PROMIENIOWANIE X

Promieniowanie X (rentgenowskie) jest strumieniem kwantów promieniowania elektromagnetycznego, powstającym w wyniku oddziaływania (hamowania) strumienia elektronów z jądrami atomów materii. Promieniowanie to rozchodzi się w postaci fali elektromagnetycznej, której długość zawiera się w granicach od 10 nm do 0,001 nm. Promienie X są bardziej pochłaniane przez pierwiastki o większej liczbie porządkowej. Dlatego wykonując zdjęcie rentgenowskie wyraźnie widać zarys kości a nie widać mięśni. Spowodowane jest to tym, że tkanka mięśni słabo pochłania promienie Roentgena, a tkanka kości silnie, wskutek obecności w nich wapnia o stosunkowo dużej liczbie atomowej. Promieniowanie X rozchodzi się w próżni z tą samą prędkością co światło i inne fale elektromagnetyczne oraz ulega polaryzacji, nie ulegają odchyleniu ani w polu magnetycznym, ani w polu elektrycznym.

Cel napromieniania żywności

• utrwalanie (ograniczenie strat przechowalniczych) przez zapobieganie niekorzystnym zmianom jakie zachodzą w żywności od chwili jej wyprodukowania lub zbioru (np. hamowanie kiełkowania);

• higienizacja - czyli podniesienie bezpieczeństwa spożycia przez inaktywację (unieszkodliwianie) szkodników, pasożytów oraz drobnoustrojów chorobotwórczych powodujących zatrucia pokarmowe.

• radiacyjną sterylizację żywności (USA, Niemcy, Holandia i Wielka Brytania) - przygotowywania żywności "wyjałowionej", przeznaczonej dla chorych o obniżonej odporności immunologicznej.          

W większości instalacji przeznaczonych do napromieniania żywności stosuje się źródła kobaltowe, zawierające promieniotwórczy izotop kobaltu-60.   Obecnie znaczną popularność zdobywa technika akceleratorowa. Wykorzystuje się przyspieszone elektrony, które mają jednak ograniczoną przenikliwość lub powstałe w tzw. procesie konwersji - promieniowanie X.

Podobnie jak inne procesy utrwalające, również radiacja powoduje pewne zmiany chemiczne w żywności. Ich rodzaj i zasięg zależą od chemicznego składu produktu, dawki promieniowania, temperatury oraz dostępu światła i tlenu podczas procesu napromieniania.     

Pod wpływem promieniowania jonizującego tworzą się m.in. wolne rodniki i zmniejsza się o 20-60% zawartość witamin A, B1, C i E. Trzeba jednak pamiętać, że podobne zmiany zachodzą w żywności pod wpływem termicznej obróbki lub długotrwałego jej przechowywania.

   

Zalety radiacyjnej metody utrwalania żywności:

• skuteczne zwalczanie pasożytów, grzybów toksynotwórczych i bakterii chorobotwórczych (Salmonelli, Coli i innych),

• eliminowanie chemizacji żywności i pasz (warto wiedzieć, że niektóre środki chemiczne - azotyny i azotany mogą tworzyć rakotwórcze nitrozoaminy, a stosowany do higienizacji przypraw bromek metylu niszczy ozon.)

      Poza tym utrwalana radiacyjnie żywność może być napromieniana w trwałym opakowaniu, co skutecznie zapobiega jej wtórnemu skażeniu. Zastosowanie odpowiednich opakowań pozwala napromieniać żywność w różnych warunkach, m.in. w atmosferze beztlenowej, w próżni i niskiej temperaturze. Dobierając odpowiednio warunki w jakich dokonuje się proces napromieniania można np. zmniejszyć straty witamin lub uniknąć niekorzystnych zmian smakowych w produktach o dużej zawartości tłuszczów.

     

SUBSTANCJE DODATKOWE

Substancjami dodatkowymi do żywności (food additives) określa się substancje normalnie same nie spożywane jako żywność, nie będące typowymi składnikami żywności, posiadające lub nie posiadające wartości odżywczej, których celowe użycie technologiczne w czasie produkcji, przetwarzania, preparowania, pakowania, transportu i przechowywania spowoduje zamierzone lub spodziewane rezultaty w środku spożywczym albo w półproduktach będących jego komponentami. Substancje dodatkowe mogą stać się bezpośrednio lub pośrednio składnikami żywności lub w inny sposób oddziaływać na jej cechy charakterystyczne.

Substancje dodatkowe stosowane są w następujących celach:

• przedłużenie trwałości produktów;

• zapobieganie niekorzystnym zmianom organoleptycznym;

• zwiększenie atrakcyjności dla konsumenta;

• utrzymanie stałej, powtarzalnej jakości produktów;

• zwiększenie efektywności produkcji;

• uzyskanie korzyści zdrowotnych (dietetycznych);

Ze względu na przeznaczenie i pełnioną funkcję dodatki podzielono na:

barwniki, aromaty, substancje konserwujące, przeciwutleniacze, regulatory kwasowości, stabilizatory i emulgatory, zagęstniki, substancje klarujące, substancje wzmacniające smak i zapach, substancje spulchniające, słodzące, wypełniające, substancje wzbogacające i in.

Bardziej przydatny z technologicznego punktu widzenia jest podział przyjęty przez A. Rutkowskiego:

• dodatki kształtujące strukturę,

• dodatki kształtujące cechy sensoryczne,

• dodatki przedłużające trwałość żywności,

• dodatki uzupełniające i pomocnicze.

Wskaźnik ADI (z ang. Acceptable Daily Intake) czyli dopuszczalne dzienna dawka. Jest to maksymalna ilość substancji wyrażona w mg/kg masy ciała człowieka, która pobierana codziennie w ciągu całego życia z pożywieniem i z innych źródeł, nie okaże się - według obecnego stanu wiedzy - szkodliwa dla zdrowia. Wskaźnik ADI może mieć wartość stałą lub tymczasową, co uwarunkowane jest ciągłym rozwojem badań toksykologicznych, rozwojem nowych technik i metod analitycznych oraz udoskonaleniem procesu technologicznego produkcji dodatków.

W przypadku, gdy ocena toksykologiczna wykazuje, że ADI jest nielimitowane, substancje dodatkowe mogą być stosowane zgodnie z zasadami Dobrej Praktyki Produkcyjnej GMP (z ang. Good Manufacturing Practice).

Każda substancja dodatkowa posiada kod identyfikacyjny - symbol E wraz z numerem - według systemu międzynarodowego (INS - z ang. International Numbering System). Trzy- i czterocyfrowe liczby identyfikują poszczególne substancje w grupach:

• barwniki od E-100 do E-199;

• substancje konserwujące od E-200 do E-299;

• przeciwutleniacze i synergenty od E-300 do E-399;

• substancje stabilizujące, zagęszczające, emulgujące, stosowane na powierzchnię wyrobów, wypełniające od E-400 do E-499;

• pozostałe substancje powyżej E-500;

Podstawowym aktem prawnym regulującym stosowanie substancji dodatkowych w Polsce jest Ustawa o Warunkach Zdrowotnych Żywności i Żywienia z przepisami wykonawczymi, tj. Zarządzeniem Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 31 marca 1993 r. w sprawie wykazu substancji dodatkowych dozwolonych i zanieczyszczeń technicznych w środkach spożywczych.

ŚRODKI KONSERWUJĄCE - przedłużają trwałości produktów żywnościowych poprzez zabezpieczenie ich przed rozkładem powodowanym przez drobnoustroje; dzieli się je na naturalne (m.in. chlorek sodu, cukier, kwas octowy) oraz chemiczne (tabela 5). Konserwanty wraz z syntetycznymi barwnikami i aromatami budzą najwięcej zastrzeżeń toksykologicznych i zgodnie z obecnym stanem wiedzy ich stosowanie powinno być ograniczone do niezbędnego minimum.

PRZECIWUTLENIACZE - przedłużają trwałość żywności chroniąc przed rozkładem powodowanym przez utlenianie; jednym z nich jest askorbinian sodu - środek silnie redukujący, którego duża dawka działa moczopędnie i sprzyja kamicy nerkowej. Inne związki to: kwas cytynowy, nizyna (antybiotyk), tokoferole.

REGULATORY KWASOWOŚCI - zmieniają lub regulują kwasowość lub zasadowość produktów spożywczych, kształtują cechy smakowe żywności, zwiększają jej trwałość mikrobiologiczną, kompleksują jony metali wielowartościowych i stabilizują barwę produktów. Należą tu: kwas cytrynowy, L-winowy, inne kwasy: siarkowy, solny, octowy, mlekowy, fosforowy.

STABILIZATORY I EMULGATORY - są to substancje, które dają możliwość utworzenia i utrzymania jednolitej struktury mieszanin dwóch lub więcej wzajemnie nie mieszających się substancji poprzez np. obniżenia napięcia powierzchniowego. Do tej grupy substancji dodatkowych zaliczyć można sole emulgujące, których zadaniem jest modyfikacja białka sera przy wyrobie serów topionych celem zapobiegania wydzielania tłuszczu. Należą tu między innymi: naturalna lecytyna z soi, mono - i diglicerydy kwasów tłuszczowych, kazeinian sodu.

SUBSTANCJE ZAGĘSZCZAJĄCE - zwiększają lepkość produktów spożywczych; należą do nich m.in. alginiany otrzymywane w wyniku ekstrakcji alkalicznej morskich alg brunatnych, które dają roztwory o dużej lepkości (1% zolu ma lepkość 4000 - 6500 mPa∙s). Zastrzeżenia toksykologiczne w przypadku emulgatorów, stabilizatorów oraz zagęszczaczy dotyczą ich wpływu na gospodarkę mineralną ustroju oraz na właściwości fragmentów cząsteczek tych substancji, które nie ulegają wydalaniu z organizmu. Należą tu agar-agar, mąka z chleba świętojańskiego, pektyna, guma guar, skrobia utleniona i modyfikowana, guma arabska, żelatyna.

SUBSTANCJE WZBOGACAJĄCE - zaopatrują produkty spożywcze w składniki deficytowe (witaminy, składniki mineralne) co prowadzi do zwiększenia wartości odżywczej produktu oraz przywrócenia wartości naturalnej, której produkt został pozbawiony na skutek procesów technologicznych.

SUBSTANCJE SŁODZĄCE - najpopularniejszym środkiem słodzącym jest sacharoza w Polsce dopuszczona tylko w żywności dla diabetyków (jest to niebezpieczny związek wywołujący raka u zwierząt hodowlanych). Inne substancje słodzące to cyklominiany (niestosowane w Polsce), aspartam (200 razy słodszy od cukru) oraz acesulfam K - słodzik siarkowo-azotowy.

Charakterystyka związków konserwujących

NAZWA ZWIĄZKU	ADI [mg/kg masy ciała]	DZIAŁANIE KONSERWUJĄCE	WPŁYW NA ORGANIZM CZŁOWIEKA
Sorbinian sodu i potasu	0 - 0,25	aktywne działanie konserwujące ograniczające rozwój pleśni i drożdży	w organizmie ludzkim ulęgają procesowi β-oksydacji; produktem końcowym metabolizmu jest dwutlenek węgla i woda lub aceton i kwas acetooctowy;
Benzoesan sodu	0 - 5	wykazuje inhibitujące działanie na system enzymatyczny drobnoustrojów;	jest szybko wiązany i wydalany z moczem w postaci kwasu hipurowego, a częściowo w postaci wolnej; może wywoływać reakcje uczuleniowe;
Azotany azotyny	0 - 3,7 0 - 0,6	zapobiegają rozwojowi bakterii beztlenowych;	w przewodzie pokarmowym azotyny tworzą N-nitrozoaminy - związki o właściwościach kancerogennych;
Sole kwasu siarkowego	0 -0,7	działają na bakterie i pleśnie, zakłócają metabolizm komórek drobnoustrojów;	siarczyny w stęż. 0,1 - 0,2% są szkodliwe dla człowieka, powodują podrażnienia przewodu pokarmowego i tworzenie stanów nowotworowych okrężnicy; ostre zatrucie po spożyciu 4 -6 g siarczynu sodu; długotrwałe zażywanie obniża odporność ustroju;

Skrobie modyfikowane - substancje otrzymane ze skrobi spożywczych w wyniku działania czynników chemicznych lub enzymatycznych.

Nr	Nazwa substancji	Środek spożywczy
E 1404	Skrobia utleniona	Koncentraty spożywcze i koncentraty dodatków do potraw
E 1410	Fosforan monoskrobiowy	Sosy pomidorowe, warzywne, obiadowe, Lody i ich koncentraty^1
E 1412	Fosforan diskrobiowy	Sosy sałatkowe, majonezy niskotłuszczowe (poniżej 50,5% tł.)
E 1413	Fosforowany fosforan diskrobiowy	Knedle i pierogi z nadzieniami owocowymi, wyroby z ciasta ziemniaczanego, paszteciki,
E 1414	Acetylowany fosforan diskrobiowy	pierogi z nadzieniem warzywnym, z nadzieniem serowo-warzywnym i inne podobne
E 1420	Skrobia acetylowana	Pulpy i przeciery owocowe i warzywne, wsady owocowe i warzywne przeznaczone do produkcji
E 1422	Acetylowany adypinian diskrobiowy	środków spożywczych mogących zawierać substancje zagęszczające
E 1440	Hydroksypropyloskrobia	Nadzienia i kremy do ciast i wyrobów, ciastkarskich, wyroby ciastkarskie
E 1442	Hydroksypropylofosforan diskrobiowy	Pasty kanapkowe na bazie przetworów mlecznych
E 1450	Sól sodowa	Sosy konserw rybnych
E 1451	Acetylowana skrobia utleniona	Mrożone wyroby kulinarne - półprodukty ziemniaczane (pyzy, knedle, kluski i inne podobne); Wyroby typu sneksy i czipsy, chrupki; Koncentraty puré e ziemniaczanego; Paniery do przetworów mięsnych i rybnych; Wyroby cukiernicze; Polewy do deserów cukierniczych, ciast i lodów; Napoje bezalkoholowe, sosy jogurtowe; Napoje mleczne fermentowane; Desery mleczne, serki twarogowe termizowane; Konserwy mięsne rozdrobnione, wędzonki, kiełbasy homogenizowane, wędliny drobiowe; ieszaniny masła i tłuszczów roślinnych, margaryny niskotłuszczowe; Śmietana kulinarna; Desery twarogowe, desery owocowe, zabielacze do napojów; Kremy, kremożele i kisiele owocowe na bazie soków owocowych lub przecierów; Marynaty; Konserwy warzywno-mięsne

¹ Koncentraty lodów - w lodach gotowych do spożycia.

---