czwartek, 20 luty 2014 19:04

Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków

Napisał
Oceń ten artykuł
(0 głosów)

Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków o działaniu przeciwdrobnoustrojowym
i przeciwutleniającym w przetwórstwie mięsa


Wyroby mięsne, zwłaszcza nie poddane peklowaniu, są podatne na zmiany oksydacyjne w trakcie ich przechowywania [Warchalewski 1995]. Ponadto mięso i wyroby mięsne są doskonałym środowiskiem do rozwoju mikrofl ory, ponieważ zawierają dużą ilość wody i białka oraz charakteryzują się sprzyjającą kwasowością. Wynika stąd potrzeba astosowania różnorakich substancji chemicznych (w tym konserwantów) w celu zmniejszenia szybkości niekorzystnych procesów, w tym głównie mikrobiologicznych i chemicznych [Zin 2005]. Przemiany mikrobiologiczne mogą powodować odchylenia jakościowe produktów (zmiany smaku, barwy), jak również stwarzać bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia i życia konsumenta. Przemiany chemiczne to między innymi zmiany oksydacyjne i hydrolityczne frakcji tłuszczów (zmiana smaku), utlenianie się barwników (zmiana barwy) czy powstawanie niepożądanych lotnych związków chemicznych (zmiana zapachu) [Szymański 2007]. mgr inż. Jakub Kobyliński, dr inż. Andrzej Tyburcy

Jak do tej pory niezastąpionym dodatkiem w przetwórstwie mięsa są azotyny i azotany. Związki te są bardzo cenne w procesie peklowania mięsa, gdyż oprócz kształtowania barwy i cech smakowo – zapachowych azotyny działają bakteriobójczo i bakteriostatycznie oraz przeciwutleniająco, ograniczając utlenianie tłuszczu w produkcie [Mroczek, Słowiński, 1997, Honikel, 2008]. Przeciwutleniająca i kształtująca aromat peklowniczy funkcja azotynu nie może być w zasadzie zastąpiona przez użycie innych substancji [Lucke, 2003]. Skuteczność konserwującego działania azotynu zależy od interakcji takich czynników, jak: początkowe zanieczyszczenie mikrobiologiczne surowca, stężenie soli kuchennej, kwasowość przetworów (pH), aktywność wody, wysokość temperatury ogrzewania oraz warunki przechowywania [Mroczek, Słowiński, 1997]. Należy pamiętać, iż obecność zotynów i azotanów może być szkodliwa dla zdrowia z kilku powodów: znaczne ilości azotynów i azotanów w żywności mogą wywierać określone skutki toksykologiczne i prowadzić do zatruć pokarmowych, azotyny poprzez utlenianie żelaza hemoglobiny do formy trójwartościowej mogą powodować methemoglobinemię (niebezpieczną zwłaszcza u niemowląt), azotyny i ich pochodne w reakcji z aminami w środowisku kwaśnym tworzą N-nitrozoaminy o działaniu kancerogennym, azotyny i azotany poprzez destrukcję witamin z grupy B, witaminy A i karotenu obniżają wartość odżywczą pożywienia [Cierach, 2007]. Niewielkie ADI azotynu i azotanu pobieranych wraz z żywnością oraz potencjalne zagrożenia powstawania mutagennych i rakotwórczych nitrozoamin w produktach. Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków o działaniu przeciwdrobnoustrojowym i przeciwutleniającym w przetwórstwie mięsa je zawierających wywołały falę dyskusji dotyczącą obciążenia żywności tymi związkami [Fischer, Bristle, Gehring, 2005]. 

   Rynek producentów zdrowej żywności w USA wykorzystał rosnące zapotrzebowanie na produkty określane jako „naturalne” i „bez konserwantów”, również dobre źródło azotanów. Drugim kluczowym składnikiem natu-wprowadzając wędliny określane jako „naturalnie peklowane”. Nie mają one w swym składzie recepturowym dodatku azotanów i azotynów w formie peklosoli, lecz zawierają sok z selera (lub jego koncentrat) stanowiący realnie peklowanych wędlin są kultury bakterii, które redukują azotan do azotynów. Przykładami tych bakterii są takie gatunki jak; Kocuria varians, Staphylococcus carnosus czy też Staphylococcus xylosus. Bardzo ważnymi czynnikami mającymi wpływ na jakość powstałych produktów są temperatura i czas jej utrzymywania podczas działania bakterii denitryfikujących. Mikroorganizmy wykorzystywane w tym procesie mają zdolność redukcji azotanów do azotynów już w temperaturach rzędu 15 – 20 ˚C, jednak są najbardziej efektywne w temperaturze powyżej 30 ˚C [Sebranek, Bacus, 2007]. 

Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków - miesnetechnologie.pl

Należy jednak zauważyć, że powyżej opisane „naturalne” wędliny zawierają substancje chemiczne, które praktycznie niczym się nie różnią od tych uzyskanych syntetycznie. „Naturalnie peklowane” produkty zawierają resztkowe ilości azotanów i azotynów podobnie jak wędliny wytworzone za pomocą tradycyjnych metod peklowania. Ponadto ze względu na różną zawartość azotanów w surowcach warzywnych (zależną m.in. od warunków uprawy), złożony wpływ czasu i temperatury procesu redukcji azotanów na końcową zawartość azotynów oraz reakcje pomiędzy azotynami a składnikami mięsa niemożliwe jest dokładne oszacowanie wytworzonej ilości azotynów. Jest to poważny problem, gdyż w przeciwieństwie do tradycyjnych metod peklowania nie ma tu pełnej kontroli nad tym procesem [Misic i wsp., 2008].

   Do substancji dodawanych do żywności, w przypadku których nie ma żadnych wątpliwości zarówno technologicznych, jak i toksykologicznych, należą kwas L-askorbinowy i jego sól sodowa, askorbinian sodu. Są one szeroko stosowane w przetwórstwie mięsa. Technologiczne działanie kwasu izoaskorbinowego, podobnie jak kwasu askorbinowego, polega na jego właściwościach redukujących. Wywierają one przede wszystkim wpływ na procesy tworzenia barwy w produktach mięsnych i jej stabilność [Anonim, 1996]. Wzrost tabilności barwy jest możliwy między innymi dzięki temu, że związki te opóźniają utlenianie mioglobiny do metmioglobiny [Mroczek, Słowiński, 1997]. Kwas askorbinowy i jego sole, kwas erytrobowy (izoaskorbinowy) i jego sól sodowa lub estry znajdują zastosowanie przeciwutleniające [Zin 2005]. Działanie antyoksydacyjne polega na zdolnościach redukcyjnych: reakcje łańcuchowe - przyczyna jełczenia tłuszczu – ulegają przerwaniu wskutek działania kwasu L-askorbinowego i izoaskorbinowego. Mają one też zdolność wychwytywania rodników, co opóźnia utlenianie tłuszczów. Właściwości redukcyjne obu form kwasu są takie same [Anonim 1996]. Ponadto kwas askorbinowy i izoaskorbinowy opóźniają tworzenie nitrozoamin oraz zwiększają hamujące działanie azotynów na rozwój Clostridium botulinum [Mroczek, Słowiński 1997].

   Z syntetycznych antyoksydantów szczególne znaczenie mają: di-tert-butylohydroksytoluen (BHT), mono-tert-butylohydroksyanizol (BHA) oraz estry kwasu galusowego, np. galusan propylu i oktylu [Ćwiertniewski, Polak, 2007]. Należy pamiętać, że BHA i BHT budzą wątpliwości natury medycznej z uwagi na możliwość toksycznego oddziaływania na wątrobę i płuca. Ponadto BHT i BHA są podejrzewane o działanie rakotwórcze, stąd ich zastosowanie w przetwórstwie żywności podlega ścisłym regulacjom prawnym, a często jest wręcz zabronione [Oberdieck, 2004]. W to miejsce polecany jest dodatek antyoksydantów naturalnych, np. witamin o właściwościach przeciwutleniających (witaminy C i E) [Bartnikowska, 2004]. Syntetyczne rzeciwutleniacze (tert-bu-tylohydrochinon, galusan propylu, galusan oktylu, galusan dodecylu, BHA oraz BHT) w polskim przemyśle mięsnym są dodawane jedynie do smalcu oraz do mięsa suszonego [Anonim, 2010].

Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków - miesnetechnologie.pl

   Kraje UE dopuszczają stosowanie w przemyśle mięsnym kwasu sorbowego i jego pochodnych, sorbinianów, benzoesanów i phydroksybenzoesanów. Zastosowanie znajdują też dwutlenek siarki i siarczyny do burgerów i świeżych nie peklowanych kiełbasek śniadaniowych oraz do charakterystycznych dla rynku hiszpańskiego kiełbas typu Longaniza fresca i Butifarra fresca [Pyrcz, Kowalski, 2005]. Kwas sorbowy to najczęściej używana do żywności substancja konserwująca. W przypadku kiełbas surowych dopuszczone jest stosowanie kwasu sorbowego na ich powierzchni [Weber 2004]. Na powierzchni suszonych przetworów mięsnych oraz w powłokach żelowych przetworów mięsnych dozwolone są również takie substancje jak benzoesany i para-hy-droksybenzoesany. Dodatek tych substancji może być także stosowany w produkcji pasztetów. Hamują one skutecznie wzrost pleśni i drożdży [Szymański 2007]. Sorbinian sodu można stosować do pokrywania powierzchni kiełbas surowych i szynek surowych dla zahamowania wzrostu pleśni i rozwoju drobnoustrojów patogennych [Pyrcz, Kowalski,2005]. Inhibitujące działanie na Clostridium botulinum, porównywalne z działaniem ok. 150 ppm azotynu, stwierdzono przy dodatku 2600 ppm sorbinianu potasowego. W innych badaniach wykazano, że sorbinian potasu w ilości 0,26% lub kwas sorbowy w ilości 0,2% hamują rozwój Clostridium botulinum co najmniej tak samo skutecznie jak 150 ppm azotynu [Cierach 2007]. Niezdysocjowana forma kwasu sorbowego wnika w komórki drobnoustrojów (podobnie jak kwasy spożywcze) i tam dysocjuje, wywierając wpływ na enzymy i transport białek [Weber 2004]. Także siarczyny zapobiegają rozwojowi drobnoustrojów, w szczególności bakterii mlekowych, pleśni i drożdży. Ich działanie konserwujące polega na zakłóceniach w metabolizmie komórki oraz na uszkodzeniach ściany komórkowej drobnoustrojów. Najczęściej stosowane to siarczyn, wodorosiarczyn, pirosiarczyn sodu i potasu oraz siarczyn i wodorosiarczyn wapnia. Dozwolone są do produktów typu Burger meat oraz Breakfast sausages, w ilości maks. 450 mg/kg (w przeliczeniu na SO2) [Szymański 2007]. 

   Spośród fosforanów działanie przeciwdrobnoustrojowe stwierdzono w przypadku kwaśnego pirofosforanu sodu. Badano też możliwość użycia podfosforynu sodu w celu zahamowania wzrostu Clostridium botulinum w bekonie peklowanym bez udziału azotynu. Okazało się, że poziom 3000 ppm podfosforynu sodu wykazywał analogiczny skutek jak 120 ppm azotynu, a oddziaływanie antybakteryjne tego związku rosło w obecności soli i w miarę wzrostu kwasowości środowiska [Cierach 2007].

    Badano też antybakteryjne działanie fumaranów. Wykazano, że poziom 1250 – 2500 ppm fumaranu metylu i etylu odpowiada efektywnemu działaniu 120 ppm azotynu w inhibitowaniu kiełkowania przetrwalników Clostridium botulinum. Nie badano natomiast estrów fumaranu pod względem ich wpływu na akceptowalność sensoryczną przetworów
mięsnych [Cierach 2007].

   Para-hydroksybenzoesany, między innymi ester etylowy kwasu para hydroksybenzoesowego, hamują wzrost niektórych bakterii, oddziałując na błonę cytoplazmatyczną drobnoustrojów [Szymański 2007]. Dopuszczalne jest również stosowanie antybiotyków. Przykładem może być natamacyna, której dodatek jest dozwolony do powierzchniowego traktowania kiełbas dojrzewających [Pyrcz, Kowalski, 2005]. Natamycyna jest substancją konserwującą wytwarzaną przez drobnoustroje. Może ona hamować rozwój pleśni i drożdży, bądź je niszczyć. Nie wykazuje żadnego działania wobec bakterii. W stężeniu maks. 1 mg/dm2 natamycynę można stosować na powierzchni suszonych kiełbas. Substancja ta nie powinna być wykrywana 5 mm pod powierzchnią produktu [Weber 2004].

   Skutecznym sposobem zahamowania rozwoju mikroorganizmów może być również zastosowanie lizozymu (N-acetylomuramylohydrolazy). Został on odkryty już w 1922 roku przez Fleminga. Występuje prawie we wszystkich wydzielinach, płynach ustrojowych i tkankach organizmu człowieka i zwierząt. Wyizolowany został również z niektórych bakterii, bakteriofagów i roślin. Po tym jak wykazano jego lityczne działanie na Escherichia coli stwierdzono, że produkty żywnościowe, takie jak kiełbasy, ryby i mięso mogą być konserwowane za pomocą lizozymu. Japonia ma wiele patentów dotyczących utrwalania świeżych owoców, warzyw, ryb i mięsa, przez pokrycie ich powierzchni lizozymem. Wrażliwe na działanie lizozymu są (występujące w mięsie) bakterie z rodzaju Salmonella, Pseudomonas i Proteus [Leśnierowski, Kijowski, 1995].

   Środkiem konserwującym, który wykazuje działanie antybakteryjne i antygrzybiczne jest chitozan. Jest on substancją organiczną (polisacharyd), pochodną chityny. Ze względu na obecność grupy aminowej może reagować z grupą karbonylową cukrów redukujących, tworząc tym samym produkt reakcji Maillarda. Jest to korzystne, gdyż produkty tej reakcji mają wpływ na kształtowanie się smaku produktów, poprawę właściwości funkcjonalnych oraz wykazują działanie antybakteryjne i przeciwutleniające. Na skalę przemysłową chitozan wytwarza się z produktów ubocznych powstających podczas przetwórstwa skorupiaków.
Jest on nietoksyczny i w pełni biodegradowalny. Podjęto badania nad rozszerzeniem spektrum jego działania o właściwości przeciwutleniające poprzez wytworzenie kompleksu chitozanu z glukozą na drodze ogrzewania. Badania wykazały, że kompleks chitozanu z glukozą wykazywał 

Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków - miesnetechnologie.pl

znakomite właściwości przeciwutleniające, podczas gdy chitozan lub glukoza zastosowane pojedyńczo nie wykazywały istotnej aktywności. Kompleks ten wykazał również zdolność do wychwytywania anionorodników hydroksylowych i nadtlenkowych, jednak miał niską zdolność redukcyjną. Dodatkowo badania wykazały jego działanie antybakteryjne w stosunku do takich patogenów obecnych w żywności, jak E. coli, Pseudomonas, Staphylococcus aureus i Bacillus cereus już przy stężeniu wynoszącym 0,05%. Dodatek kompleksu chitozanu i glukozy do jagnięciny spowodował wydłużenie o dwa tygodnie trwałości tego mięsa podczas przechowywania chłodniczego. Również w przypadku salami wieprzowego dodatek ten umożliwił wydłużenie czasu jego przechowywania w warunkach chłodniczych o 28 dni [Sweetie i wsp., 2007 a]. Podobne właściwości wykazywał kompleks składający się z chitozanu i mięty; również wykazywał właściwości przeciwutleniające, miał zdolność gaszenia wolnych rodników, działał antybakteryjne (zwłaszcza w przypadku bakterii gram-dodatnich) oraz wydłużał czas przechowywania salami wieprzowego [Sweetie i wsp., 2007 b].

   Do konserwowania żywności stosowany jest kwas mlekowy, jego sole oraz kultury bakterii kwasu mlekowego [Zhou 2010]. Mechanizm antybakteryjnego działania kwasu mlekowego polega na jego przeniknięciu do komórki bakteryjnej w niezdysocjonowanej formie, następnie dysocjacji i zakwaszeniu środowiska komórki, co przyczynia się do jej obumarcia [Fadda i wsp., 2010]. Dodatek kwasu mlekowego jest uzasadniony w produkcji wędlin surowych, a zwłaszcza wędlin szybko dojrzewających typu metka czy kiełbasa polska surowa, itp. ze względu na kształtowanie smaku, utrwalenie czerwonej barwy i przedłużenie trwałości. Przy produkcji niektórych gatunków salami kwas mlekowy jest nanoszony na powierzchnię batonu wędlin, co powoduje wstrzymanie rozwoju mikroflory jednego typu, stwarzając jednocześnie możliwość rozwoju innej, technologicznie pożądanej [Pyrcz, Kowalski, Danyluk, 2005]. Zdolność opóźniania wzrostu bakterii powodujących psucie się mięsa oraz właściwości antybakteryjne wobec mikroflory patogennej wykazują również sole sodowe i potasowe kwasu mlekowego. Mogą one być dodawane do produktów mięsnych na poziomie wynoszącym od 2 do 4%, nie powodując przy tym niekorzystnych zmian jakości sensorycznej. Antybakteryjne działanie mleczanów tłumaczone jest ich zdolnością do obniżania aktywności wody [Weber 2004]. W jednym z eksperymentów badano wpływ różnych konserwantów na jakość wołowiny przechowywanej w warunkach chłodniczych i w modyfikowanej atmosferze. Próbki mięsa były wycinane w sześciany o krawędzi równej 20 mm, a następnie zanurzane w pięciu różnych roztworach. Zastosowano następujące roztwory substancji konserwujących: 2% kwas mlekowy, 5% kwas mlekowy, 2% kwas mlekowy i 0,5% askorbinian sodu, 20% mleczan potasu oraz 20% sorbinian potasowy. Po umieszczeniu próbek w roztworach mieszano je przez 20 minut a następnie mielono i pakowano w modyfikowanej atmosferze zawierającej 70% tlenu i 30% dwutlenku węgla. Tak przygotowane próbki przechowywano w temperaturze 2 ˚C przez 12 dni. Autorzy eksperymentu stwierdzili, że dodatek kwasu mlekowego wpłynął na spadek wartości pH mięsa, co miało istotny wpływ na zwiększenie ilości wycieku swobodnego oraz wycieku po obróbce termicznej. Każdy z zastosowanych dodatków zahamował rozwój mikroorganizmów po 12 dniach przechowywania (103 – 104 JTK g-1) w odniesieniu do próby kontrolnej bez dodatków (9 x 105 JTK g-1). Kwas mlekowy powodował odbarwienie próbek, podczas gdy askorbinian sodu poprawiał stabilność barwy. Mimo tego, że próbki z dodatkiem sorbinianu potasu cechowały się właściwą barwą, typową dla wołowiny, były nieakceptowane ze względu na zmianę smaku [Friedrich i wsp., 2007].

   Kultury bakterii kwasu mlekowego, takie jak Lactobacillus sakei, Lactobacillus curvatus, Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici oraz Pediococcus pentosaceusare są wykorzystywane przy produkcji wielu rodzajów przetworów mięsnych poddawanych fermentacji. Produkują one liczne substancje o działaniu przeciwbakteryjnym, takie jak np. kwasy organiczne i bakteriocyny [Fadda i wsp., 2010]. Przykładem bakteriocyny wytwarzanej przez bakterie kwasu mlekowego Lactococcus lactis jest nizyna. Jest ona dopuszczona w większości krajów Europy jako substancja konserwująca w niektórych produktach spożywczych. Działanie nizyny opiera się na niszczeniu bakterii gram-dodatnich poprzez wytwarzanie porów w błonie cytoplazmatycznej. Na wskutek jej działania inaktywowane są bakterie z rodzaju Bacillus, Clostridium i Listeria. Nie wywiera ona jednak wpływu na bakterie gram-ujemne, ponieważ nie może przeniknąć przez ich zewnętrzną błonę komórkową. Aby zintensyfikować działanie nizyny i jej wpływ na bakterie gra m-ujemne, poszukuje się takich składników żywności, które wzmocnią działanie nizyny. Stwierdzono, że olejki eteryczne (m.in. karwakrol i tymol) podwyższają skuteczność działania konserwującego nizyny [Weber 2004]. Wykazano, że dodatek nizyny do mięsa w ilości 75 ppm był bardziej efektywny niż 150 ppm azotynu w działaniu inhibitującym Clostridium sporogenes [Cierach 2007]. W Europie ochronne kultury starterowe bakterii mające zastosowanie w przemyśle to np. L. sakei i L. curvatus. Głównym problemem jest to, że bakterie kwasu mlekowego wywierają jedynie przejściowy efekt bakteriobójczy wobec L. monocytogenes, po którym często występuje jej ponowne namnażanie. Jest to spowodowane wieloma czynnikami, takimi jak: adsorpcja bakteriocyn przez składniki żywności, obecność substancji peklujących, degradacja bakteriocyn przez proteazy, niewystarczająca ilość składników odżywczych niezbędnych do rozwoju bakterii kwasu mlekowego oraz pojawienie się komórek odpornych na działanie bakteriocyn [Kouakou i wsp., 2008, Nielsen i wsp. 2010]. 

   Również hydrolizaty białkowe obok szeregu korzystnych cech technologicznych mogą przyczyniać się do wydłużania trwałości produktów spożywczych. Mają one zdolność obniżania aktywności wody, która w większości produktów mięsnych jest wysoka i odgrywa istotną rolę przy określaniu ich trwałości. Ponadto wykazują one działanie konserwujące w stosunku do tłuszczu zawartego w produktach mięsnych [Bernardini i wsp., 2011]. Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków - miesnetechnologie.plStwierdzono, że dodatek hydrolizatów kolagenowego lub keratyno-kolagenowego w ilości 0,5 – 1,0% wpływał na 1,5 – 2-krotne zmniejszenie ilości nadtlenków w mielonych kotletach po 6 dniach przechowywania w temperaturze +4 C. Właściwości przeciwutleniające hydrolizatów białkowych tłumaczy się wielorakim ich działaniem, w tym: zdolnością regeneracji przeciwutleniaczy fenolowych,  reagowaniem z wolnymi rodnikami tłuszczów, tworzeniem kompleksów z prooksydatywnymi jonami metali oraz reagowaniem z wolnymi kwasami tłuszczowymi i blokowaniem podatnych na utlenienie grup metylenowych [Flaczyk, Korczak, 1997]. Antyoksydacyjne właściwości skoagulowanych białek ziemniaków potwierdziły badania. Badano pasztet wołowy przechowywany w temp. 4 C do siedmiu dni. Po tym okresie wartość TBA (próba z kwasem 2-tiobarbiturowym – wskaźnik zepsucia tłuszczu) dla prób z zastosowaniem hydrolizatów, w zależności od ich rodzajów, uległa obniżeniu o 40 i 50.3% w stosunku do próbki [Ćwiertniewski, Polak, 2007]. 

   Coraz większego znaczenia wśród substancji przedłużających trwałość żywności nabierają przyprawy i ich ekstrakty, a także inne ekstrakty roślinne. Znajdują one zastosowanie w przemyśle spożywczym głównie ze względu na swoje przeciwutleniające i antybakteryjne właściwości. Wadą naturalnych dodatków do żywności jest to, że często są one droższe i mniej efektywne od dodatków syntetycznych. Podjęto próby ekstrakcji naturalnych antyoksydantów z produktów ubocznych, takich jak skórki z ziemniaków, skórki i nasiona cytrusów czy też z liści herbaty [Huang i wsp., 2010]. Antyoksydanty znajdujące się w ziołach i przyprawach nie tylko zapobiegają utlenianiu się związków tłuszczowych (takich jak nienasycone kwasy tłuszczowe i cholesterol) w produktach mięsnych, ale również podwyższają potencjał antyoksydacyjny organizmu konsumenta [Bartnikowska, 2004]. Takimi właściwościami przeciwutleniającymi charakteryzują się m.in. rozmaryn, szałwia, oregano i tymianek oraz ich ekstrakty [Zin, 2005]. Po zbadaniu właściwości antyoksydacyjnych olejku z rozmarynu okazało się, że zawarte w nim rosmanol, rosmarichinon, rosmaridifenol i karnozol były równie efektywne jak BHA czy BHT [Sebranek i wsp 2005]. Ponadto olejek ten poprawiał stabilność barwy wyrobów z indyka poddanych obróbce termicznej. Wykazano również, że karwakrol, tymol, -terpinen, p-cymen zawarte w oregano i szałwi miały właściwości antyoksydacyjne. Miały one zdolność wygaszania wolnych rodników oraz chelatowania metali. Aktywność antyoksydacyjna olejku z oregano była porównywalna z aktywnością octanu -tokoferolu [Kazimierczuk, Kozłowska, 2006]. Badania przeprowadzone przez Janoszkę wykazały, że dodatek cebuli i czosnku do dań mięsnych powoduje spadek ilości szkodliwych dla zdrowia produktów utleniania cholesterolu (7-ketocholesterolu i 7-hydroksycholesterolu) [Janoszka, 2010]. Również lotus orzechodajny (Nelumba nucifera), który jest rośliną leczniczą w Azji, ze względu na wysoką zawartość polifenoli oraz flawonoidów wykazuje działanie antyoksydacyjne. Badania laboratoryjne wykazały, że dodatek ekstraktów z tej rośliny do mielonego mięsa wieprzowego i wołowego powodował wydłużenie jego czasu przydatności do spożycia [Huang i wsp., 2010]. W innym eksperymencie badano wpływ luteiny, sezamolu, kwasu elagowego oraz ekstraktu z liści oliwki na utlenianie tłuszczów i oksymioglobiny w homogenizowanym mięsie wieprzowym i wołowym. W odniesieniu do próby kontrolnej dodatek wyżej wymienionych substancji spowodował obniżenie stopnia oksydacji tłuszczu. Skuteczność tych substancji została uporządkowana w następującym szeregu: sezamol > kwas elagowy > ekstrakt z liści oliwki > luteina. Kwas elagowy i luteina powodowały zahamowanie procesu utleniania oksymioglobiny, podczas gdy sezamol wpłynął na zintensyfikowanie tempa tego procesu. Ocenio no też zdolność tych substancji do wygaszania wolnych rodników oraz do chelatowania żelaza. Skuteczność w neutralizacji wolnych rodników była następująca: kwas elagowy > sezamol > ekstrakt z liści oliwki > luteina. Żaden z tych związków nie wykazywał jednak aktywności w chelatowaniu jonów żelaza [Hayes i wsp., 2009]. Antyoksydacyjne działanie wyżej wymienionych związków zostało również wykazane w eksperymencie, gdzie badano ich wpływ na utlenianie tłuszczu w parówkach wieprzowych. Skuteczność tych substancji była analogiczna jak w eksperymencie opisanym powyżej. Dodatkowo wykazano, że dodatek sezamolu zwiększył zdolność utrzymania wody własnej w badanym wyrobie mięsnym. Luteina, sezamol, kwas elagowy i ekstrakt z liści oliwki zastosowane jako dodatek do parówek wieprzowych nie miały negatywnego wpływu na takie wyróżniki jakości technologicznej, jak pH, straty masy po obróbce termicznej, kruchość, soczystość, konsystencja czy też smak wyrobu [Hayes i wsp., 2011]. 

   Olejki wyizolowane z goździków, rozmarynu, kory cynamonu oraz lukrecji w wysokim stopniu ograniczają wzrost takich mikroorganizmów, jak: Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens i Lactobacillus sake. Najskuteczniejszym sposobem ograniczania rozwoju tych czterech grup mikroorganizmów okazało się zastosowanie mieszaniny ekstraktów rozmarynu i lukrecji, co wskazuje na synergizm tychże substancji [Zhang i wsp., 2009]. W innym eksperymencie badano antybakteryjne właściwości olejków eterycznych wyizolowanych z szałwi lekarskiej (Salvia officinalis) oraz pieprzu peruwiańskiego (Schinus molle). Wykazano, że charakteryzują się one właściwościami litycznymi zarówno w odniesieniu do bakterii gram-dodatnich jak i gram-ujemnych. Właściwości te utrzymały się w czasie 6-cio miesięcznego przechowywania, a po roku przechowywania tych olejków w temperaturze 4 – 7 ˚C ich aktywność antybakteryjna spadła o 20%. GOSPODARKA Olejek eteryczny wyizolowany z szałwi lekarskiej charakteryzował się wyższą aktywnością antybakteryjną niż ten wyizolowany z pieprzu peruwiańskiego dla większości z badanych szczepów bakterii a zwłaszcza w przypadku szczepu Candida albicans. Pewnym ograniczeniem w ich zastosowaniu może być fakt, że przy dodatku olejku eterycznego do mielonego mięsa wołowego przekraczającym 2% dla szałwi i 1,5% dla pieprzu następowała istotna zmiana smaku mięsa. Rozwiązaniem może być zastosowanie tzw. metody płotków czyli dodatkowego obniżenia temperatury i aktywności wody w produkcie co umożliwia zastosowanie niższych dodatków wyżej wymienionych olejków eterycznych [El Akrem i wsp., 2008]. Również olejek wyizolowany z oregano wykazuje właściwości antybakteryjne. Już jego 0,6% dodatek do mielonej jagnięciny przechowywanej w temperaturze 4 ˚C w czasie 12 dni powodował spadek populacji Salmonella enteritidis o 2,43 jednostek logarytmicznych [Govaris i wsp., 2010]. W wyniku innego eksperymentu ustalono, że olejek eteryczny z tymianku dodawany w ilości 0,6% do mielonej wołowiny wykazywał inhibitujące działanie w stosunku do szczepu Escherichia coli O157:H7 podczas przechowywania w temperaturze 10 ˚C. Olejek ten miał jeszcze silniejsze właściwości bakteriostatyczne w połączeniu z nizyną, której dodatek wynosił 500 lub 1000 IU/g [Solomakos i wsp., 2008]. Podjęto również badania mające na celu zbadanie wpływu takich substancji jak lizozym, kwas wersenowy (EDTA) oraz olejki eteryczne z rozmarynu i oregano na trwałość panierowanych filetów z kurczaka poddanych wstępnej obróbce termicznej. Filety te były przygotowywane w różnych wariantach; zarówno zawierających pojedyńcze substancje, jak i ich mieszaniny, a następnie pakowano je w próżni i przechowywano w temperaturze 4 ˚C w czasie 18 dni. Najbardziej efektywną kombinacją w ograniczaniu wzrostu gram-ujemnych i gram-dodatnich bakterii (w mniejszym stopniu również drożdży) okazały się mieszanki: EDTA + lizozym + olejek z rozmarynu oraz EDTA + lizozym + olejek z oregano. Dodatkowo zastosowanie tych kombinacji składników spowodowało wydłużenie czasu trwałości badanych wyrobów o 7-8 dni w odniesieniu do próby kontrolnej, bez żadnych dodatków [Ntzimani i wsp., 2010]. W innym eksperymencie przebadano wpływ olejków eterycznych wyizolowanych z goździków, kopru włoskiego, cyprysu, lawendy, tymianku, werbeny pospolitej, sosny i rozmarynu na 18 rodzajów bakterii, w tym chorobotwórczych. Najskuteczniejsze w tej grupie okazały się ekstrakty z goździków a następnie z rozmarynu i lawendy. W dalszej części eksperymentu wykrawano filety z dorsza, a następnie pokrywano je specjalną powłoką ochronną wytworzoną z żelatyny i chitozanu, do której dodawano ekstrakt z goździków. Wykazano, że powłoka ta zahamowała rozwój takich bakterii, jak: Pseudomonas fluorescens, Shewanella putrefaciens, Photobacterium phosphoreum, Listeria innocua, Escherichia coli i Lactobacillus acidophilus. Podczas przechowywania chłodniczego nastąpił drastyczny spadek populacji bakterii gram-ujemnych a zwłaszcza enterobakterii, podczas gdy bakterie kwasu mlekowego pozostawały praktycznie na tym samym poziomie przez cały czas przechowywania [Gomez-Estaca i wsp., 2010]. 

   Podsumowując można stwierdzić, że ze względu na rosnącą świadomość konsumentów o wpływie pożywienia na nasze zdrowie branża dodatków do żywności jest obecnie w centrum zainteresowania. Coraz większy nacisk jest kładziony na bezpieczeństwo żywności. W związku z powyższym można się spodziewać w najbliższym czasie coraz częstszych prób zastąpienia części dodatków sztucznych przez naturalne oraz jeszcze bardziej wnikliwej kontroli wpływu dodatków do żywności na zdrowie konsumenta.

Przypisy w redakcji lub u autora.

mgr inż. Jakub Kobyliński, dr inż. Andrzej Tyburcy

Czytany 9902 razy

Najnowsze od Redakcja

Więcej w tej kategorii: Szczypta przypraw w kreowaniu smaku »

Prenumerata

Teraz prenumeratę roczną  dostaniesz z fantastyczną zniżką...
  • Technologia pakowania mięsa +

    Zmieniający się w ostatnich latach styl życia społeczeństwa wymusza oferowanie konsumentowi żywności „wygodnej" i to pod wieloma względami. Dotyczy to Więcej...
  • Atmosfery ochronne w przetwórstwie żywności pochodzenia zwierzęcego +

    Żywność to bardzo wrażliwa substancja biologiczna, narażona na zniszczenie zarówno przez czynniki mikrobiologiczne jak i procesy chemiczne. Psucie żywności w Więcej...
  • Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków +

    Aktualne tendencje w stosowaniu dodatków o działaniu przeciwdrobnoustrojowymi przeciwutleniającym w przetwórstwie mięsa Wyroby mięsne, zwłaszcza nie poddane peklowaniu, są podatne na zmiany Więcej...
  • PRODUKCJA POD LUPĄ IT +

    Sektor mięsny wymaga od dostawców i integratorów rozwiązań IT specyficznego podejścia, wymuszanego przez niestandardowy proces produkcji - najpierw odbywa się rozbiór, Więcej...
  • Ubój zwierząt gospodarskich poza rzeźnią +

    Praktyczne wskazówki, gdy to konieczne. Ubój z konieczności zwierząt gospodarskich kopytnych poza rzeźnią dotyczy sytuacji, gdy zdrowe zwierzę, np. świnia, owca, Więcej...
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6