie to przede wszystkim podgrzewania produktów spożywczych. Ale także pieczenie, pasteryzacja mleka, piwa, blanszowanie warzyw czy rozmrażanie produktów spożywczych. Dużą zaletą jest to, że proces nagrzewania przebiega szybko i równomiernie w całej masie. W zaledwie 16 minut można doprowadzić aby wewnątrz szynki wytworzyć temp +70 oC podczas gdy w sposób konwencjonalny potrzebujemy około 65 minut.

Promieniowanie podczerwone – dł fali 10 do -4 cm. Jest to promieniowanie elektromagnetyczne jednak jego mankamentem jest jego powierzchniowe działanie bowiem przenikliwość tego promieniowania jest minimalna -sięga zaledwie wgłąb 0,2-0,5 mm. Białka, woda czy celuloza nie pozwalają na głębsze wniknięcie tego rodzaju promieniowania. Zaletą jest że naświetla i nagrzewa obiekt równomiernie. Stąd zastosowano tego typu radiację do blanszowania owoców i warzyw. Celem blanszowania jest unieczynnienie enzymów i nadanie cech sensorycznych – jest to typowa obróbka termiczna. Promienniki podczerwone stosuje się do powierzchniowego opiekania mięsa, ewentualnie suszenia powierzchni.

Ultrafiolet – niszczenie struktur biologicznych przez uszkodzenie wiązań między cząsteczkami i powstanie rodników. I właśnie te rodniki spowodowały że promieniowanie UV nie znalazły zastosowania w konserwacji żywności. Ich stosownie jest zabronione. Bo do tej pory nie wyjaśniono spraw metabolitów w napromieniowanej żywności stwierdzono jedynie, że mają one charakter agresywnych rodników o wysokiej szkodliwości dla konsumenta. Znalazło to promieniowanie zastosowanie do wyjaławiania pomieszczeń, powierzchni produkcyjnych a przede wszystkim w laboratoriach wymagających sterylnych pomieszczeń.

Promieniowanie jonizujące

Elektromagnetyczne
1. Rtg 10 do -8 do 10 do -9
2. Gamma 10 do -10
Korpuskularne
1. Elektronowe s. beta 10 do -11
2. Alfa

Źródłem są specjalne generatory

Jednostki radiacyjne

Energia przenoszona przez promieniowanie – elektronowolt (eV)
Energia pochłonięta – Grey

Źródła promieniowania jonizującego dopuszczone dla żywności

Promieniowanie gamma z radionuklidów Co 60 lub Cs 137
Promieniowanie RTG z urządzeń pracujących na poziomie energii do 5 MeV
Elektrony generowane w urządzeniach pracujących na poziomie energii do 10 MeV

Radiowrażliwość organizmów i struktur:

Pasożyty 0,15 kGy
Bakterie (f. wegetatywne) Ok. 5 kGy
Pleśnie, drożdże Ok. 10 kGy
Zarodniki 20-50 kGy
Wirusy 10-150 kGy
Enzymy 10- 1000 kGy

Czy jest możliwość wykorzystania tego promieniowania jonizującego? Trwają badania.

Rodzaje utrwalania radiacyjnego żywności:

Raduryzacja –dawka do 1 kGy – niszczy f. wegetatywne, pasożyty w tym włośnie ale także przedłuża przydatność spożywczą warzyw takich jak ziemniaki, cebula, czy przypraw, może niszczyć w pomieszczeniach owady (magazyny zbóż) i opóźnia dojrzewanie owoców (dopuszczone w niektórych krajach do przechowalni bananów)
Radycyzacja 1-10 kGy – niszczenie mikroflory niezarodnikującej, nie niszczy wirusów i d. zarodnikujących – pasteryzacja radiacyjna. Niszczy salmonelle.
Radapertyzajca- 10-50 kGy efekt identyczny jak ze sterylizacją termiczną –niszczy wirusy i większość enzymów

Napromieniowanie żywności – przepisy prawne

Ustawa o bezpieczeństwie żywności i żywienia
dopuszcza możliwość zastosowania promieniowania jonizującego w konserwacji żywności
Rozp. Min. Zdrowia z 20.06.2007 w sprawie napromieniowania żywności promieniowaniem jonizującym

Wykaz środków spożywczych które można napromieniować

- ziemniaki, cebula, czosnek – hamowanie kiełkowania 0,06-0,15 V
- pieczarki – zahamowanie wzrostu i starzenia się grzybów 0,1 kGy
- przyprawy suche, pieczarki suszone, suszone warzywa – obniżenie zanieczyszczeń biologicznych 1-10 kGy

Odchylenia jakościowe

Zmiana cech sensorycznych (barwy, smakowitości)
Zmiana wartości odżywczej (białek, węglowodanów, tłuszczów)
Niszczenie witamin
Radiotoksyny

W zależności od dawki i czasu napromieniowania pojawiają się odchylenia smakowo- zapachowe określane jako „wet dog”, pojawiają się one w mleku przy niewielkich już dawkach ale także przy mięsie. Kolejnym odchyleniem jest zmiana wartości odżywczej w wyniku reakcji i rozpadu białek, węglowodanów i tłuszczów. Powstają wolne aminokwasy, di- i monosacharydy oraz kwasy tłuszczowe, które wchodzą w niekorzystne lub niepożądane reakcje – (np. reakcja Mayarda – w niektórych produktach melanoid nie jest pożądany). Promieniowanie radiacyjne niszczy witaminy – z grupy C i B jak wykazano niszczy w 30%, witaminy zawarte w tłuszczach w 100%.

Kwestia radiotoksyn – bliższe badania wykazały, że są to po prostu wolne rodniki. Jednakże w „moim” odczuciu jest to konserwacja przyszłości, wymagająca jednak szeregu badań.

KONSERWACJA CHEMICZNA

Solenie i peklowanie.

Jedna z najstarszych metod konserwacji znana co najmniej 3 tys. lat p.n.e.

Cel:

- utrwalanie – przedłużenie trwałości – zahamowanie rozwoju mikroflory, ograniczenie wzrostu drobnoustrojów chorobotwórczych.

- nadanie cech sensorycznych (barwy, smakowitości) wiemy że mioglobina nie jest trwała, barwa ulega szybkim przemianom (utlenieniu do metmioglobiny). Nadanie pozytywnych cech sensorycznych, gdzie w grę wchodzi nie tylko sam dodatek chlorku sodu, ale i użycie innych związków chemicznych które biorą udział w konserwacji ale też pozytywnych cech sensorycznych. Jeżeli chodzi o używaną w przetwórstwie mięsa sól – pochodzi ona w zależności od szerokości geograficznej z mórz lub kopalń. Jest to produkt w dość dużym stopniu zanieczyszczony – podlega procesowi oczyszczania czyli tzw. warzeniu soli. Jego działanie konserwujące czy utrwalające to przede wszystkim działanie na mikroflorę poprzez hamowanie jej wzrostu. Rozpuszczona w roztworze wodnym wytwarza odpowiednie ciśnienie osmotyczne a także działają same jony, zarówno sodu jak i chloru. Prócz tego jest nośnikiem konkretnego smaku, który nadaje cechy sensoryczne potrawom.

Składniki soli peklującej

Sól spożywcza
Związki azotowe: NaNO3, KNO3, NaNO2, KNO2 (saletry – czyli azotan sodu – saletra chillijska i potasu – saletra indyjska) (azotyn sodu i potasu – zwany popularnie nitrytem). Jeszcze niedawno dopuszczany był jedynie azotyn sodu, ostatnie rozporządzenie dopuszcza azotyn potasu. Ich działanie to przede wszystkim konserwacja. Działa bowiem to na drobnoustroje chorobotwórcze głównie Clostridium, pałeczki Salmonella czy Listera monocytogenes. Mało tego, nitryt czyli azotyn a w szczególności jego jony hamuje rozwój czy kiełkowanie zarodników do form wegetatywnych. Dodatkowo jest współdziałanie tychże jonów azotynowych z temperaturą i w literaturze określany jest tzw. efekt Perigo (pisownia?) czyli skuteczniejsze działanie jonów azotynowych w podwyższonej temperaturze. Jeżeli chodzi o cukry to głównie węglowodany.
Węglowodany – głównie w postaci sacharozy ale może to być także hydrolizowana skrobia (glukoza, maltoza, dekstroza) w zasadzie mogą być stosowane bez ograniczeń jednak zwyczajowo przyjęto że określa się ich % udział w solance wynosi Ok. 0,5%. Jaka jest rola oprócz cech sensorycznych? Są one substratem czyli podłożem/ pożywką dla drobnoustrojów zakwaszających środowisko solanki nieodzownie do wytworzenia odpowiedniego pH i umożliwiające przeprowadzenie peklowania.
Kwas askorbinowy lub izoaskorbiniany, lub jego sól sodowa – w dawnej literaturze można się spotkać z kwasem askorbinowym, obecnie dopuszczony jest jedynie kwas izoaskorbinowy – 500 mg/kg jest to typowy antyoksydant i jest to jego podstawowa rola.

Jeżeli chodzi o surowiec przeznaczony do dalszej obróbki czyli do peklowania powinien cechować się niskim pH i tzw. „otwartą” strukturą umożliwiając wniknięcie solanki wgłąb tkanek. Solenie (samo) stosujemy tylko i wyłącznie do tłuszczów (słoniny), osłonek naturalnych jelit które nie wymagają przebarwienia.

Odnośnie słoniny nacieramy i przesypujemy solą, natomiast jeżeli chodzi o jelita jako osłonkę stosujemy dwuetapowo, po oczyszczeniu, szlamowaniu, kaszlowaniu osłonek łączymy je w pęczki (najczęściej o długości około 100m ściśle określonego kalibru jelita) i poddajemy wstępnemu soleniu a przy tym soleniu jest to połączenie z tzw. ociekaniem – czyli usunięciem mechanicznym resztek wody- po pewnym okresie jelita poddajemy końcowemu soleniu w tzw. basenach lub beczkach.

Jest to tzw. solenie metodą suchą. Jeżeli chodzi o peklowanie to stosujemy do produktów które wymagają odpowiedniej barwy i wykształcenia odpowiednich cech sensorycznych – rzadko stosuje się tu peklowanie suche, tylko peklowanie mokre

Substancje konserwujące stosowane do mięsa

Środowisko solanki konieczne do utrwalenia czerwonej barwy mięsa

- redukujące- mikroflora + kwas askorbinowy
- zakwaszające – czynny udział mikroflory

Mikroflora z rodzaju Lactobacillus i Micrococcus. Istotne jest utrzymanie równowagi mikrobiologicznej w solance. Za tą równowagę odpowiada odpowiedni dobór tychże bakterii. O ile dziś jest to stosunkowo łatwa sprawa, to na przestrzeni minionych lat jeszcze 30 lat temu nie była to łatwa sprawa – stworzenie nowej solanki.

Jedną z najistotniejszych cech które musi wytworzyć mikroflora są właściwości redukujące. Jony które wchodzą w połączeniu z Hb muszą być zredukowane. Jest to druga cecha mikroflory która musi ona posiadać.

No i oczywiście trzecia cecha – rozumiana sama przez się- właściwości halofilne bo wzrasta w obecności soli.

Jakie reakcje ogólnie rzecz ujmując zachodzą w czasie peklowania?
Zachodzą pewne reakcje fizyczne gdy z mięsa do solanki przechodzą zw. mineralne, rozpuszczalne białka przy jednoczesnym przechodzeniu z solanki do mięsa Na Cl.

Pozostałe reakcje to reakcje chemiczne pola gające na przemianie zawartych w solance składników i ich reakcji z białkami, tłuszczami, nukleotydami, które decydują o cechach sensorycznych. Działanie utrwalające soli i związków peklujących polega na obniżeniu aktywności wodnej i tym samym wzroście ciśnienia osmotycznego. Mamy także toksyczne oddziaływanie jadów na drobnoustroje. Mówimy o bakteriostatycznym wpływie NaCl – stąd należy podkreślić że najbardziej wrażliwe jest Clostridium gdyż już 5% NaCl hamuje wzrost, dla Bacillus jest to 10 % a ziarniniaki 16%. Niestety w solance przeżywać i to przez dłuższy czas może Salmonella (3 mies.) Brucella (3 tyg) gronkowce (1 mies) te patogeny jednak nie mają możliwości wytwarzania enterotoksyn. Bardziej toksyczne oddziaływanie na mikroflorę mają jony azotanowe i azotynowe. Przy stężeniu jonów NO2 80mg/kg zahamujemy wzrost Cl. Botulinum a stężeniu 100 mg zahamuje Cl. Perfringens.

Z punktu widzenia konsumenta najistotniejsze jest wytworzenie barwy – akceptuje barwę czerwoną w mniejszym lub większym natężeniu. Uważa że szare zabarwienie dotyczy produktu nieświeżego. Stąd też musi nastąpić przemiana tej barwy

Mioglobina (purpurowoczerwona)

-> Utlenienie -> metmioglobina (brązowa F3)

-> Utlenowanie oksymioglobina (jasnoczerwona) F2

-> utlenienie metmioglobina (brązowa F3)

-> denaturacja metmiochromogen szarobrązowa F3

->NO * (peklowanie) -> nitrozomioglobina (jasnoczerwona) F2

-> Denaturacja -> nitrozemiochromogen czerwona

Ale przecież mamy w solance jony NO2, stąd muszą przejść konieczne reakcje

2NaNO3 + H2O -> redukcja bakteryjna -> azotyn sodu 2 NaNO2 + H2O2

NaNO2 + HR -> kwaśna hydroliza -> HNO2 + NaR

2HNO2 -> redukcja -> H2O + N2O2

N2O2 -> redukcja -> NO2 + NO

NO + mioglobina -> nitrozomioglobina

Tu mamy rolę mikroflory – kwaśne środowisko i właściwości redukujące.

Dlaczego stosujemy przy produkcji wędlin parzonych azotyn? -> aby nieco tę drogę redukcji skrócić. Aby redukcja nie zatrzymała się na etapie azotynu. Bo jest to bardzo silna trucizna. Jon NO2 wchodzi w trwałe połączenie z hemoglobiną blokując proces oddychania. Stąd nitryt nigdy nie może znaleźć się w zakładzie przetwórczym in substancja. Musi być w mieszaninie z solą. W służbie medycznej azotyn sodu używany jest jako dodatek w procesie wyjaławiania sprzętu chirurgicznego, a tylko dlatego że chodzi o właściwości zarodnikobójcze. Aby ten czynnik termiczny wspomóc działaniem tychże jonów.

Zmiana barwy mięsa w zależności od udziału metmioglobiny

Metmioglobina (% w mięsie)	Barwa
30%	Intensywnie czerwona
30-50	Czerwona
50-60	Brunatno- czerwona
60-70	Baruantan
70	Szarobrunatna

Peklowanie suche

Mięsna peklująca NaCl + azotan + cukier
Nacieranie mięsa, układanie w basenach, co 4-7 dni przekładanie
Czas peklowania 4-8 tyg.
Stosowanie tylko w gospodarstwach domowych

Peklowanie mokre

Solanka (roztwór soli peklujących w wodzie)
Rodzaje
- Basenowe
- Natryskowe
- Natryskowo- basenowe

Peklowanie basenowe

Łagodnie ok 12 o Be (bome) (13% NaCl)
Silne 22 o Be (28%)
Czas peklowania 3-5 tyg
Odsolenie 24h w wodzie
Wysychanie + dojrzewanie

Peklowanie natryskowe (nastrzykowe)

Natryskiwanie donaczyniowe
- Szynka – solanka; ciśnienie ok 2 atm do tętnicy udowej w ilości 6-8% masy szynki
- Dojrzały surowiec
- Ewentualne dopeklowanie (powierzchniowe) w basenie
  (dzisiaj praktycznie nikt się w to nie bawi)
Natryskiwanie domięśniowe
- Masa mięśniowa, głowica 120-150 ogieł (?), ciśnienie ok 6 atm
- Zwinięcie mięśni (stosuje się „masowanie mięsa” aby polepszyć kondycje mięsa – jest kręcone w bębnach, razem z solanką)
- Dopeklowanie w basenie
- Dojrzewanie 9kilka dni
- Czas peklowania 3-5 dni

Kiedyś 50 m solanki na konserwę, obecnie 150 (dawniej nie stosowano się do przepisów – 250)

To nie tylko barwa ale i cechy sensoryczne ! Do wytworzenia tych cech smakowo- zapachowych wystarczy jednak jeszcze mniejsza dawka! Zaledwie 40 mg/kg.

Negatywne cechy tego zjawiska

Przy peklowaniu azotanowym jest prawdopodobieństwo zatrzymania na poziomie azotynu stąd konieczność kontroli. Ale proces dojrzewania jest długi. Zdecydowanie większym problemem jest powstanie nitroamin które powstają w wyniku połączenia jonu NO z aminami, a te pojawiają się w mięsie w stanie pewnego rozkładu lub daleko posuniętej autolizy. Lub ewentualnie wysokiej hydrolizy po 160 oC. Należy jednak podkreślić, że mimo tych negatywów istnieją wskazania aby te związki azotowe stosować bowiem oddziałują one na mikroflorę w tym przede wszystkim na mikroflorę patogenną.

Znaczenie azotynów

Budowa mioglobiny – przypomnieć sobie.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Puszki wykłady 2012sciagaa, puszki, puszki egzamin
puszki wyklad 6 stycznia 2010, weterynaria, Nowy folder, k2, studia materialy, PUSZKI
PUSZKI wyklad, weterynaria, Nowy folder, k2, studia materialy, PUSZKI
puszki wykłady, puszki, puszki
puszki wyklad
puszki wykład 1, puszki, PUSZKI(1)
puszki wykłady 2014
wyklady 2012 - PUSZKI, Weterynaria, V rok up lubl, puszki
wykłady puszki 2011 2012
Napęd Elektryczny wykład
wykład5
Psychologia wykład 1 Stres i radzenie sobie z nim zjazd B
Wykład 04
geriatria p pokarmowy wyklad materialy
ostre stany w alergologii wyklad 2003
WYKŁAD VII

więcej podobnych podstron

puszki wyklady

II semestr

Specyfika rozkładu żywności zwierzęcego pochodzenia

Salmonellozy