Wpływ środków konserwujących i dezynfekcyjnych na drobnoustroje.

Niektóre substancje, jak np. sól lub dwutlenek węgla, stosowane są do konserwowania żywności od wielu setek lat. Obecnie znanych jest wiele innych substancji chemicznych zapobiegających niekorzystnym zmianom w żywności. Związki chemiczne mogą być wprowadzane do żywności tylko w przypadku, gdy trwałości produktu nie można osiągnąć innymi sposobami, takimi jak np. pasteryzacja, sterylizacja, suszenie lub mrożenie.

Środki konserwujące powinny wykazywać następujące właściwości :

1. odznaczać się działaniem bakteriobójczym lub bakteriostatycznym w małych stężeniach,

2. wykazywać dużą odporność na temperaturę, utlenianie oraz wysoką kwasowość,

3. nie wpływać ujemnie na cechy organoleptyczne produktu,

4. dobrze rozpuszczać się w wodzie,

5. w stosowanych stężeniach nie wykazywać toksyczności w stosunku do ludzi.

Przed wprowadzeniem do powszechnego użycia muszą być przeprowadzone dokładne badania nieszkodliwości stosowanej substancji i jej metabolitów. W badaniach toksykologicznych uwzględnia się badania toksyczności ostrej, podostrej, przewlekłej oraz działanie kancerogenne. Substancję uważa się za nieszkodliwe pod względem toksyczności ostrej, jeśli LD₅₀ dla żadnego gatunku zwierząt nie jest niższe od 1 g na 1 kg masy ciała. LD₅₀ - dawka śmiertelna - jest to dawka substancji chemicznej wyrażona w mg na kg masy ciała zwierzęcia, która u połowy (50%) zwierząt doświadczalnych powoduje zejście śmiertelne. Obserwacje w celu ustalenia LD₅₀ prowadzi się zwykle 7 - 14 dni.

Badania nad toksycznością przewleką prowadzi się ponadto stosując dodatek środków konserwujących do paszy przez dwa lata. Za nieszkodliwą dawkę dla człowieka ustaloną przy badaniu toksyczności przewlekłej przyjmuje się 1 / 100 dawki nieszkodliwej dla zwierząt.

Do chemicznych środków konserwujących zalicza się takie związki, które wykazują efekty abiotyczne w niskich stężeniach rzędu 0,1 - 0,3 % lub mniej. Dlatego niektóre substancje (np. sól) jakkolwiek w odpowiednich stężeniach spełniają rolę konserwantów, to nie są zaliczane do konserwujących środków chemicznych w pełnym znaczeniu.

W Polsce dopuszcza się do użycia m.in. następujące związki: saletrę sodową i potasową, bezwodnik kwasu siarkawego, ester etylowy i propylowy kwasu p-hydroksybenzoesowego, kwas benzoesowy i jego sól sodową, kwas mrówkowy itp. Lista dopuszczonych związków jest zawarta w Rozporządzeniu Ministra Zdrowia.

Do środków, które wykazują działanie konserwujące, ale nie są substancjami konserwującymi w ścisłym tego słowa znaczeniu należą m. in.: sól kuchenna, cukier, alkohol etylowy, dwutlenek węgla, dym wędzarniczy oraz kwasy : mlekowy, winowy, cytrynowy, ortofosforowy itp.

Rodzaje środków konserwujących

1. Dwutlenek siarki - jego działanie konserwujące polega na redukcji wiązań S - S w białkach enzymów. W stosowanych stężeniach (0,1 - 0,3%) działa skutecznie przeciwko rozwojowi pleśni i bakterii. Słabiej hamuje wzrost drożdży. SO₂ służy do utrwalania suszów, soków, przecierów, żelatyny spożywczej. Niszczy całkowicie witaminę B₁ (tiaminę) i dlatego m. in. nie nadaje się konserwowania mięsa.

2. Kwas benzoesowy i benzoesany - w przyrodzie występuje w owocach jagodowych (czarne jagody i borówki - 0,1 - 0,2 %, żurawiny - 0,02 - 0,06%), dzięki czemu ich przetwory wykazują dużą trwałość bez dodatku środków konserwujących. Jako środek konserwujący stosowany jest w stężeniu 0,1%. Podobnie jak dwutlenek siarki kwas benzoesowy działa skutecznie tylko w środowisku kwaśnym, wykazując działanie hamujące w stosunku do drożdży i bakterii kwasu masłowego. Słabiej działa w stosunku do bakterii kwasu octowego, a prawie w ogóle nie hamuje rozwoju bakterii mlekowych. Działanie hamujące kwasu benzoesowego polega na oddziaływaniu na błonę komórkową oraz na inhibitowaniu niektórych reakcji enzymatycznych.

3. Estry kwasu p-hydroksybenzoesowego. Związki te dodaje się w ilości 0,1%. Stosuje się je do przetworów owocowo - warzywnych, margaryny, konserw rybnych i żelatyny.

4. Kwas mrówkowy - jest to bezbarwna ciecz dobrze rozpuszczalna w wodzie o drażniącej woni i żrącym działaniu na skórę. Stosowany jest do konserwowania soków owocowych (malinowy i wiśniowy) w dawce 0,15% i do syropów owocowych w dawce 0,1%. W przyrodzie występuje w miodzie pszczół, w malinach oraz jako uboczny produkt niektórych fermentacji. Wykazuje o wiele silniejsze działanie niż homologi (kwas octowy i kwas propionowy). Skuteczniej działa na drożdże i pleśnie niż na bakterie.

5. Kwas sorbowy stosowany jest w dawkach 0,1 - 0,2% do konserwowania przetworów owocowo - warzywnych, wyrobów garmażeryjnych, win, serów i margaryny. Środek ten skutecznie hamuje rozwój pleśni, drożdży i bakterii Salmonella. Nie hamuje wzrostu Clostridium oraz bakterii octowych i mlekowych. W dawkach 0,05% dodawany bywa do kiszonej kapusty i kiszonych ogórków. Jego obecność nie tylko zapobiega odkwaszaniu kiszonki przez drożdże i pleśnie, ale również hamuje proces powstawania pustych przestrzeni w ogórkach, tworzących się w wyniku wydzielania enzymów pektolitycznych przez drożdże i pleśnie.

6. Kwasy organiczne. Kwasy takie jak mlekowy i octowy używane są jako konserwanty przy produkcji marynat. Kwas mlekowy spełnia rolę środka konserwującego w kiszonkach, gdzie powstaje w drodze fermentacji, ale bywa też dodawany jako czysta substancja chemiczna. Kwas mlekowy wykazuje właściwości konserwujące w stężeniu 1,5%, a kwas octowy w stężeniu 1 - 4%. Konserwujące działanie kwasów polega przede wszystkim na obniżeniu pH,

7. Antybiotyki - zasadą stosowania antybiotyków do konserwowania żywności jest używanie antybiotyków nieleczniczych np. Nizyna. Rolę konserwantów żywności spełniają również Fitoncydy - nazywane antybiotykami roślinnymi. Zalicza się do nich olejki musztardowe (chrzan, rzepak, gorczyca), olejki czosnkowe, substancje goryczkowe chmielu oraz różne alkaloidy i glukozydy.

8. Sól i cukier. Jakkolwiek sól i cukier nie są substancjami konserwującymi w ścisłym znaczeniu, stosuje się je powszechnie. Użycie soli i cukru zalicza się do tzw. osmoaktywnych metod utrwalania żywności.

Działanie soli polega na odciągnięciu wody zarówno z powierzchni utrwalanej żywności, jak i z komórek mikroorganizmów, co wywołuje plazmolizę a w rezultacie zahamowanie rozwoju i śmierć komórki. Wskutek małej masy cząsteczkowej i dysocjacji elektrolitycznej sól ma o wiele większą zdolność hamowania wzrostu drobnoustrojów niż sacharoza. W stężeniu 1 - 3% sól odgrywa rolę przyprawy i działa stymulująco na wzrost większości drobnoustrojów. W stężeniu ponad 3-procentowym działa hamująco na wzrost niektórych drobnoustrojów, ale dopiero przy 15 - 16% działa w pełni konserwująco. Bakterie z grupy pałeczki okrężnicy i bakterie gnilne z rodzaju Proteus nie rozwijają się już przy stężeniu 1 - 2% NaCl, bakterie mlekowe dobrze rosną do 3% soli. Niektóre drożdże rozwijają się w stężeniach do 19% NaCl. Pleśnie wytrzymują stężenia ponad 22% soli. Na szczególną uwagę zasługuje grupa drobnoustrojów halofilnych, którym sól jest niezbędna do normalnego wzrostu, ponadto wyróżnia się grupę drobnoustrojów solotorelancyjnych, które rozwijają się dobrze zarówno bez soli, jak i w stężeniach przekraczających 5%. Wyróżnić można również grupę bakterii soloopornych, które nie rozwijają się w wysokich stężeniach soli, ale również nie giną, przebywając długi czas w solankach.

Cukier (sacharoza) wykazuje działanie konserwujące w stężeniach o wiele wyższych niż sól (60 - 70%). Najmniej oporne na podwyższone stężenie są bakterie, a najbardziej oporne są pleśnie. Drożdże na ogół rozwijają się w stężeniach do 30-procentowych, ale występują również gatunki drożdży osmofilnych z rodzaju Saccharomyces (S. rouxii, S. mellis), które mogą rozwijać się nawet w 60-procentowych roztworach cukru. Podobnie jak w przypadku soli, wyróżnia się grupę drobnoustrojów osmoopornych, które nie rozwijają się w wysokich stężeniach cukru, ale również nie giną.

Środki dezynfekcyjne - Virkon - uniwersalny środek dezynfekcyjny dodatkowo o działaniu myjącym. Ma udowodnione silne działanie bakteriobójcze, wirusobójcze i grzybobójcze (m.in. HIV/AIDS, Pseudomonas, salmonelle, gronkowce - ponad 300 szczepów bakterii i 18 rodzin wirusów). Sprawdza się bardzo dobrze w polskiej Służbie Zdrowia - osiem lat na naszym rynku przy braku doniesień o powstaniu szczepów opornych. Zarejestrowany i stosowany w kilkudziesięciu krajach świata na wszystkich kontynentach.

Zastosowanie:

• Idealny do dezynfekcji powierzchni i sprzętów wykonanych z gumy, szkła, tworzyw sztucznych i metali.

• Uniwersalny w użyciu - może być stosowany nie tylko w części leczniczej szpitala, lecz także w zapleczu gastronomicznym - dopuszczony przez PHZ do dezynfekcji powierzchni kontaktujących się z żywnością, a nawet do dezynfekcji skorupek jaj przeznaczonych do spożycia (Salmonella).

Typowe zastosowania to:

• w służbie zdrowia: dezynfekcja narzędzi lekarskich i sprzętu medycznego, podłóg, ścian, sufitów, łóżek, inkubatorów dla noworodków, wózków szpitalnych, sedesów, umywalek, nocników, brodzików, pojemników na odpadki i zużyte materiały opatrunkowe, podkładów nieprzemakalnych, termoforów, środków transportu (karetek pogotowia);

• w mieszkaniach - do dezynfekcji pomieszczeń, sprzętów, sanitariatów, wyposażenia kuchni i łazienki, zabawek dla dzieci;

• w przemyśle spożywczym i gastronomii - do dezynfekcji linii produkcyjnych, sprzętów i urządzeń technologicznych, sztućców, talerzy i naczyń kuchennych, ścierek, szczotek, mioteł i pojemników na odpady, pomieszczeń produkcyjnych i sklepowych, urządzeń sanitarnych, środków transportu;

• w weterynarii VIRKON stosuje się do dezynfekcji pomieszczeń inwentarskich (ściany, podłogi, sufity, kanały gnojowe, koryta, klatki, kojce, urządzenia dojarskie, pojemniki na karmę, sprzęt do pielęgnacji).

- 1 - Wpływ środków konserwujących i dezynfekcyjnych na drobnoustroje

---