CHEMIZACJA ŚRODKÓW ŻYWIENIA

USTAWA z dnia 11 maja 2001 r. o warunkach zdrowotnych żywności i żywienia (Dz.U 2005 Nr 31 poz. 265) wraz z późniejszymi zmianami

Ustawa z dnia 06.09.2001 r. o materiałach i wyborach przeznaczonych do kontaktu z żywnością (Dz.U.Nr 128, poz. 1408, zpóźn. Zm.)

Po 1 stycznia 2006r obowiązują rozporządzenia PE i Rady:

Nr 882/2004 z dnia 29 kwietnia2004.e w sprawie kontroli urzędowych przeprowadzanych w celu sprawdzenia zgodności z prawem paszowym i żywnościowym oraz regułami dotyczącymi zdrowia zwierząt o dobrostanu zwierząt z dnia 29 kwietnia 2004 r. w sprawie higieny środków spożywczych

852/2004 z dnia 29 kwietnia 2004 r. w sprawie higieny środków spożywczych

1935/2004 w sprawie materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością oraz uchylającego dyrektywy 80/590/EWG.

BEZPIECZEŃSTWO ŻYWNOŚCIA ORGANIZACJA UE

-DG SANCO ds. Zdrowia i Ochrony Konsumentów (Directorate General for ‘Health and Consumers”)

-FVO (Biuro ds. Żywności i Weterynarii) (Food and Veterinary Office)

-EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (European Food Safety Autority)

-EPHA Europejski Sojusz na rzecz Zdrowia (European Public Heath Alliance)

-WHO (World Heath Organization)

-FAO Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (Food and Agriculture Organization)

-JECFA Wspólny Komitet Ekspertów FAO/WHO ds. Dodatków do Żywności (The Joint FAO/WHO Expert Committe on Food Additives)

DG SANACO

-The Scientific Committee on Consumer Products (SCCP) – zajmuje się kwestiami nieżywnościowymi np. zapachy, farby do włosów, wybielanie zębów, środki konserwujące, filtry UV, a także inne substancje.

-The Scientific Committee on Health and Environmental Risks (SCHER) np. Toksyczność substancji chemicznych, biochemicznych czy mikrobiologicznych

-The Scientific Commttee on Emering and Nawly Identified Health Risks (SCENIHR) np. Nonotechnologia, odporność antybiotykowa mikroorganizmów, urządzenia medyczne, zagrożenia fizyczne np. Hałas czy pola elektromagnetyczne oraz metody oceny ryzyka

URZĘDOWA KONTROLA JAKOŚCI W POLCE

Zgodnie z obowiązującym prawem kompetencyjnym regulowanym stosowanymi ustawami urzędowy nadzór nad jakością zdrowotną żywności przypisywany jest sześciu jednostkom kontrolnym

-Państwowa Inspekcja Sanitarna

-Inspekcja Weterynaryjna (mają najwyższe kompetencje)

-Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno Spożywczych

-Państwowa Inspekcja Ochrony Roślin i Nasiennictwa

-Inspekcja Handlowa

Służby urzędowej kontroli żywności podlegają:

-Ministrowi Zdrowia

-Ministrowi Rolnictwa i Rozwoju Wsi

-Prezesowi Urzędu Ochrony Konkurencji i Konsumentów

Główny Inspektorat Sanitarny

-Produkty pochodzenia nie zwierzęcego

-Handel detaliczny

Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczej

-Jakoś żywności u producenta

Główny Inspektorat Weterynaryjny

-Produkty pochodzenia zwierzęcego

Inspekcja Handlowa

-Jakoś żywności w obrocie detaliczny

Urzędowe kontrole żywności obejmują następujące działania:

-Badanie wszelkich systemów kontroli oraz uzyskanych wyników

-Inspekcje instalacji producenta oraz otoczenia, pomieszczeń, wyposażenia oraz maszyn, surowców, półproduktów, materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu z żywnością, produktów i procesów, etykietowania, prezentacji i reklamy

-Kontrolę warunków higienicznych, procedur i dobrej praktyki higienicznej (GHP) oraz dobrej praktyki produkcyjnej (GMP)

-Badanie pisemnych materiałów i innych zapisów, rozmowy z przedsiębiorcami lub ich pracownikami oraz wszelkie inne czynności niezbędne do zapewnienia spełnienia wymagań prawa żywnościowego

Potrzeba stworzenia w Polsce jednej inspekcji odpowiedzialnej za nadzór nad bezpieczeństwem żywności w całym łańcuchu żywnościowym: Państwowa Inspekcja Bezpieczeństwa Żywności i Weterynarii (PIBŻiW), 2015r?

I. DOZWOLONE SUBSTANCJE DODATKOWE – substancje niespożywane odrębnie jako żywność, niebędące typowymi składnikami żywności, posiadające wartość odżywczą lub jej nieposiadające, których celowe użycie technologiczne w procesie produkcji, przetwarzania, przygotowania, spowoduje zamierzone lub spodziewane rezultaty w środowisku spożywczym albo w półproduktach będących jego komponentami;

-dozwolone substancje dodatkowe mogą stać się bezpośrednio lub pośrednio składnikami żywności lub w inny sposób oddziaływać na jej cechy charakterystyczne, z wyłączeniem substancji dodawanych w celu zachowania lub poprawienia wartości odżywczej;

-dozwolone substancje dodatkowe mogą być stosowane tylko wtedy, kiedy ich użycie jest technologicznie uzasadnione i nie stwarza zagrożenia dla zdrowi lub życia człowieka

II. SUPLEMENT DIETY – środki spożywcze, których celem jest uzupełnianie normalnej diety, będące skoncentrowanym źródłem witamin lub składników mineralnych lub innych substancji wykazujących efekt odżywczy lub inny fizjologiczny, pojedynczych lub złożonych, wprowadzanych do obrotu w formie umożliwiającej dawkowanie, w postaci: kapsułek, tabletek, drażetek i w innych podobnych postaciach, saszetek z proszkiem, ampułek z płynem, butelek z kroplomierzem i w innych podobnych postaciach płynów i proszków przeznaczonych do spożywania w małych odmierzanych ilościach jednostkowych.

III. SUBSTANCJE POMAGAJĄCE W PRZETWANIU – substancje, które nie są same spożywane jako składniki żywości, celowo stosowane w przetwarzaniu surowców, żywności lub ich składników dla osiągnięcia zamierzonego celu technologicznego w procesie produkcji, które mogą spowodować niezamierzone, lecz technicznie nieuniknione występowanie ich pozostałości lub ich pochodnych w produkcie końcowym, które nie zagrażają zdrowiu oraz nie wywierają wpływu technologicznego na gotowy produkt.

STOSOWANIE SUBSTANCJI DOATKOWYCH MA NA CELU

1. Wydłużenie okresy trwałości produktów lub stabilności produktów przez organicznie i zapobieganie niekorzystnym zmianom zachodzącym pod wpływem:

- działania drobnoustrojów

- utlenianiu składników żywnościowych

- reakcji enzymatycznych

- reakcji nieenzymatycznych

1. Zapewnienie bezpieczeństwa produktu przez zahamowanie rozwoju lub zniszczenie drobnoustrojów chorobotwórczych

2. Zapobieganie zmianom jakościowym produktu, takim jak zmiany cech organoleptycznych: smak, zapach, tekstury czy barwy, dzięki czemu utrzymuje się stałą powtarzalną jakość produktów

3. Ochrona składników odżywczych i decydujących o wartościach żywieniowej produktów

4. Podniesienia atrakcyjności i dyspozycyjności produktów dla konsumentów

5. Zwiększenie asortymentu produktów poprzez otrzymywanie nowych rodzajów produktów– w szczególności dotyczy to produktów dietetycznych, np. bez cukru czy ze zmniejszoną zawartością tłuszczu

6. Zwiększenie efektywności produkcji

PRODUKTY, DO KTÓRYCH NIE WOLNO STOSOWAĆ SUBSTANCJI ODODATKOWYCH:

1. Żywności nieprzetworzonej, czyli środków spożywczych, które nie podlegały żadnemu traktowaniu powodującemu zmianę ich oryginalnego stanu; mogą być one jednak poddane podziałowi, rozdzieleniu, rozcięciu, wyjęciu kości, siekaniu, obdarciu, oczyszczaniu, mieleniu, krojeniu, myciu, trybowaniu, oziębieniu, mrożeniu, głębokiemu mrożeniu, zmiażdżeniu albo wyłuskaniu, pakowaniu lub pozostać nieopakowane;

2. Miodu pszczelego

3. Niezemulgowanych olejów i tłuszczów pochodzenia zwierzęcego lub roślinnego

4. Masła

5. Mleka pełnego, półtłustego i odtłuszczonego, pasteryzowanego i sterylizowanego, wyłączając sterylizację UHT oraz pasteryzowanej śmietany i śmietanki

6. Niearomatyzowanych i bez dodatków smakowych, fermentowanych przetworów mlecznych zawierających żywe kultury bakterii

7. Naturalnych wód mineralnych, naturalnych wód źródlanych i wód stołowych

8. Kawy, z wyjątkiem aromatyzowanej kawy instant i ekstraktów kawy

9. Herbaty w liściach niearomatyzowanej

10. Cukru (cukru białego), cukru ekstra białego (cukry rafinowanego), cukru przemysłowego, płynnego cukru (roztworu cukru), płynnego cukru inwertowanego (roztworu cukru inwertowanego), syropu cukru inwertowanego, syropu glukozowego, syropu glukozowego w proszku, jednowodnej glukozy (jednowodnej dekstrozy), bezwodnej glukozy (bezwodnej dekstrozy)

11. Suchych makaronów, z wyjątkiem makaronów bezglutenowych lub makaronów przeznaczonych lub niskobiałkowych

12. Maślanki naturalnej niearomatyzowanej lub bez dodatków smakowych, z wyjątkiem maślanki aromatyzowanej

Za dodatki do żywności nie uważa się:

1 mono, di, oligosacharydów oraz środków spożywczych zawierających te substancje zastosowane ze względu na ich właściwości słodzące

2. środków spożywczych, zarówno suszonych jak i w formie skoncentrowanej w tym środków aromatyzujących dodanych w trakcie produkcji wieloskładnikowych środków spożywczych ze względu na ich właściwości aromatyczne, smakowe lub odżywcze wraz z wtórnym efektem barwiącym,

3. substancji stosowanych w materiałach pokrywających lub powlekających, które nie stanowią elementów środków spożywczych i nie są przeznaczone do spożycia wraz z tymi środkami spoż

4. produktów zawierających pektynę i pochodnych z wysuszonych wytłoków z jabłek lub wysuszonych skórek owoców cytrusowych lub pigwy albo ich mieszaniny, otrzymywanych poprzez działanie rozcieńczonym kw, po którym następuje częściowa neutralizacja solami sodowymi i potasowymi („pektyna płynna”)

5. baz gum do żucia

6. dekstryn białej lub żółtej, skrobi prażonej lub dekstrynowanej, modyfikowanej działaniem kw lub zasad, bielonej, fizycznie modyfikowanej, poddanej działaniu enzymów amylolitycznch

7. chlorku amonu

8. osocza krwi, żelatyny spożywczej hydrolizatów białkowych i ich soli, białka mleka i glutenu

9 substancji pozbawionych funkcji technologicznej: aminokwasów i ich soli, innych niż kw glutaminowy, glicyna, cysteina i cystyna oraz ich sole

10 kazeiny i kazeinieanów

11. jakieś liny

Od greckiego „pro bios” oznacza „dla życia”

Probiotyki XIX wiek

Pasteur (1877)

- Zaobserwował antagonistyczne interakcje pomiędzy szczepami bakterii

- Zasugerował, że bakterie uznawane za nie patogenne powinny być użyte jako kontrola dla bakterii chorobotwórczych

Metchnikoff (1907)

- Zasugerował iż konsumpcja fermentowanych produktów może przynieść korzystne skutki dla zdrowia ludzi

- Obiektem jego obserwacji byli Bułgarzy, którzy cieszyli się zdrowiem i długoletnim życiem, jak przypuszczał dzięki diecie obfitującej w produkty mleczne

1950r. , Ferdinand Vargin opublikował artykuł podejmujący tematykę wpływu antybiotyków na pożyteczną mikroflorę przewodu pokarmowego

1980r., Fuller podał pierwszą definicję probiotyku

Probiotyki to naturalne bakterie jelit, które po doustnym wprowadzeniu są w stanie zasiedlić przewód pokarmowy, uniemożliwiając tym samym osiedlenie się w nim mikroorganizmów chorobotwórczych. Sposób oddziaływania probiotyków na przewód pokarmowy zwierzęcia jest złożony. Wywoływane zmiany wynikają z jednej strony z aktywności biologicznej mikroorganizmów probiotycznych, z drugiej zaś z aktywności chemicznej wydzielanych przez nie metabolitów.

Podstawowym skutkiem podawania probiotyków jest zmiana pH w określonych odcinkach przewodu pokarmowego zwierząt. W wyniku działalności bakterii probiotycznych powstają kwasy organiczne (mlekowy, octowy, propionowy). Obniżenie kwasowości środowiska przewodu pokarmowego jest zabójcze dla większości bytujących tam bakterii chorobotwórczych i względnie chorobotwórczych np. E. Coli czy bakterie z rodziny Salmonella najlepiej namnażają się przy pH obojętnym do lekko zasadowego, a w środowisku kwaśnym nie znajdują warunków dla rozwoju.

W miejsce „ustępującej” flory jelitowej namnażają się mikroorganizmy wprowadzane w preparatach probiotycznych. Bakterie wszczepiają się w ściany jelit tworząc zwarte kolonie, w jelicie cienkim pokrywają one kosmki jelitowe. Występuje tu zjawisko tzw. efektu zajętego miejsca.

Korzystne działanie probiotyków

-konkurencja o zajmowaną niszę

-współzawodnictwo o substancje odżywcze

-zwiększenie aktywności niektórych enzymów jelitowych (laktazy, sacharazy, maltazy)

-wytwarzanie własnych enzymów poprawiających dodatkowo strawność składników pokarmowych paszy oraz dostarczenie witamin, głównie z grupy B – w konsekwencji poprawa strawności pokarmów

-obniżenie pH treści jelitowej poprzez syntezę kwasów organicznych np. kwasu mlekowego, propionowego, które stabilizują pożądaną mikroflorę oraz zapobiegają rozwojowi patogenów przez co hamowany jest wzrost niektórych bakterii chorobotwórczych; bardzo istotna jest także produkcja substancji antybakteryjnych i antywirusowych

-stymulowanie odporności ogólnej organizmu oraz odporności miejscowej poprzez wzrost: miana przeciwciał oraz aktywności makrofagów

-obniżenie poziomu triacylogliceroli i cholesterolu we krwi

-redukcja toksycznych amin biogennych oraz amoniaku w przewodzie pokarmowym i we krwi

Probiotyki:

Bakterie stosowane obecnie w preparatach probiotycznych

rodzaj Streptococcus sp.:	rodzaj Lactobacillus sp.:	rodzaj Bifidobacterium sp.:
S. cremoris	L. acidophilus	B. bifidum
S. salivarius ssp.	L. casei	B. adolescentis
S. faecium	L. brevis	B. animals
S. diacetylactis	L. cellobiosus	B. infantis
S. intermedium	L. fermentum	B. thermophilum
	L. lactis	B. longum

Kryteria doboru szczepów probiotycznych

1.bezpieczeństwo:

-pochodzenie od ludzi;

-izolowane z przewodu pokarmowego zdrowych osobników;

-historia bezpiecznego stosowania;

-brak informacji o powiązaniu z chorobami infekcyjnymi serca lub przewodu pokarmowego;

-brak zdolności rozszczepiania kwasów żółciowych;

-brak działania ubocznego;

-brak genów oporności na antybiotyki zlokalizowanych na elementach niestabilnych

2.funkcjonalność

-konkurencyjność w stosunku do mikroflory zasiedlającej ekosystem jelitowy;

-zdolność do przeżycia, wzrostu i aktywności metabolicznej w miejscu przeznaczenia;

-odporność na sole żółci (możliwość przeżycia w jelitach);

-odporność na kwasowość soku żołądkowego;

-konkurencyjność w stosunku do blisko spokrewnionych gatunków;

-aktywność antagonistyczna w stosunku do patogenów, takich jak Salmonella sp., Listeria monocytogenes, Clostridium difficile, Helicobacter pylori;

-odporność na bakteriocyny, kwasy i inne związki antagonistyczne produkowane przez endogenną mikroflorę zasiedlającą ekosystem jelitowy;

-adherencja i zdolność kolonizacji określonych miejsc w organizmie człowieka lub odpowiednio długi czas przeżycia

3.przydatność technologiczna

-łatwość produkcji dużej ilości biomasy;

-wysoka produktywność hodowli;

-odporność na procedury utrwalania starterów (zamrażanie, liofilizacja, przechowywanie);

-żywotność i stabilność pożądanych cech bakterii w czasie przygotowania i dystrybucji produktów probiotycznych;

-wysoka przeżywalność przechowalnicza bakterii w gotowym produkcie;

-zapewnienie pożądanych cech organoleptycznych gotowych produktów;

-odporność na bakteriofagi;

-genetyczna stabilność

Wpływ probiotyków na antybiotyki

-stosując probiotyki w żywieniu zwierząt należy pamiętać o wzajemnym oddziaływaniu bakterii kwasu mlekowego na antybiotyki i odwrotnie

-jednoczesne stosowanie antybiotyków i probiotyków jest możliwe, ale nie celowe

-działanie bakterii probiotycznych zbliżone jest do działania antybiotyków paszowych, bowiem jedne i drugie redukują liczebność szczepów bakterii szkodliwych, choć sposób ich działania jest różny

Działanie	Antybiotyk	Probiotyk
składnik działający	produkty przemiany materii mikroorganizmów	Żywe mikroorganizmy
miejsce działania	jelita i inne narządy poza układem pokarmowym	wyłącznie w obrębie przewodu pokarmowego
zakres działania	Niszczenie drobnoustrojów patogennych	Niszczenie drobnoustrojów patogennych oraz zwiększanie liczby drobnoustrojów pożytecznych
szybkość działania	natychmiast	po kilku dniach

Mikroorganizmy w produkcji zwierzęcej:

-probiotyki

-inokulanty

PREBIOTYKI

-składniki pokarmu, nie ulegające strawieniu przez enzymy jelitowe i które mogą korzystnie oddziaływać na organizm człowieka na drodze selektywnej stymulacji w jelicie, wzrostu i/lub aktywności jednego lub określonej liczby gatunków (szczepów) korzystnych dla zdrowia gospodarza bakterii

-są to nietrawione oligosacharydy, które fermentują w jelicie grubym

-stosowane łącznie z probiotykami – dają właściwy efekt

-przykłady: inulina, FOS

Kryteria, jakie muszą spełniać prebiotyki:

-nie mogą ulegać hydrolizie, ani wchłanianiu do końca jelita cienkiego

-powinny stanowić selektywny substrat fermentacji przez potencjalnie korzystne bakterie, bytujące w jelicie grubym

-korzystnie dla zdrowia modyfikować skład mikroflory jelita grubego

-powodować korzystne dla gospodarza skutki miejscowe w treści przewodu pokarmowego lub efekty immunomodulacyjne i odpornościowe w organizmie

DODATKI DO ŻYWNOŚCI – PODZIAŁ:

-naturalne – takie, które występują w przyrodzie w surowcach roślinnych bądź zwierzęcych

-syntetyczne, identyczne z naturalnymi – takie, które mają identyczną budowę i właściwości, jak związki występujące w przyrodzie, ale zostały otrzymane inną metodą niż z surowca naturalnego

-syntetyczne, sztuczne – takie, które zostały otrzymane na drodze syntezy chemicznej i nie występują w przyrodzie

Granica między tym, co jest naturalne a syntetyczne jest umowna i trudna do określenia. Zaciera się ona coraz bardziej w miarę rozwoju biotechnologii, która wprowadza na rynek nowe dodatki (np. barwniki, aromaty, stabilizatory) otrzymywane na drodze biosyntezy enzymatycznej lub mikrobiologicznej. W coraz większym stopniu substancje syntetyczne są zastępowane dodatkami naturalnymi lub identycznymi z naturalnymi, które zaczynają przeważać na tej liście, o czym świadczą poniższe przykłady:

a)Karmel (E 150) jest uważany za barwnik naturalny, ale w rzeczywistości powstaje na drodze przemiany sacharydów w warunkach sztucznie wytworzonych przez człowieka

b)Konserwanty chemiczne takie jak kwasy benzoesowy (E210), sorbowy (E 200) i mrówkowy (E 236), występują w stanie naturalnym m.in. w owocach żurawiny, borówki brusznicy, jarzębiny i maliny, ale powszechnie wytwarzane są na drodze syntezy chemicznej

c)Koszenila (E120), która jest naturalnym czerwonym barwnikiem, nie występuje bezpośrednio w pożywieniu człowieka. Pozyskiwana jest z żeńskich osobników czerwców, żyjących na kaktusach

OZNAKOWANIE: każda substancja jest oznakowana numerem z międzynarodowym systemem oznaczeń identyfikacyjnym zgodnie (INS – International Numbering System); przed liczbą INS znajduje się litera E, co oznacza, że dana substancja jest dozwolona w krajach Unii Europejskiej i zgodnie z obecnym stanem wiedzy jest bezpieczna dla człowieka przy właściwym stosowaniu. Aktualna liczba dozwolonych w Polsce dodatków do żywności wynosi 179, w tym 157 substancji oznakowanych symbolem INS i 22 substancje, które nie mają międzynarodowej symboliki, np. fiolet metylowy. Lista E nie obejmuje tzw. dodatków smakowo-zapachowych identycznych z naturalnymi, których zgodnie z prawem UE nie trzeba dokładnie specyfikować, pod warunkiem, że ich stężenie nie przekracza 1% masy tych produktów

PODZIAŁ CHEMICZNYCH DODATKÓW DO ŻYWNOŚCI:

A.Kompozycje smakowo-zapachowe, zwane także mieszankami aromatyzującymi

B.Barwniki do żywności

C.Emulgatory, zagęstniki, środki spulchniające i inne środki zmieniające konsystencje produktów

D.Konserwanty, przeciwutleniacze, stabilizatory jako związki przedłużające trwałość produktów

Dopuszczalne w Polsce ilości dodatków do żywności określa Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 18 września 2008 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych:

E100–199 – barwniki

E200–299 – konserwanty

E300–399 – przeciwutleniacze

E400–499 – emulgatory, stabilizatory, środki zagęszczające

E500–599 – dodatki o zróżnicowanym przeznaczeniu

E600–699 – wzmacniacze smaku

E700–799 – antybiotyki

E900–1299 – dodatki do żywności o różnym zastosowaniu

E1300–1400 – modyfikowane skrobie

W zależności od pełnionych funkcji można wyróżnić następujące grupy substancji dodatkowych:

• barwniki – mogą być naturalne, identyczne z naturalnymi, organiczne syntetyczne, nieorganiczne. Nadają barwę, poprawiają lub wzmacniają już istniejącą

• aromaty – mogą być naturalne, identyczne z naturalnymi, syntetyczne; nadają zapach i/lub smak

• substancje konserwujące – przedłużają trwałość poprzez zabezpieczenie przed rozkładem spowodowanym przez drobnoustroje

• przeciwutleniacze – przedłużają trwałość poprzez zabezpieczenie przed rozkładem spowodowanym utlenianiem ( jełczenie tłuszczu, zmiana barwy)

• kwasy i regulatory kwasowości - kwasy to substancje zwiększające kwasowość i/lub wnoszące do środków spożywczych kwaśny smak. Regulatory kwasowości to substancje zmieniające lub ustalające kwasowość środków spożywczych

• stabilizatory i emulgatory - stabilizatory umożliwiają utrzymanie jednolitej dyspersji (rozproszenia) dwóch lub więcej nie mieszających się substancji. Emulgatory umożliwiają utrzymanie lub utworzenie jednolitej struktury dwóch lub więcej wzajemnie nie mieszających się faz, jak np. olej i woda

• sole emulgujące – to substancje zmieniające białka zawarte w serze w formę zdyspergowaną i w związku z tym umożliwiają jednolite rozmieszczenie tłuszczu i innych składników, np. topników

• zagęstniki - zwiększające lepkość środka spożywczego i substancje żelujące

• substancje wzmacniające smak i zapach – uwydatniają istniejący smak i zapach

• skrobie modyfikowane – są otrzymywane ze skrobi spożywczej w wyniku działania czynników chemicznych lub enzymatycznych

• substancje słodzące – dzięki swym silnym właściwościom słodzącym zastępują cukier, np. stosowane w żywności dla diabetyków lub produktach typu „light”

• substancje wypełniające – przyczyniają się do wypełnienia środków spożywczych bez istotnego wpływu na wartość energetyczną, np. celuloza

• substancje wiążące (teksturotwórcze) – powodujące lub utrzymujące jędrność lub kruchość tkanek owoców i warzyw, lub współdziałające z substancjami żelującymi w utworzeniu bądź wzmocnieniu żelu

• substancje utrzymujące wilgotność – zapobiegają wysychaniu

• substancje spulchniające – uwalniając gaz zwiększają objętość ciasta

• substancje do stosowania na powierzchnię (glazurujące) – to woskowate substancje nakładane na zewnętrzną powierzchnię produktu; tworzą warstwę ochronną lub błyszczący wygląd

• substancje przeciwzbrylające – stosowane są np. do soli spożywczej, cukru pudru, koncentratów, zapobiegają zlepianiu się poszczególnych cząstek środka spożywczego

• nośniki – używane są do rozpuszczania, rozcieńczania, dyspergowania lub innego fizycznego modyfikowania substancji dodatkowych, w celu łatwiejszego zastosowania lub użytkowania

• rozpuszczalniki ekstrakcyjne – to rozpuszczalniki używane do ekstrakcji w procesie przetwarzania środków spożywczych, ich komponentów lub składników

• gazy do pakowania – są to gazy inne niż powietrze, jak np. CO2, argon hel, azot, tlen; wprowadzane są do opakowania przed, w czasie lub po umieszczeniu środka spożywczego w opakowaniu

• gazy nośne – to gazy inne niż powietrze, ułatwiające wypchnięcie środka spożywczego z pojemnika lub powodujące uzyskanie jego odpowiedniej konsystencji

• substancje pianotwórcze – umożliwiają utworzenie jednolitej dyspersji gazu w środkach spożywczych ciekłych lub stałych

• substancje zapobiegające pienieniu – chronią przed powstaniem lub zmniejszają powstawanie piany

• substancje klarujące – to środki filtracyjne stosowane m.in. do klarowania napojów spirytusowych, wina, piwa itp

• sekwestranty – to substancje tworzące związki chemiczne z jonami metali

Kategorie dodatków do żywności (wg Dyrektywy 89/10/EEC)

Zapobiegające zepsuciu	Sensoryczne	Teksturotwórcze	Pomocnicze
Konserwanty	Barwniki	Emulgatory	Enzymy
Kwasy	Nabłyszczające	Przeciwzbrylające	Gazy wypierające
Bufory	Kwaszące	Skrobie modyfikowane	Polepszacze mąki
Przeciwutleniacze	Słodziki	Spulchanijące	Pianotwórcze
Sekswestranty	Wzmacniające smakowitość	Stabilizatory	Przeciwpieniące
Stabilizatory	Aromaty	Zagęstniki	Rozpuszczalniki
Gazy (atmosfera kontrolowana)		Zwiększające masę Zwilżające

ENZYMY:

-są wyspecjalizowanymi białkami obecnymi w organizmach żywych, które umożliwiają przeprowadzenie wielu reakcji chemicznych

-zmieniają szybkość reakcji chemicznej ale podczas tej reakcji same nie ulegają przemianom

-są niezbędne dla prawidłowego metabolizmu wszystkich organizmów, ale mogą być również wykorzystane poza organizmami dla przyspieszenia wybranych reakcji chemicznych

-są stosowane (początkowo w sposób nieświadomy) od tysięcy lat, co jest związane ze znaczeniem mikroorganizmów w wytwarzaniu wielu produktów spożywczych i alkoholu

-ich skuteczność, specyficzność oraz łatwość stosowania spowodowały, że są często stosowane w przetwórstwie żywności, jak również w wielu innych branżach przemysłowych

-obecnie zastosowanie znajduje wiele oczyszczonych enzymów

-są biokatalizatorami powszechnie stosowanymi w przetwórstwie żywności

-szczególnie powszechnie używa się preparatów pochodzenia mikrobiologicznego ze względu na ich wysoką aktywność i niską cenę w porównaniu do enzymów roślinnych czy zwierzęcych

-mikroorganizmy mogą wytwarzać nie tylko enzymy natywne, lecz również pochodzące z innych organizmów (mikroorganizmy transgeniczne)

KLASY ENZYMÓW

-oksydoreduktazy (katalizują reakcję oks-red)

-transferazy (katalizują przeniesienie C, N, P)

-hydrolazy (katalizują rozbicie wiązań przez addycję wody

-liazy (katalizują rozbicie wiązań C-C, C-S, C-N)

-izomerazy (katalizują racemizację izomerów optycznych lub chemicznych)

-ligazy (katalizują tworzenie wiązań pomiędzy C a O, S, N połączonych wysoko energetycznym wiązaniem P (ATP)

Na upowszechnienie wykorzystania enzymów w technologii żywności miały wpływ kilka zjawisk:

-wysoka specyficzność substratowa enzymów, zapobiegająca powstawaniu niepożądanych produktów ubocznych

-możliwość prowadzenia reakcji enzymatycznych przy względnie niskich wartościach temperatury, pH czy ciśnienia w porównaniu do procesów chemicznych

-biodegradowalność enzymów, która rozwiązuje problem toksyczności odczynników chemicznych

-możliwość immobilizacji enzymów na stałych nośnikach, która usprawnia wydajność procesu i zapobiega przedostawaniu się enzymów do gotowego produktu, co redukuje ryzyko wystąpienia w nim czynników alergennych

Najpopularniejsze preparaty enzymatyczne, które uzyskały status GRAS (status nadawany substancjom generalnie uznanym za bezpieczne - przez ekspertów wykwalifikowanych pod względem oceny bezpieczeństwa żywności):

na zasadzie szczep – enzym:

• Aspergillus niger- Chymozyna, Fitaza, Lipaza

• Aspergillus oryzae - Esteraza–lipaza, Proteaza aspartylowa, Oksydaza glukozowa, Oksydaza fenylowa, Lipaza, Esteraza pektynowa, Fosfolipaza

• Bacillus licheniformis- α-amylaza, Pullulanaza, Dekarboksylaza-proteaza

• Bacillus subtilis - Dekarboksylaza α-acetomleczanu, α-amylaza, Maltogenna α-amylaza, Pullulanaza

• Bacillus stearothermophilus - α-amylaza

• Escherichia coli K-12 – Chymozyna

• Fusarium venenatum- Ksylanaza

• Kluyveromyces marxianus var. Lactis- Chymozyna, Laktaza

W praktyce w przemyśle spożywczym stosowane są preparaty enzymatyczne w formie unieruchomionych (immobilizowanych) enzymów, najczęściej produkowane przez bakterie, grzyby pleśniowe lub drożdże. Unieruchomienie polega na fizycznym lub chemicznym związaniu enzymu z nośnikiem, który zamyka go w porach usieciowanych żelów, względnie adsorbuje na powierzchni porowatych granulek szklanych lub ceramicznych. Aktywność enzymów w takiej postaci jest mniejsza ale trwałość kilkaset razy większa. Stosowanie preparatów enzymatycznych zapewnia ciągłość procesu i jego kontrolę

Metody immobilizacji:

-adsorpcji

-wiązanie kowalencyjne

-pułapkowanie

-kapsułkowanie

-sieciowanie

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ ENZYMÓW:

 prawdopodobnie najbardziej uderzającym przykładem korzyści odniesionych dzięki nowoczesnej technologii z zastosowaniem enzymów jest rozkład skrobi do cukrów prostych. Ten proces wymagał gotowania skrobi z obecnością kwasu, wiązał się z dużym nakładem energii i powstawaniem niepożądanych produktów ubocznych tej reakcji. Zastosowanie procesu enzymatycznego nie wymaga specjalnych warunków, oszczędza energię i zapobiega powstawaniu zanieczyszczeń

 obecnie w produkcji mleka dla niemowląt przedwcześnie urodzonych wykorzystywany jest enzym alfa-lipaza, wytwarzany przez genetycznie modyfikowaną pleśń z rodzaju Aspergillus. Dzięki jego działaniu powstaje naturalna postać kwasu palmitynowego. Efektem jest znaczna poprawa stanu zdrowia przedwcześnie urodzonych dzieci (kwasem tłuszczowym obecnym w największych ilościach w mleku kobiecym jest kwas palmitynowy, który występuje w mleku kobiecym w większości w postaci łatwo dostępnej dla dziecka. Tradycyjne preparaty przeznaczone dla dzieci zawierały kwas palmitynowy w postaci, która nie mogła być wykorzystana przez dziecko a dodatkowo powodowały utratę wapnia ważnego dla rozwoju kości

 w produkcji serów stosuje się reninę, enzym tradycyjnie otrzymywany z żołądków młodych zwierząt hodowlanych. W ciągu ostatnich 30 lat opracowano kilka substytutów reniny, co pozwoliło na spełnienie zapotrzebowania przemysłu spożywczego i zapoczątkowało produkcję szeregu produktów akceptowanych przez wegetarian. Niektóre spośród tych enzymów są otrzymywane z grzybów. Podobnie z chymonzyną - możliwe jest wytwarzanie cielęcej chymonzyny przez modyfikowane genetycznie drożdże

Enzymy	Działanie	Stosowanie
Amylazy	Hydroliza skrobi do dekstryn i maltozy	Fermentacja ciasta, scukrzanie skrobi, słodu, utrzymywanie świeżości pieczywa, modyfikacja skrobi ziemniaczanej, produkcja syropów, zmniejszanie lepkości ekstraktów
Proteazy	Hydroliza wiązań peptydowych	Wyrób sosów i hydrolizatów białkowych, skruszenie mięsa (tenderyzacja), zapobieganie zmętnieniom białkowym piwa i soków, poprawa właściwości reologicznych ciasta
Chymozyna, podpuszczka	Częściowa hydroliza kazeiny	Wyrób serów podpuszczkowych
Oksydaza glukozowa	Rozkład glukozy	Usuwanie glukozy z proszku mlecznego i jajecznego, usuwanie tlenu rozpuszczonego w sokach i konserwach puszkowanych
Β-frukto-furanozydaza	Hydroliza sacharozy do glukozy i fruktozy	Zapobieganie krystalizacji cukru w nadzieniach cukierniczych
Lizozym	Hydroliza polisacharydów do sacharydów	Działanie lityczne, zapobieganie „wzdęciom” serów
Pektynaza	Hydroliza wiązań estrowych i glikozydowych	Obniżenie lepkości pektyny, zwiększenie wydajności soków owocowych i warzywnych, skrócenie czasu tłoczenia i filtrowania

***************************************************************************

KONSERWANTY

utrwalanie albo konserwowanie żywności jest to działanie zmierzające do przedłużenia trwałości żywności poprzez:

-niedopuszczenie do rozwoju i działalności drobnoustrojów, przez ich zabicie lub usunięcie połączone z zabezpieczeniem przed zakażeniem wtórnym

-wstrzymanie tkankowych procesów biochemicznych, np. utleniania biologicznego, fermentacji, reakcji enzymatycznego rozpadu różnych związków organicznych oraz brunatnienia

-wstrzymanie zmian fizycznych, jak zbrylania się, żelowania, twardnienia, rozwarstwiania i in. zmian struktury oraz konsystencji

-hamowanie zmian chemicznych, np. autooksydacji tłuszczu, utleniania witamin, nieenzymatycznego brązowienia

-zabezpieczenie przed inwazją i rozwojem różnego rodzaju szkodników, np. szkodników magazynowych (gryzoni, owadów, roztoczy itp.)

-zabezpieczenie przed zanieczyszczeniami fizycznymi, chemicznymi i pochodzenia organicznego, np. kurzem, różnymi substancjami zapachowymi i barwnymi, sierścią itd.

DZIAŁANIE KONSERWANTÓW:

-naruszanie błony komórkowej

-hamowanie syntezy DNA i składników odżywczych

-hamowanie lub inaktywowanie enzymów metabolicznych

-aktywowanie enzymów rozkładających wysokoenergetycznie nukleotydy ATP

METODY KONSERWACJI:

1.fizyczne

A.utrwalanie niskimi temperaturami:

-chłodnictwo żywności

-zamrażalnictwo żywności

B.utrwalanie wysokimi temperaturami:

-pasteryzacja

-sterylizacja (wyjaławianie)

-termizacja

C.utrwalanie przez odwodnienie:

-suszenie

-zagęszczanie

-liofilizacja

D.metody osmoaktywne:

-utrwalenie przez solenie

-utrwalenie przez zwiększenie koncentracji cukru

2.chemiczne

A.utrwalanie za pomocą chemicznych środków konserwujących stosowanych w małych dawkach (środków chemicznych używa się głównie do utrwalenia półprzetworów); w Polsce są dozwolone następujące konserwanty:

-roztwór wodny lub gazowy dwutlenku siarki (SO₂) jest stosowany do utrwalania półprzetworów owocowych (pulpy, przeciery, soki) w dawkach 0,1-0,3%. Podczas przetwarzania półprzetworów na gotowe wyroby SO₂ usuwa się z produktu, lecz pewna jego część pozostaje w wyrobach gotowych. Dwutlenek siarki wstrzymuje rozwój bakterii, dzikich drożdży i pleśni

-kwas benzoesowy (C₆H₅COOH) jest słabo rozpuszczalny w wodzie i w związku z tym częściej używa się dobrze rozpuszczalną w wodzie sól sodową benzoesan sodu (C₆H₅COONa). Stosowany jest do zabezpieczenia powierzchni marmolady przed rozwojem pleśni. Dozwolona dawka wynosi 0,1%

-kwas mrówkowy (HCOOH) hamuje rozwój drożdży i pleśni, jest stosowany do utrwalania półprzetworów w dawkach 0,1-0,15%

-kwas sorbowy (CH3-CH=CH-CH=CH-COOH) lub jego sole działają hamująco na rozwój drożdży i pleśni. Dozwolona dawka wynosi 0,1%

B.utrwalanie za pomocą kwasów organicznych:

-czynnikiem konserwującym w marynowanych owocach i warzywach jest kwas octowy dodany do przetworów, często z domieszką kwasu mlekowego. Stężenie kwasu w marynatach łagodnych wynosi 0,45-0,80%, w średnio ostrych 1-1,5%, w ostrych do 3%. Marynaty utrwala się za pomocą pasteryzacji. Mają one charakter używek. Marynaty z owoców wymagają dodatku 10-25% cukru, do marynat warzywnych cukier dodaje się w małych ilościach

C.utrwalanie za pomocą kwasów nieorganicznych (ograniczone)

-sprowadza się ono w praktyce do ukwaszania, a tym samym i utrwalania różnych napojów chłodzących, zwykłych i gazowanych przez dodanie do nich kwasu o-fosforowego lub dwutlenku węgla

-kwas o-fosforowy dopuszczalny jest u nas jako dodatek do napojów typu Cola, w ilości 0,6 g/l. Nawet w tak małej dawce może on skutecznie obniżyć pH środowiska i hamować, czy nawet uniemożliwić rozwój bakterii i drożdży

-dwutlenek węgla CO₂ stosuje się do różnych napojów gazowanych (np. wody sodowej, wód mineralnych). W roztworach alkoholowych wysyconych CO₂ dodatkowe konserwujące działanie spowodowane jest połączeniem CO₂ i alkoholu

D.wędzenie:

-jest to specyficzny rodzaj utrwalania mięsa, w którym produkt poddaje się działaniu ciepła i związków chemicznych zawartych w dymie otrzymanym podczas spalania drewna; fenole i aldehydy znajdujące się w dymie zwalniają procesy autolityczny w produkcie oraz działają bakteriobójczo na mikroflorę. W czasie wędzenia obsycha powierzchnia produktu oraz osiadają na niej składniki dymu, tworząc warstwy silnie nasycone o intensywnej barwie, zapachu i połysku. Z technologicznego punktu widzenia rozróżnia się wędzenie zimne w temperaturze 16-22°C, ciepłe w temperaturze 22-40°C i gorące w temperaturze 45°C

E.peklowanie:

-polega na poddaniu mięsa działaniu mieszanki peklującej, w skład której wchodzą: sól, azotany, azotyny, cukier, kwas askorbinowy oraz inne składniki; proces peklowania przeprowadza się metodą na sucho, na mokro i mieszaną. Mięso peklowane odznacza się charakterystyczną różową barwą, utrzymującą się po ugotowaniu, przyjemnym smakiem oraz aromatem

3.biologiczne

A.kiszenie:

-czynnikiem utrwalającym podczas kiszenia jest kwas mlekowy wytwarzany przez bakterie kwasu mlekowego z cukru znajdującego się w produkcie. Oprócz bakterii kwasu mlekowego w procesie kiszenia biorą udział również inne bakterie i drożdże wytwarzające alkohol. Trwałość produktów kiszonych uzyskuje się przy pH poniżej 3,5 oraz kwasowości ogólnej 1-1,8%. Powstający w czasie fermentacji mlekowej kwas mlekowy chroni produkt przed gniciem, nie zabezpiecza natomiast przed pleśnieniem

-kiszonki należy chronić przed rozwojem pleśni przed odcięcie dostępu tlenu i stosownie możliwie niskiej temperatury przechowywania (0- 10°C). Do produktów przeznaczonych do kiszenia dodaje się soli kuchennej nie tylko ze względów smakowych. Pobudza ona wydzielanie soku, co przyspiesza jego mieszanie się z płynem zewnętrznym. Sól kuchenna dodana w ilości około 3% przyspiesza rozwój bakterii kwasu mlekowego i osłabia działalność bakterii niepożądanych

4.kombinację (kojarzenie) tych metod

A.metody niekonwencjonalne utrwalania żywności:

-to metody nietypowe, z reguły nowoczesne, z wykorzystaniem najnowszych urządzeń technicznych. Przykładowo, są to metody wykorzystujące w celu utrwalania żywności:

*promieniowanie jonizujące

*promieniowanie nadfioletowe

*drgania dźwiękowe i naddźwiękowe

*wysokie hydrostatyczne ciśnienie (HHP)

*pulsujące pole magnetyczne

*pulsujące pole elektryczne

*pulsujące światło

B.skojarzone albo kombinowane metody utrwalania żywności:

-to metody (procesy technologiczne), w których wykorzystuje się nie jeden czynnik konserwujący (oziębienie, ogrzewanie, odwodnienie, zakwaszanie itd.) ale więcej, przy czym czynniki te mogą występować jednocześnie, bądź następować po sobie, stanowiąc kolejne bariery, przeciwdziałające szkodliwemu działaniu drobnoustrojów i innych czynników destrukcyjnych.

-metoda kombinowana, nazywana też technologią płotków daje dobre wyniki w utrwalaniu żywności, gdyż wykorzystuje się w niej bardzo skuteczne sumaryczne działanie wielu czynników konserwujących, z których każdy oddzielnie nie jest w stanie zagwarantować pożądanej trwałości i jakości żywności

5.do metod utrwalania żywności zaliczyć należy również odpowiednie opakowanie żywności, a szczególnie hermetyczne; z zastąpieniem w opakowaniu powietrza przez gazy obojętne chemicznie lub pakowane aseptycznie

CECHY SUBSTANCJI KONSERWUJĄCYCH:

-łatwa rozpuszczalność w wodzie (drobnoustroje rozwijają się w fazie wodnej produktu)

-szerokie spektrum hamowania drobnoustrojów

-obojętność chemiczna w stosunku do innych składników żywności

-brak wpływu na cechy organoleptyczne produktu

-trwałość i odporność na procesy technologiczne, którym poddawany jest produkt

-nieszkodliwość dla zdrowia człowieka

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA EFEKTYWNOŚĆ DZIAŁANIA KONSRWANTÓW:

-warunki środowiska, a szczególnie stężenie jonów wodorowych, temperatura, skład chemiczny produktu, dodatek substancji obniżających aktywność wodną (sól kuchenna, cukier)

-rodzaj obecnych drobnoustrojów

Poszczególne substancje konserwujące wykazują wyraźne różnice w działaniu na różne grupy drobnoustrojów, w związku z tym niezbędne jest dobranie konserwantów zarówno do rodzaju utrwalanej żywności, jak i do występującej w niej mikroflory.

Wśród chemicznych substancji konserwujących wpływających na utrwalanie żywności wyróżnić można dwie grupy:

-typowe konserwanty o działaniu zmniejszającym ryzyko rozwoju niepożądanych drobnoustrojów

-substancje o innych właściwościach, lecz wykazujące również działanie konserwujące (np. przeciwutleniacze, azotany i azotyny, kwas propionowy i jego sole)

*PARABENY

-ADI 10

-1-2g/kg

-kwas p-hydroksybenzoesowy działa konserwująco jako ester z odpowiednim alkoholem

-ester etylowy, propylowy, metylowy

-działalność antagonistyczna wzrasta wraz ze wzrostem łańcucha alkilowego

-estry ulegają zmydleniu w jelicie cienkim i są łatwo usuwane z organizmu

-są słabo rozpuszczalne w wodzie

-stosuje się sole sodowe

-przy pH 4-9,5:

*przeciw pleśniom-metylowy, drożdżom-propylowy

*1g/kg etylowy i propylowy-przetwory rybne i warzywne, margaryny, tłuszcze

*2g/kg żelatyna przeznaczona do wyrobu sztucznych jelit

*ester metylowy tylko do przetworów owocowych

Środek chemiczny	„E”	Rodzaj środka spożywczego	Działanie szkodliwe
Azotany: sodowy potasowy	251-252	Mięso i przetwory mięsne dodawane do mleka przy produkcji niektórych serów	W organizmie częściowo ulegają redukcji do azotynów, które mogą powodować zatrucia szczególnie u dzieci
Azotyn sodowy	250	Mięso i przetwory mięsne	Obniżają ciśnienie krwi rozszerzając obwodowe naczynia tętnicze, powodują przejście hemoglobiny w methemoglobinę
Kwas benzoesowy i jego sole	210 -213	Przetwory rybne, owocowe i pomidorowe, margaryna, tłuszcze cukiernicze, piekarnicze i kuchenne	Ujemnie wpływają na smak konserwowanego produktu, powodując drapanie w gardle, zakwasza organizm, wywołuje zmętnienie np. win
Kwas propionowy i jego sole	280 - 283	Chleb, pieczywo cukiernicze z nadzieniami o wysokiej zawartości wody np. z masą owocową, makową	Wzrost zawartości glukozy w wątrobie, mogą hamować normalny metabolizm octowy
Bezwodnik kwasu siarkawego siarczyny	220-221 - 227	Pulpy owocowe i pomidorowe, soki owocowe surowe, warzywa suszone, przecier pomidorowy, skórka pomarańczowa do dalszego przerobu, glukoza krystaliczna, dżemy, marmolady, syropy owocowe, cukier skrobiowy, syrop ziemniaczany, żelatyna spożywcza, ocet fermentacyjny	Niszczą witaminy z grupy B, nie przeszkadza rozwojowi bakterii gnilnych, wskutek dłuższego podawania bardzo małych dawek SO 2 zostaje osłabiona siła bakteriobójcza krwi, niszczy komórki uszkadzając błonę cytoplazmatyczną.
Estry kwasu p-hydroksybenzoesowego i ich sole	214 –219	Przetwory owocowe i warzywne, przetwory rybne, margaryna, tłuszcze cukiernicze, piekarnicze i kuchenne, żelatyna do wyrobu sztucznych jelit	Ester metylowy po zmydleniu w jelicie cienkim daje trujący alkohol metylowy, estry wykazują miejscowe działanie znieczulające
Kwas mrówkowy i jego sole	236 –238	Surowe soki owocowe, syropy owocowe, konserwowanie żelatyny i podpuszczki w płynie	Hamuje czynności niektórych enzymów, trudno ulatnia się podczas krótkotrwałego gotowania, bardzo powoli i niecałkowicie utlenia się w organizmie, wywołuje methemoglobinę
Kwas sorbowy i jego sole	200 –203	Pulpy, przeciery owocowe, owoce konserwowe, gotowane owoce w niehermetycznych opakowaniach, ogórki konserwowe i inne konserwy owocowe lub warzywne w zalewie kwaśnej, przetwory rybne, koncentrat pomidorowy 20% i 30%, margaryna, wino, marmolady, dżemy, galaretki, sery dojrzewające –zabezpieczenie powierzchni	Hamuje czynności niektórych enzymów, stwarza odpowiednie warunki do rozwoju bakterii kwasu octowego i mlekowego, nie może być stosowany do celów kosmetycznych, gdyż w maściach, kremach działa drażniąco na skórę
Nizyna	234	Sery dojrzewające i topione	Słabe działanie konserwujące

DZIAŁANIE NIEKTÓRYCH KONSERWANTÓW NA DROBNOUSTROJE

ŚRODEK KONSERWUJĄCY	Bakterie	Drożdże	Pleśnie
Kwas mrówkowy	+	++	++
Kwas benzoesowy	++	+++	+++
Kwas propionowy	+	++	++
Kwas sorbowy	+	+++	+++
Siarczany	++	+	+
Azotany	++	-	-
Bifenyl	-	++	++

Działanie: - nieskuteczne; + słabe; ++ skuteczne; +++ silne

CECHY IDEALNEGO KONSERWANTA:

-nietoksyczny dla człowieka i środowiska

-łatwo ulega metabolizmowi w organizmie człowieka z pominięciem procesu detoksykacji w wątrobie

-nie odkłada się w tkance tłuszczowej

-posiada szerokie spektrum hamowania rozwoju drobnoustrojów

-nie wpływa na cechy organoleptyczne produktu

-odporny na procesy technologiczne, którym poddawany jest produkt

-obojętny chemicznie w stosunku do innych składników żywności

-łatwo rozpuszczalny w wodzie (drobnoustroje rozwijają się głównie w fazie wodnej produktu)

-nie zmienia swojej zawartości podczas przechowywania produktu

-mieć niską cenę produkcji

***************************************************************************

PRZECIWUTLENIACZE inaczej zwane antyoksydantami; służą do zapobiegania procesom utleniania pod wpływem tlenu powietrza w dwóch odmiennych procesach oksydacyjnych:

-utlenianiu tłuszczów – tzw. jełczenie, jest główną przyczyną psucia się produktów tłuszczowych (oleje, smalec, margaryna) oraz żywności o silnie rozwiniętej powierzchni (pomimo, że zawierają niewielkie ilości tłuszczu np. mąka, proszek mleczny)

-utlenianiu substancji nietłuszczowych – mogą mieć charakter reakcji nieenzymatycznych, względnie przebiegają również przy udziale enzymu surowca jak np. ciemnienie przekrojonych owoców i warzyw, brunatnienie mięsa. W procesach tych cenną funkcje ochronną pełni kwas askorbinowy

Szczególnie narażone na utlenienie są:

-oleje, tłuszcze

-olejki eteryczne

-artykuły bardzo rozdrobnione np. mączki, grysy, susze rozpyłowe

W celu zahamowania procesów utleniania stosuje się różne zabiegi jak np.:

-pakowanie w próżni

-pakowanie w atmosferze gazów obojętnych – szczególnie azotu

-dodatek przeciwutleniaczy naturalnych, syntetycznych bądź synergentów

NATURALNE PRZECIWUTLENIACZE

-tokoferole

-flawonoidy

-fenylokwasy

-polifenole

-kwas askorbinowy i jego sole

-witamina A i β-karoten

SYNTETYCZNE PRZECIWUTLENIACZE

-estry propylowy, oktylowy, dodecylowy, kwasu galusowego (galusany)

-BHA

-BHT

-EQ

Dozwolone przeciwutleniacze stosowane w przemyśle spożywczym:

-E-330 kwas cytrynowy

-E-300 kwas askorbinowy

-E-301 askorbinian sodu

-E-302 askorbinian wapnia

-E-304 estry kwasów tłuszczowych i kwasu askorbinowego

-E-306 mieszanina tokoferoli

-E-307 alfa-tokoferol

-E-308 gamma-tokoferol

-E-309 delta-tokoferol

-E-310 galusan propylu

-E-311 galusan oktylu

-E-312 galusan dodecylu

-E-315 kwas izoaskorbinowy

-E-316 izoaskorbinian sodu

-E-320 butylohydroksyanizol (BHA)

-E-321 butylohydroksytoluen (BHT)

-E-385 sól wapniowo-disodowa kwasu etylenodiaminotetraoctowego

Przeciwutleniacz	„E”	Zastosowanie
Kwas mlekowy	270	do olejów jadalnych
Kwas askorbinowy i jego sole	300 - 302	przetwory owocowe, warzywne i grzybowe, susze ziemniaczane, piwo, wino, mleko w proszku, peklowane mięso, wędliny
Naturalne tokoferole Syntetyczne tokoferole	306 307 -309	oleje rafinowane, margaryna, tłuszcze cukiernicze, piekarnicze i kuchenne, smalec, przetwory zbożowe (np. płatki śniadaniowe)
Galusany	310 - 312	tłuszcze zwierzęce, suche koncentraty zup, sosów, przetwory ziemniaczane, chrupki, masy marcepanowe i orzechowe, guma do żucia
Butylohydroksyanizol (BHA)	320	płatki i susze ziemniaczane, smalec przeznaczony do magazynowania powyżej 1 roku, gumy do żucia
Kwas cytrynowy i jego sole	330 - 332	margaryna

SYNERGENTY – substancje wspomagające i przedłużające działanie przeciwutleniaczy; działanie to polega na aktywowaniu funkcji przeciwutleniacza i kompleksowaniu śladów metali ciężkich, które katalizują procesy utleniania.

Synergenty tworzą z metalami trwałe kompleksy tzw. chelaty. Do ważniejszych synergentów zalicza się:

-EDTA – wersenian wapniowo-sodowy (E 385)

-kwasy: cytrynowy, winowy, jabłkowy

-difosforany (V)

-aminokwasy

-peptydy

Niebezpieczne antyutleniacze dodawane do żywności (występowanie skutki brak)

-E 310 - E 312 : pochodne kwasu galusowego

-E 320 : butylohydroxyaminol BHA

-E 321 : butylohydroxytolumen BHT

-E 338 - E341 : kwas ortofosforowy i jego związki

************************************************************************

BARWNIKI

-barwa to jeden z elementów kształtujących popyt nie tylko przez zwiększenie atrakcyjności produktu, konieczne jest również utrzymanie tej samej barwy we wszystkich partiach produktu

-jako źródła barwników naturalnych dla barwienia produktów spożywczych używane są głównie rośliny wyższe

-barwniki pochodzenia zwierzęcego są stosowane rzadko, a algi i mikroorganizmy są uważane jako źródła do wykorzystania w większej skali w przyszłości

-naturalne pochodzenie barwnika nie może oznaczać, że na pewno jest on nieszkodliwy dla zdrowia

-dla niewielu tylko barwników naturalnych wykonano pełne badania toksykologiczne; szkodliwe działanie mogą mieć produkty rozpadu barwników, powstające zarówno podczas przetwarzania i przechowywania żywności, jak i pod wpływem przemian metabolicznych w organizmie ludzkim

-dokładniej poznana jest szkodliwość barwników sztucznych

-na stabilność barwy wpływają:

*tlen, nadtlenki

*pH

*temperatura

*jony metali

*dostęp światła

*enzymy oksydoredukcyjne (komentarz 0944, wady zalety dodatków naturalnych i syntetycznych)

BARWNIKI NATURALNE

1. izoprenoidowe – karotenoidy (z nasion drzewa tropikalnego, marchwi)

2. porfirynowe – chlorofile oraz mioglobina i hemoglobina

3. flawonoidowe – antocyjany (z wytłoków winogron czerwonych)

4. betalainowe – betaniny i betaksantyny (z buraka dwikłowego)

5. chinoidowe – koszenila

6. inne barwniki naturalne – ryboflawina, kurkumina

Barwniki rozpuszczane w wodzie: karmele, betaina, antocyjany, betalainy

Barwniki rozpuszczane w olejach: chlorofil, karotenoidy, ksantofile

Zastosowanie barwników naturalnych do barwienia środków spożywczych

Barwnik	Środowisko	pH	Środki spożywcze
Antocyjany	wodne	2	wina, napoje, kisiele
Betacyjany	wodne	5	produkty mleczne, lody
Chlorofile	wodne	6	lody
Karoteny	tłuszczowe	-	margaryna, koncentraty zup, deserów, produkty mączne: makaron, ciasta

-barwniki naturalne w czystej postaci są na ogół drogie i mało dostępne; mogą być natomiast stosowane w postaci ekstraktów i koncentratów, otrzymanych z produktów naturalnych i w tej postaci są znacznie tańsze oraz bardziej odporne na działanie czynników utleniających i podwyższonej temperatury

-ekstrakty i koncentraty są produkowane z marchwi, jarzębiny, lucerny i szpinaku; szczególnie chętnie jest przerabiana marchew ze względu na stosunkowo duże plony (z hektara około 20 ton), dość znaczną zawartość karotenu (0,002-0,010%)

-w przemyśle spożywczym wprowadzono mączkę lucernową, ekstrakt o zawartości 0,040% karotenu do barwienia koncentratów zup i deserów, mączkę pokrzywy lub jarzębiny - ekstrakt o zawartości 0,040% karotenu do wzbogacenia specjalnych wyrobów ciast i produktów mącznych, koagulaty białkowo -karotenowe o zawartości 0,010% karotenu, które są stosowane w postaci pasty oraz ekstrakt olejowy karotenów z koagulatu białkowo-karotenowego do barwienia margaryny i makaronów

-obecnie wzrasta zastosowanie czystego, taniego, syntetycznego β-karotenu

Barwniki identyczne z naturalnymi

Otrzymywane są w procesie syntezy, ale są identyczne ze związkami chemicznymi występującymi w przyrodzie. Do nich należą:

 ryboflawina (E101 i),

 beta-karoten (E160 ii),

 ester etylowy kwasu beta-apo-8’-karotenowego (E160 f),

 kantaksantyna (E161g)

Barwniki syntetyczne organiczne

-posiadają bardzo zróżnicowaną strukturę: mono-, di- i triazowe, triarylometanowe, ksantenowe, chinolinowe i indygoidowe

-formy tych związków rozpuszczalne w wodzie najczęściej otrzymuje się przez wprowadzenie do cząsteczki barwnika grup sulfonowych lub karboksylowych

-strącenie tych barwników w postaci soli, najczęściej glinowych, umożliwia otrzymywanie barwnych pigmentów, nierozpuszczalnych w wodzie; są to tak zwane laki

-w Polsce dozwolone jest stosowanie wielu z dostępnych na rynku barwników syntetycznych m.in.: żółcień chinolinowa (E104), żółcień pomarańczowa FCF (E110), azorubina (E122), amarant (E123), czerwień koszenilowa (E124), czerwień allura (E129), błękit patentowy V (E131), indygotyna (E132), błękit brylantowy FCF (E133), czerń brylantowa (E151) oraz fiolet metylowy

-występują w postaci:

*proszku i granulatu o zawartości czystego barwnika 88-93%

*past o zawartości czystego składnika 4-10%

*roztworów wodnych o zawartości czystego barwnika 1-6%

Nieorganiczne substancje barwiące:

-stosuje się je głównie do barwienia powierzchni produktu, wykorzystując właściwości metali do tworzenia atrakcyjnych barw

-w Polsce dozwolone są:

*węglan wapnia (E170) i dwutlenek tytanu (E171) do polew cukrowych białych

*tlenki i wodorotlenki żelaza (E172) do barwienia sztucznych osłonek kiełbas

*aluminium (E173), srebro (E174) i złoto (E175) w postaci listków i proszków do powierzchniowego barwienia ciast oraz w produkcji likierów (Goldwasser)

*węgiel drzewny

Niektórych środków spożywczych barwić nie wolno m.in. :

-żywności nieprzetworzonej

-miodu pszczelego

-przypraw naturalnych

-słodu

-wyrobów kakaowych

-kawy palonej

-herbaty

-olejów i tłuszczów (zwierzęcych i roślinnych)

-naturalnych wód mineralnych

-mleka i śmietany bez dodatków smakowych

-środków spożywczych dla małych dzieci i niemowląt

W innych barwniki mogą być stosowane tylko na zasadzie quantum satis, czyli w najniższej dawce, niezbędnej do osiągnięcia zamierzonego efektu technologicznego, zgodnie z dobrą praktyką produkcyjną

***************************************************************************

AROMATYZERY – DODATKI SMAKOWO-ZAPACHOWE

dzielą się na:

1.przyprawy naturalne

2.aromaty naturalne - pozyskuje się je techniką nadkrytycznej ekstrakcji ciekłym CO₂

3.esencje spożywcze - aromaty naturalne lub ich mieszaniny z aromatami syntetycznymi w roztworze alkoholu etylowego lub oleju; wyróżnia się:

-esencje etanolowodne składające się wyłącznie z naturalnych komponentów zapachowych jak np. anyżowa, cytrynowa, lub jako mieszanina syntetycznych i naturalnych jak: ananasowa, bananowa, gruszkowa, wiśniowa. Mogą występować też w postaci skoncentrowanej

-oleoesencje, czyli esencje spożywcze w oleju roślinnym – w ich skład wchodzą wyłącznie aromaty naturalne np. cytrynowy, pomarańczowy lub syntetyczne i naturalne np. esencja arakowa, rumowa

4.aromaty identyczne z naturalnymi – związki, których występowanie stwierdzono w przyrodzie, otrzymywane w wyniku syntezy lub izolacji chemicznej z surowców naturalnych

-różnica – w naturze z reguły występuje tylko jeden izomer, a produkt syntetyczny występuje najczęściej jako mieszanina izomerów (racemat)

-są znacznie tańsze

-otrzymywane są także metodami biotechnologicznymi np. z hodowli tkankowych

5.aromaty syntetyczne - otrzymywane metodą syntezy chemicznej lub biosyntezy (ponad 1200 związków chemicznych)

6.substancje wzmacniające smak - wzmacniacze smaku, które po dodaniu do potraw o pH 5-8, szczególnie mięsnych, rybnych, warzywnych czy zup, wzmacniają naturalną smakowitość, nadając jej specyficzny charakter tzw. umami; przypisuje się im właściwości otwierania kubków smakowych języka

7.syntetyczne substancje słodzące - zamienniki cukru, tzw. słodziki lub alditole (o słodkości mniejszej od sacharozy np. mannitol 06-09 w stosunku do sacharozy)

-nowa grupa żywności tzw. niskokaloryczna czy niskoenergetyczna (napoje orzeźwiające, jogurty, desery, lody, soki, płatki śniadaniowe, słodycze)

-inna grupa to gorzkie dodatki samkowe – pochodne chininy, stosowane w napojach typu „tonic”

-należą do nich:

*E952 Cyklaminiany słodkość 30-40

*E950 Acesulfam-K 120-200

*E951 Aspartam 160-200

*E954 Sacharyna 300-600

*E957 Taumatyna~2000

*E959 Neohesperydyna <2000

RODZAJE i FORMY WYSTĘPOWANIA AROMATÓW

-mikrokapsułkowane aromaty SD

-naturalne proszki owocowe

-aromaty granulowane

-aromaty płynne

-aromaty owoców tropikalnych

-emulsje do napojów bezalkoholowych

-emulsje do napojów energetyzujących

-aromaty do wody mineralnej

-zwykłe proszkowe aromaty przyprawowe na soli lub maltodekstrynie

-aromaty „słodkie” w płynie

-emulsje aromatyzujące do wypieków

-aromaty przyprawowe w płynie

-aromaty i emulsje do napojów alkoholowych

NIE BYŁO JESZCZE

SUBSTANCJE ŻELUJĄCE, ZAGĘSTNIKI, EMULGATORY, ŚRODKI SPULCHNIAJĄCE

SUBSTANCJE ŻELUJĄCE I ZAGĘSTNIKI to głównie hydrokoloidy – biopolimery o dużej masie cząsteczkowej, rozpuszczalne w wodzie lub tworzące w niej zawiesinę;

-zwiększają lepkość roztworów lub tworzą żele

-mogą wykazywać właściwości emulgujące i stabilizujące

-dzielą się na:

1.naturalne:

-wydzieliny roślin np. guma arabska, tragakant, karaya, guar, tara

-składniki roślin wyższych w postaci ekstraktu np. pektyna, lub wyizolowanego składnika np. skrobia, mączka chleba świętojańskiego

-składniki wodorostów, np. agar, alginiany, karagen

-produkty pochodzenia zwierzęcego, np. żelatyna

-substancje wytwarzane przez drobnoustroje, np. dekstran, ksantan, kurdlan

2.surowce roślinne modyfikowane metodami chemicznymi i fizycznymi (np. pochodne celulozy, pektyna amidowana, skrobie modyfikowane)

3.synetyczne, np. poli-N-winylopirolidon (PVP)

zastosowanie:

-emulgatory: umożliwiają utrzymanie lub utworzenie jednolitej struktury dwóch lub więcej wzajemnie nie mieszających się faz, jak np. olej i woda i tak:

w majonezie – olej jest rozproszony w wodzie

w margarynie – woda jest rozproszona w fazie tłuszczowej

Najczęściej stosowane emulgatory to: mono- i diacyloglicerole oraz ich estry z kwasami organicznymi, a z naturalnych – lecytyna

-stabilizatory: umożliwiają utrzymanie jednolitej dyspersji (rozproszenia) dwóch lub więcej nie mieszających się substancji. Tym samym działają wspomagająco względem emulgatorów

DODATKI SKROBIOWE I BIAŁKOWE

-dodatki o wszechstronnej użyteczności

-to skrobie modyfikowane chemicznie (E1410 do E1451), preparaty białka roślinnego i mlecznego, dodatki balastowe, zwane wypełniaczami, związane z rozwojem żywności o obniżonej wartości energetycznej, są to głównie pochodne skrobi i celulozy

-celem ich stosowania jest tworzenie odpowiednie tekstury produktu i trwałego związania wody

-mają one również pośredni lub bezpośredni wpływ na podniesienie

-wartości odżywczej produktu lub obniżenie wartości energetycznej żywności

-skrobie modyfikowane: substancje otrzymane ze skrobi spożywczych w wyniku działania czynników chemicznych lub enzymatycznych; przykłady:

*E1404 – skrobia utleniona

*E1412 – fosforan diskrobiowy

*E1414 – acetylowany fosforan diskrobiowy

*E1422 – acetylowany adypinian diskrobiowy

*E1450 – sól sodowa

-preparaty białkowe:

*izolaty i koncentraty białek sojowych

*preparaty białek kolagenowych

*preparaty białka grochu

*preparaty plazmy krwi

*cel stosowania:

+ wzbogacenie produktów w białko np. chleba, żywności specjalnej

+ zapewnienie stałej i powtarzalnej jakości, przy zróżnicowanej jakości surowców np. smarowalność pasztetów

+ zmniejszenie strat technologicznych np. obniżenie ubytków termicznych wędlin oraz zwiększenie wydajności produktu

+ modelowanie składu i jakości produktów np. obniżenie wartości energetycznej, zawartości tłuszczu (żywność dietetyczna, wegetariańska)

+ obniżenie kosztu wsadu surowcowego np. częściowe zastąpienie mięsa (wędliny)

+ wytwarzanie żywności przeznaczenia specjalnego, np. odżywki dla niemowląt, żywność bezmleczna, preparaty odchudzające

-preparaty białek sojowych można podzielić na trzy grupy, w zależności odstopnia oczyszczenia białka:

1.mąki i grysy-kaszki o zawartości białka 50-65%; (piekarnictwo, wyroby garmażeryjne)

2.koncentraty białek sojowych o zawartości białka 65-90%; (dania gotowe, przetwory mięsne-konserwy i wędliny)

3.izolaty białek sojowych o zawartości białka 90% i więcej (składnik solanek peklujących, konserw, napojów mlecznych, odżywek dla dzieci, dla sportowców, preparatów odchudzających, sosów, lodów, kremów)

-preparaty białka mleka: głównie w przemyśle mięsnym i garmażeryjnym:

*kazeina kwasowa >95% białka

*kazeinian sodu <89% białka

*białka serwatkowe 75-80% białka

DODATKI POLEPSZAJĄCE PRODUKCJĘ ŻYWNOŚCI

A.preparaty enzymatyczne

B.polepszacze mąki (chemiczne, fizyczne, enzymatyczne)

C.spulchniacze (proszki do pieczenia; zawierają substancje gazotwórcze, wyzwalacze i stabilizatory)

D.nośniki (ciekłe: dla dodatków rozpuszczalnych - woda, etanol, octan etylu, glicerol, glikol propylenowy; stałe: dla dodatków nierozpuszczalnych - lecytyna, alginiany, tragakanta, guma arabska, pektyny,skrobia)

E.rozpuszczalniki - tylko do wydobywania z surowców jadalnych określonych składników, po przeprowadzonej ekstrakcji są one usuwane z substancji ekstrahowanej lub ekstraktu; najczęściej stosuje się: wodę, etanol, octan butylu i etylu w celu uzyskania: olejów, tłuszczów, przypraw, aromatów, koncentratu chmielowego, heksanu, benzyny ekstrakcyjnej, acetonu

F.substancje klarujące i filtrujące - służą do uzyskania cieczy klarownych; to substancje które dzięki swym właściwościom fizykochemicznym wytrącają zmętnienia w postaci zawiesin, np. kwas askorbinowy (usuwa zmętnienie na zasadzie redukcji), żelatyna (wiąże koloidy o ładunku dodatnim), tanina (tworzy nierozpuszczalne połączenia z białkami), fitynian wapnia (kompleksuje jony metali – oczyszcza z żelaza wina i miody pitne) / substancje filtrujące są stosowane jako czynnik wspomagający filtrowanie na tzw. prasach filtracyjnych, np. bentonity, ziemia okrzemkowa, ziemia bieląca

G.gazy – służą do zwiększenia trwałości produktów spożywczych przez przechowywanie w atmosferze kontrolowanej, prowadzenia procesów wytwórczych, rozprężania produktów spieniających

H.powłoki ochronne - stosowane jako powłoki ochronne do zabezpieczania produktów żywnościowych takich jak sery twarde, wyroby cukiernicze, owoce cytrusowe przed wpływem wilgoci, tlenu powietrza, zakażeniami drobnoustrojami, wysychaniem, deformacją i zlepianiem, np. wosk pszczeli, wosk candelilla, wosk karnauba, parafina; poprawiają także wygląd produktów

***************************************************************************

SUBSTANCJE WZBOGACAJĄCE ŻYWNOŚĆ

Wyróżnia się 3 formy wzbogacania żywności:

1.rekonstytucja – dodatek składników odżywczych jako substancji uzupełniających do typowych produktów spożywczych do wysokości ich poziomu w surowcu wyjściowym, które zostały utracone w wyniku transportu, przetwarzania czy przechowywania

2.wzbogacanie – dodatek składników odżywczych do środków spożywczych powyżej poziomu normalnie występującego w tych produktach

3.suplementacja – dodatek składników odżywczych do produktów, w których składniki te normalnie nie występują lub występują w niewielkich ilościach. Może być stosowana w przypadku udowodnionych niedoborów w skali populacyjnej danego składnika

Witaminy; Minerały; Aminokwasy syntetyczne; Preparaty białkowe

PRODUKCJA ZWIERZĘCA

Od związków chemicznych i preparatów biotechnologicznych stosowanych w produkcji zwierzęcej oczekuje się:

- zaspokojenia potrzeb żywnościowych lub poprawa ich cech użytkowych

- poprawy cech materiałów paszowych, mieszanek paszowych lub środków spożywczych pochodzenia zwierzęcego

- wprowadzenia składników umożliwiających osiągniecie szczególnych celów produkcyjnych lub zaspokojenia potrzeb żywnościowych w różnych okresach życia zwierząt (odchodów, reprodukcja, zwierzęta geriatryczne)

- profilaktycznych oddziaływań w chowie i hodowli zwierząt

-zapobiegania szkodliwemu wpływowi odchodów zwierzęcych na środowisko lub zmniejszenie tego wpływu.

Aminokwasy syntetyczne:

W żywieniu zwierząt gospodarskich przeważają pasze pochodzenia roślinnego, charakteryzujące się innym składem aminokwasowym niż białko zwierzęce. Zwierzęta same nie mogą syntetyzować niektórych aminokwasów- są to tzw. aminokwasy egzogenne. Ich dostarczanie jest niezbędne wraz z paszą. Aminokwasy syntetyczne stosuje się głównie w żywieniu świń lub drobiu, w celu uzyskania poprawy wyników produkcyjnych ( przyrostów masy ciała, nieśności, wykorzystania paszy).

PROMOTORY WZROSTU: antybiotyki, hormony wzrostu, robotyki, prebiotyki, enzymy, kokcydiostatyki, zioła

Enzymy NSP

Niektóre zboża oraz nasiona roślin strączkowych zawierają wysoki poziom nierozpuszczalnych polisacharydów nieskrobiowych, głównie beta-glukanów, arabinoksylanów, hemiceluloz, celulozy. Wysoki poziom NSP obniża wartość energetyczną zbóż, wiąże enzymy trawienne. Stosuje się preparaty zawierające pentozanazę, ksylanazę, celulazę. Innym sposobem jest poddawanie paszy procesom barotermicznycm (ekstruzja granulowanie) powoduje to zmniejszenie poziomu substancji antyodżywczych. W przypadku miejscowych odmian zbóż dominują pentozany. Natomiast żyto, owies i jęczmień obok pentozanów zawieraja znaczace ilości beta-glukanów. Arabinoksylany są przeważnie w pszenicy, życie i pszenżycie.

ENZYMY W PRODUKCJI ZWIERZĘCEJ

*jest to grupa dodatków paszowych, które wspomagają lub umożliwiają trawienie składników pokarmowych paszy

*ze względu na użyteczność żywieniową enzymy można podzielić na:

-wspomagające u zwierząt młodych enzymy własne o dość niskiej ich aktywności, np. lipaza, amylaza, proteazy

-enzymy nie produkowane przez przewód pokarmowy zwierząt, a więc rozkładające głównie składniki włókna pokarmowego czyli karbohydrolazy: beta-glukanaza, pektynaza, ksylanaza, arabino-ksylanaza, celulaza, hemicelulaza oraz fitazy rozkładające fityniany

*stosowanie enzymów w mieszankach dla zwierząt przynosi wiele korzyści:

-zwiększenia energii paszy

-poprawy efektów produkcyjnych (przyrosty masy ciała i wykorzystanie paszy)

-polepszenia strawności białka

-zmniejszenia biegunek i poprawę warunków zoohigieniczych

-stosowanie fitazy poprawia wykorzystanie fosforu z pasz roślinnych

-pozwala to na zmniejszenie lub wyeliminowanie dodatku fosforanów i ograniczenie ilości wydalanego fosforu z kałem, w efekcie uzyskuje się obniżenie zanieczyszczenia środowiska tym pierwiastkiem

-nie bez znaczenia jest wpływ fitazy na zwiększone przyswajanie innych składników jak aminokwasów i niektórych elementów mineralnych, np. Zn, Cu, Ca

Enzymy dodawane do paszy powinny spełniać wiele warunków:

 być mikrobiologicznie czyste

 przystosowywać się do zmieniających się wartości pH w przewodzie pokarmowym

 posiadać wysoką reaktywność enzymatyczną i dużą aktywność w górnym odcinku przewodu pokarmowego

 odznaczać się odpornością na działanie endogennych proteaz i zabiegi technologiczne podczas produkcji pasz

 nie zmieniać aktywności biologicznej w miarę przechowywania oraz być całkowicie bezpieczne dla zwierzęcia

 największą odporność na temperaturę, wilgotność, niskie pH i czas składowania mają enzymy pochodzenia grzybowego – Aspergillus; nawet przy bardzo wysokiej temperaturze nie tracą one aktywności biologicznej

 enzymy można podawać w formie sypkiej i do pasz uwilgotnionych; najlepsze rezultaty uzyskuje się, dodając je do wilgotnej paszy na kilka godzin przed skarmieniem

 ich dodatek do pasz wynosi od 0,15 do 1 kg tonę - ¹ paszy

W żywieniu zwierząt monogastrycznych stosuje się dodatek fitazy (działanie tego enzymu polega na katalizowaniu odczepiania nieorganicznych ortofosforanów z fityn, przez co uwalniany jest chelatowo z nim związany fosfor, a także pierwiastki dwuwartościowe oraz aminokwasy i cukry); wyróżnia się trzy rodzaje fitaz:

• fitaza endogenna-jelitowa – produkowana prze zasiedlające w jelicie grubym zwierząt monogastrycznych mikroorganizmy; w związku z tym, że trawienie pokarmu w tej części przewodu pokarmowego u zwierząt monogastrycznych jest minimalne, hydroliza fitynianów jest ograniczona, a dostępność fosforu bardzo niska (ok. 30%)

• fitaza natywna – roślinna - obecna prawie we wszystkich paszach, ale o zróżnicowanej aktywności; poziom aktywności tego enzymu zależy nie tylko od rodzaju paszy, ale również od warunków jej pozyskiwania i technologicznego sposobu przetwarzania. W trakcie procesów termicznych, takich jak suszenie, granulowanie lub ekstrakcja następuje inaktywacja fitazy natywnej; optimum działania przy pH ok. 5–5,6

• fitaza mikrobiologiczna – pozyskiwana z niektórych szczepów Aspergillus i Peniophoralycii; jej zastosowanie przyczynia się do zmniejszenia dodatku do pasz fosforanów, ograniczenia wydalania fosforu z odchodami, a przez to zmniejszenia zanieczyszczeń środowiska związkami fosforu, wykorzystania zasobów fosforu z pasz roślinnych

Oprócz tego zaletami stosowania fitazy jest lepsze wykorzystanie innych składników mineralnych (Ca⁺² , Mg⁺² , Zn⁺² , Cu⁺² , Fe⁺² ), poprawa przyrostów masy ciała, niższe zużycie paszy. Fitaza mikrobiologiczna jest aktywna w szerszym zakresie pH (2,5–5,5) i jest przy tym odporna na stosowanie podwyższonych temperatur w czasie obróbki termicznej.

KOKCYDIOSTATYKI

Są jedyną grupą związków farmakologicznie czynnych stosowanych jako dodatki paszowe. Kokcydioza jest wywoływana przez wysoce specyficzne pierwotniaki pasożytnicze z rodzaju Eimeria (Phylum apicomplexa). Wyróżniamy 2 rodzaje kokcydiostatyków: jonoforowe (produkty fermentacji promieniowców z rodzaju Streptomyces) oraz chemiczne – zw syntetyczne kokcydiostatyczne lub kokcydiobójcze.

KONSERWANTY/ZAKWASZACZE

Działanie konserwantów polega na:

-wnikaniu kw organicznych lub ich soli do wnętrza komórki i zakłóceniu równowagi mikroorganizmu, skutkiem nadmiaru jonów wodorowych i związane z tym obniżenie pH płynu komórkowego

-utrudnianie rozmnażania się patogenów w wyniku zakłócenia syntezy DNA przez anion kwasu lub soli

-niektóre bakterie patogenne np. z rodzaju Salomonella lub E. coli, tracą apara rzęskowy i ulegają rozkładowi

- w przypadku grzybów i pleśni, organiczne kwasy lub ich sole wywierają bezpośrednio destrukcyjny wpływ na protoplazmę komórki

- wiążą wodę i ograniczają kondensacje pary wodnej w silosach

- działa jak czynnik zakwaszający, stabilizujący środowisko początkowego odcinka przewodu pokarmowego

- przeciwdziałają efektowi buforowania paszy w początkowym odcinku przewodu pokarmowego (efekt buforowania, polega na wiązaniu przez składniki paszy znacznych ilości kwasów wydzielanych w przewodzie pokarmowym, w skutek czego dochodzi do podwyższenia pH i powstania dogodnych warunków rozwoju patogennych mikroorganizmów, takich jak E. coli, Streptococcus, Clostridium)

- obecność w mieszance paszowej organicznych kw sprzyja wydzielaniu enzymów trawiennych, poprawia strawność i przyswajalność białka, tłuszczu i skł mineralnych

-obniżeniu ulega poziom toksycznego amoniaku w jelicie cienkim, przyczyniając się do polepszenia wchłanialności skł pokarmowych

-zwierzęta żywione pasza z dodatkiem konserwantów odkładają więcej białka w ciele z tendencja do mniejszego otłuszczania.

Konserwanty wykorzystywane są w dwojaki sposób:

- przez zabezpieczenie surowców paszowych np. zebranego w niekorzystnych warunkach ziarna zbóż o podwyższonej wilgotności narażonego na rozwój pleśni i powstanie mikotoksyn

- lub przez dodatek preparatu bezpośrednio do mieszanki paszowej.

DETOKSYKANTY

Są to preparaty zawierające substancje o właściwościach sorpcyjnych wiążące mikotoksyny, głównie glinokrzemiany. Do wiązanie mikotoksyn stosuje się wiele naturalnych i syntetycznych sorbentów, jak tlenek glinu, kaolim, modernie, klinoptyloit, bentonit, węgiel aktywowany. Najbardziej efektywnym sorbentem dla aflatoksyny B1 okazał się jednozasadowy glinokrzemian sodowo-wapniowy. Działanie detoksykantów zachodzi w przewodzie pokarmowym. Polega na oderwaniu miko toksyny od cząstki paszy i jej absorpcji na glinokrzemianie lub innym sorbencie. Po związaniu z sorbentem, miko toksyna przechodzi niewchłaniana przez przewód pokarmowy i jest wydalana z kałem.

Substancje E z zajęć

E202 - SORBINIAN POTASU Dopuszczalne dzienne spożycie to 25mg/kg ciał

Organiczny związek chemiczny, sól potasowa kwasu sorbinowego. Zakres stosowania i właściwości są bardzo podobne do kwasu sorbowego, sól jest lepiej rozpuszczalna w wodzie.

Naturalnie występuje w owocach jarzębiny europejskiej ( Sorbus acuparia ). Pozyskiwany syntetycznie poprzez działanie kwasem sorbowym na wodorotlenek potasu.

Występuje w postaci krystalicznego proszku lub granulek, Barwa biała lub żółtawa, Słaby smak,

E 202 należy do grupy konserwantów i jest uważany za najbezpieczniejszy środek konserwujący.

Działa głównie na grzyby i drożdże w zakresie pH 3-6. Nie działa na bakterie kwasu mlekowego.

Stosowany w: Pieczywie, Wyrobach cukierniczych, Wyrobach czekoladowych, Margarynach, Winach, Serach (nie działają na bakterie kw. mlekowego), Użyteczny w procesach kiszenia, Papierosach, Kosmetykach

W organizmie człowieka ulega procesowi beta-oksydacji typowemu dla kwasów tłuszczowych. Może wywoływać reakcje alergiczne, podrażnienia skóry, astmę.