Przegląd wybranych zagadnień z zakresu przemysłu spożywczego

Transkrypt

Przegląd wybranych zagadnień
z zakresu przemysłu
spożywczego
Przegląd wybranych zagadnień
z zakresu przemysłu
spożywczego
Redakcja:
Mirosław Szala
Kinga Kropiwiec
Lublin, 2016
Recenzenci:















Prof. dr hab. Monika Wasmundzka-Hajnos
Dr hab. Magdalena Krauze
dr hab. Mirosława Chwil
dr hab. Małgorzata Kwiecień
dr hab. Anna Pacian
dr hab. Andrzej Juwkuszew
dr inż. Agnieszka Latoch
dr inż. Ewa Skrzypczak
dr inz. Agnieszka Malik
Dr Aleksandra Seta-Koselska
dr n. med. Bartłomiej Drop
dr Agnieszka Kuźniar
dr Radosław Kowalski
dr Ewa Skrzypczak
dr Mariola Janiszewska
Wszystkie opublikowane rozdziały otrzymały pozytywne recenzje.
Skład i łamanie:
Ilona Żuchowska
Projekt okładki:
© Copyright by Wydawnictwo Naukowe TYGIEL Sp. z o.o.
ISBN 978-83-65598-19-6
Wydawca:
Wydawnictwo Naukowe TYGIEL
ul. Głowackiego 35/348, 20-060 Lublin
www.wydawnictwo-tygiel.pl
Spis treści
Magdalena Kręcidło, Teresa Krzyśko-Łupicka
Analiza etykiet produktów żywnościowych dostępnych w obrocie handlowym
w Polsce pod kątem obecności barwników ......................................................... 7
Mariusz Rudy, Elżbieta Głodek, Paulina Duma
Analiza zależności pomiędzy wybranymi cechami jakościowymi cielęciny.. 21
Kinga Kropiwiec, Karolina Kasprzak, Marek Babicz
Charakterystyka wybranych wyróżników jakości technologicznej mięsa
wieprzowego ......................................................................................................... 30
Agnieszka Zaborska, Jolanta Król, Aneta Brodziak
Jakość produktów mlecznych na podstawie raportów
z krajowych kontroli IJHARS i europejskiego systemu RASFF ..................... 39
Marian Gil, Renata Stanisławczyk, Elżbieta Głodek
Bezpieczeństwo żywności na rynku Unii Europejskiej .................................... 60
Kinga Kropiwiec, Marek Babicz, Zuzanna Całyniuk
Zawartość cholesterolu w surowcach
i produktach pochodzenia zwierzęcego ............................................................. 75
Anna Kononiuk, Małgorzata Karwowska
Substancje biologicznie aktywne w mięsie i produktach mięsnych
surowo dojrzewających ........................................................................................ 85
Kamila Kasprzak, Magdalena Kręcisz, Karol Kupryaniuk, Arkadiusz Matysiak
Związki polifenolowe jako składniki bioaktywne żywności funkcjonalnej
– ich budowa, właściwości oraz analiza ........................................................... 101
Anna Stępniowska, Martyna Kiesz, Zwenyslava Zasadna,
Ewelina Cholewińska, Anna Czech
Profil kwasów tłuszczowych w tkankach karpia i śledzia .............................. 114
Elżbieta Głodek, Paulina Duma, Mariusz Rudy
Wybrane składniki funkcjonalne stosowane w przetwórstwie mięsa ............. 123
Kinga Kropiwiec, Marek Babicz, Marcin Hałabis
Zastosowanie wybranych ziół w różnych etapach produkcji wieprzowiny .. 135
Paweł Hanus, Agata Znamirowska, Piotr Kuźniar
Zastosowanie dodatku jęczmienia (Hordeum vulgare) i czosnku
niedźwiedziego (Allium ursinum) w technologii kefirów z mleka koziego ... 147
Paweł Hanus, Agata Znamirowska, Maciej Kluz
Właściwości kefirów kozich fortyfikowanych mikroalgami ......................... 159
Ewelina Zielińska
Właściwości przeciwrodnikowe wybranych gatunków owadów jadalnych . 169
Ewelina Zielińska
Możliwości praktycznego wykorzystania owadów jadalnych
w przemyśle spożywczym ................................................................................. 178
Szymon Mania, Robert Tylingo
Wpływ zmiennych procesu kapsułkowania współosiowego
na stabilność oksydacyjną oleju rzepakowego ................................................. 188
Marcin Maksymiec, Anna Frąckiewicz, Dariusz M. Stasiak
Produkcja żywności wspomagana ultradźwiękami ........................................ 199
Paulina Duma, Mariusz Rudy, Elżbieta Głodek
Charakterystyka procesu wędzenia ................................................................... 214
Kinga Kropiwiec, Marek Babicz, Agnieszka M. Grzebalska
Podroby jako cenny surowiec w przemyśle mięsnym .................................... 224
Kinga Kropiwiec, Marcin Bany, Marek Babicz
Wieprzowe produkty regionalne
szansą rozwoju gospodarstw rodzinnych na Lubelszczyźnie.......................... 235
Kinga Kropiwiec
Opłacalność produkcji tuczników rasy puławskiej oraz polskiej białej
zwisłouchej w cyklu zamkniętym w latach 2014-2015 .................................. 245
Patrycja Sowa, Monika Wesołowska, Maciej Kluz, Małgorzata Dżugan
Właściwości fizykochemiczne podkarpackich miodów odmianowych ......... 257
Indeks autorów ................................................................................................... 266
Magdalena Kręcidło1, Teresa Krzyśko-Łupicka2
Analiza etykiet produktów żywnościowych
dostępnych w obrocie handlowym w Polsce
pod kątem obecności barwników
1. Wstęp
Barwniki spożywcze używane są w celu nadania atrakcyjnej barwy lub jej
przywróceniu produktom, które ją utraciły w procesie przetwarzania. Dodawanie barwników do produktu zapewnia uzyskanie takiej samej barwy dla
całej partii produkcyjnej. Dzięki temu zabiegowi producenci mogą uzyskać
jednolite efekty wizualne, które determinują atrakcyjność produktu.Nadanie
intensywnych barw powoduje iż takie produkty sprawiają wrażenie
świeżych. W związku z niestabilnością barwników naturalnych które łatwo
ulegają degradacji podczas procesu przetwarzania żywności atrakcyjniejsze
dla producentów branży spożywczej są barwniki syntetyczne [1-3].
Jednocześnie należy podkreślić, że zgodnie z europejskim prawem nie
można barwić artykułów żywnościowych w celu ukrycia ich złej jakości lub
objawów zepsucia. Substancje nadające barwę, które posiadają właściwości
smakowe, zapachowe lub odżywcze nie są traktowane jako barwniki, na
przykład: szafran, suszona papryka czy wyciągi roślinne [4-6].
Syntetyczne barwniki spożywcze mogą negatywnie wpływać na organizm człowieka. Przeprowadzone przez McMann’a i wsp. [7] badania syntetycznych substancji barwiących, wykazały iż substancje te mogą wpływać na
nadaktywność i zaburzenia koncentracji u dzieci. Niekorzystne oddziaływanie na organizm ludzki wykazują następujące barwniki: E102 – tartrazyna,
E104 – żółcień chinolinowa, E110 – żółcień pomarańczowa, E122 – azorubina, i E129 – czerwień Allura AC [7, 8]. W związku z powyższym
Parlament Europejski w oparciu o liczne analizy negatywnego wpływu na
organizmy najmłodszych konsumentów 20 lipca 2010 roku wydał rozporządzenie na mocy którego, każdy produkt zawierający jeden z pośród 6
wskazanych barwników musi zawierać odpowiednie oznaczenie na etykiecie:
„ może mieć szkodliwy wpływ na aktywność i skupienie uwagi u dzieci”
[4, 8]. Ponadto w wysokich stężeniach żółcień chinolionowa (E104) wyka1
[email protected], Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Wydział
przyrodniczo-Techniczny, Uniwersytet Opolski, www.uni.opole.pl
2
[email protected], Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Wydział
przyrodniczo-Techniczny, Uniwersytet Opolski, www.uni.opole.pl
7
zuje działanie kancerogenne [9]. Rozporządzenie Rady Europejskiej jasno
określa akceptowalny poziom środków spożywczych w tym barwników za pomocą wskaźnika ADI. ADI jest to dzienna dawka danej substancji która przypada na kilogram masy ciała człowieka bez szkody dla jego zdrowia [4, 10, 11].
2. Cel pracy
Celem przeprowadzonych badań była ocena występowania barwników
naturalnych i syntetycznych w różnych kategoriach produktów spożywczych dostępnych w obrocie handlowym na terenie Opolszczyzny, w oparciu o składniki podane na etykietach opakowań.
3. Materiały i metody
Przeanalizowano obecność barwników w 197 produktach żywnościowych
różnych marek dostępnych w obrocie handlowym na terenie Opolszczyzny.
Badania przeprowadzono w oparciu o informacje zawarte przez producentów na opakowaniach produktów spożywczych. Barwniki podzielono na
naturalne i syntetyczne według danych zawartych w rozporządzeniu Ministra
Zdrowia z 22 listopada 2010 roku w sprawie dozwolonych dodatków do
żywności. Sporządzono listę barwników dozwolonych do stosowania w żywności i oceniano ich występowanie w oparciu o składniki zawarte na etykietach
stosując model skoringowy. Gdy barwnik był obecny przyznawano 1 punkt,
gdy nie było danego barwnika 0 punktów.
Wybrane środki spożywcze przyporządkowano do 9 następujących grup
produktów żywnościowych:
 Grupa 1 – słodycze 21 artykułów spożywczych: cukierki (4), drażetki
czekoladowe (4), żelki i galaretki(13);
 Grupa 2 – mięso 16 produktów spożywczych: konserwy mięsne (3),
kiełbasy (5), szynki (8);
 Grupa 3 – żywność typu „instant” 14 artykułów spożywczych: zupki
instant z makaronem (5), zupki instant bez makaronu (5), inne dania
typu instant (4);
 Grupa 4 – przetwory mleczne 15 produktów: (5) jogurty smakowe, (5)
desery mleczne, (5) sery;
 Grupa 5 – przetwory zbożowe 20 produktów: ciastka (10), pieczywo
(5), płatki (5);
 Grupa 6 – desery w proszku 25 produktów: galaretki: (10), kisiele (10),
budynie (5);
 Grupa 7 – napoje 57 produkty, w tym: izotoniczne (10), wody smakowe
(12), napoje niegazowane i soki (15), napoje gazowane (20, w tym 10
stanowiły produkty typu Cola);
 Grupa 8 – przekąski słone 15 artykułów spożywczych: chipsy (5), chrupki (5), paluszki (5).
8
Analiza etykiet produktów żywnościowych dostępnych w obrocie handlowym w Polsce
4. Wyniki i omówienie
W wyniku przeprowadzonych badań w grupie słodyczy stwierdzono
obecność 10 barwników spożywczych.Najczęściej występującym barwnikiem
była koszenili – E120. W grupie 1. wśród draży czekoladowych jednym z barwników był błękit brylantowy – E133, jego obecność odnotowano w połowie
przeanalizowanych produktów (Tab.1). Zawiązek ten uznawany jest za toksyczny dla organizmu ludzkiego, powoduje zakwaszenie organizmu, wykazuje
właściwości hepatoksyczne oraz jest inhibitorem oddychania komórkowego
[12-14].
W grupie żelek i galaretek odnotowano obecności czerni brylantowej
– E151 (Tab.1). Barwnik ten podobnie jak błękit brylantowy zaliczany jest do
związków azowych, które charakteryzują się mocną barwą i są odporne
utlenianie [16]. Grupę barwników azowych charakteryzuje również trudność
rozkładu i neutralizacji w odpadach poprodukcyjnych [17, 18]. Kousha
i współpracownicy[16] podkreślili iż czerń brylantowa oddziałuje szkodliwie
na skórę i oczy. Barwnik ten jest trudny do usunięcia z środowiska wodnego
i dodatkowo wykazuje silne działanie toksyczne dla organizmów wodnych.
Obecnie odchodzi się od stosowania czerni brylantowej. Zarówno ADI jak
i dopuszczalne dawki E151 zostały zmniejszone, a użycie tego barwnika
ograniczone do niewielkiej grupy produktów spożywczych, w których może
on być obecny [19].
Wiele z artykułów spożywczych występujących w grupie słodyczy zawierało wyciągi roślinne, które zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia
z 22 listopada 2010 nie są zaliczane do grupy barwników, a najczęściej stosowany był wyciąg z czerwonej papryki (Tab.1).
Tab.1 Substancje barwiące w produktach spożywczych należących do grupy 6 –
desery w proszku: galaretek, kisieli i budyniów [%]
Rodzaj barwnika
Żelki i galaretki
Draże
czekoladowe
Cukierki
Wyciągi roślinne
ze szpinaku
8
0
0
z pokrzywy
8
0
0
z kurkumy
15
0
0
z papryki
23
25
0
9
z buraków
8
0
0
z marchwi
8
0
0
z alg
8
0
0
z cartchamusa
8
0
0
Koncentraty roślinne
z czarnego bzu
15
0
75
z szafranu
0
25
0
ze spiruliny
0
25
0
z czarnej rzodkwi
8
25
0
koszenilina E120
46
75
100
chlorofil E140
23
25
50
kapsantyna E160c
8
0
0
karotenoidy E160
23
75
0
antocyjany E163
8
0
0
kurkumina E100
23
75
100
0
0
Ekstrakty
Barwniki mineralne
węgiel roślinny
8
10
Inne barwniki naturalne
karmel amoniakalny
0
25
0
Barwniki syntetyczne
czerń brylantowa E151
8
0
0
annato E160b
0
25
25
indygotyna E132
0
0
25
błękit brylantowy E133
0
50
0
W 50% produktów mięsnych odnotowano obecność na etykiecie produktu karmelu amoniakalno-siarczanowego – E150d. Stwierdzono, że cztery
substancje z barwników wyszególnionych na etykietachnależały do grupy
barwników naturalnych: kurkumina – E100, koszenila – E120, β-karoten
– E160a oraz ryboflawina – E101. Karmel amoniakalno-siarczanowy i jego
pochodne E150a do E150c w oparciu o opinię toksykologiczną przeprowadzoną na prośbę Parlamentu Europejskiego uznawane są za substancje
nie zagrażające życiu i zdrowiu konsumentów [20].
Żywność typu instant barwiono czterema różnymi substancjami. W połowie produktów odnotowano obecność karmelu amoniakalnego – E150c.
Najmniej artykułów spożywczych zawierało ryboflawinę – E101. Obecność
kurkuminy – E101 stwierdzono w co piątym produkcie typu instant (Rys.1).
Kurkumina jest żółtym pigmentowym barwnikiem o udokumentowanych
właściwościach przeciwnowotworowych i przeciwzapalnych [21]. Barwnik
ten stosowany jest również ze względu na działanie przeciwutleniające dzięki
czemu zabezpiecza śródbłonek komórkowy wobec stresu oksydacyjnego [22].
W grupie produktów mlecznych stwierdzono obecność 7 różnych barwników. Karotenoidy – E160 występowały w około 40% przeanalizowanych
artykułów mlecznych. W ponad 20% produktów odnotowano zawartość
koszenili – E120 i betainy – E162. Na etykietach tych produktów występowały
również: czerwień koszenilowa – E124, miedziowy kompleks chlorofilu
– E141, kurkumina – E100 i antocyjany – E163 (Rys.2). Czerwień kosze-
11
nilowa jest zaliczana do grupy barwników azynowych dobrze rozpuszczalnych
w wodzie. Brak dobrych metod jej oznaczania w produkcie gotowym
powoduje, że trudno kontrolować jej użycie mimo, iż dopuszczalne dawki
ściśle regulują normy prawne [23]. Przeprowadzane badania toksyczności nie
potwierdzają iż czerwień koszenilowa może wpływać na zaburzenia
reprodukcji oraz oddziaływać neurotoksycznie na organizm [24].
Rys.1Substancje barwiące w produktach spożywczych należących do grupy żywności typu
instant [%]
Rys. 2Substancje barwiące w produktach spożywczych należących do grupy produktów
mlecznych [%]
12
W grupie produktów zbożowych najczęściej występującymi substancjami
barwiącymi były ryboflawina – E101 i karotenoidy – E160. Ryboflawina
występowała na etykietach w 35% artykułów zbożowych poddanych analizie.
W co trzecim produkcie zbożowym odnotowano obecność karotenoidów,
natomiast 15% artykułów spożywczych zawierało karmel amoniakalny – E150c.
Analiza składu galaretek wykazała obecność 8 różnych substancji barwiących. W największej ilości produktów występowały kurkumina – E100,
koszenila – E120 i antocyjany – E163 (Tab.2). Barwnik koszenila zwany
również kwasem karminowym o charakterystycznej ciemnoczerwonej barwie
pozyskiwany jest z wysuszonych, zmielonych pancerzyków Dactylopius
coccus. Związek ten może oddziaływań alergizująco, a w skrajnych wypadkach powodować wstrząs anafilaktyczny [25, 26]. Na terenie Europy i Azji
koszenila pozyskiwana była już od XVI wieku z pancerzyków owadów
Porphyrophora polonica [27].
W spisie składników kisieli stwierdzono obecność 7 różnych substancji
barwiących. W około 33% produktów należących do tej grupy odnotowano
zawartość kurkuminy – E100 i koszenili – E120. Natomiast w 20% tych
artykułów w składzie występowały antocyjany – E163, β–karoten – E160a
oraz annato – E160b. Pozostałe barwniki występowały w mniej niż 10% przeanalizowanych produktów (Tab.2.).
W deserach sypkich typu budyń w składzie odnotowano obecność tylko
3 rodzajów barwników, mianowicie: ryboflawiny – E101, karmelu amoniakalno-siarczanowego – E150d oraz β–karotenu – E160a (Tab.2).
Tab. 2 Substancje barwiące w produktach spożywczych należących do grupy deserów
w proszku [%]
Rodzaj barwnika
Galaretki
Kisiele
Budynie
9
0
0
kompleksy miedziowe chlorofilu E141
9
10
0
chlorofil E140
27
0
0
kurkumina E100
55
30
0
Koncentraty roślinne
z pitahaja
Ekstrakty
13
antocyjany E163
27
20
0
β–karoten E160a
0
20
25
koszenila E120
9
30
0
ekstrakt z czarnej marchwi
9
10
0
ekstrakt z hibiskusa
9
10
0
betaina E162
18
0
0
ryboflawina E101
0
0
50
0
10
25
amarant E123
9
0
0
annatoE160b
9
20
0
Inne barwniki naturalne
karmel amoniakalno-siarczanowy E150d
Napoje w zależności od rodzaju produktu charakteryzowały się zastosowanie różnych substancji barwiących. W przypadku napojów niegazowanych i soków głównie stosowanym związkiem był β–karoten – E160a.
Karmel amoniakowano-siarczanowy – E150d występowała we wszystkich
napojach typu Cola oraz większości oranżad.
Napoje o fantazyjnych barwach w tym napojów izotonicznych odnotowano obecność 6 barwników syntetycznych, z których w 50% produktów
występował błękit brylantowy – E133. Pozostałymi syntetycznymi barwnikami umieszczonymi na etykietach w artykułach z tej grypy były: azorubina – E122 czerwień Allura – E129 tatrazyna – E102, żółcień chinolonowa – E104 oraz karmel amoniakalno-siarczanowy – E150d (Rys.3).
Azorubina zwana inaczej karmoizyną jest zaliczana do barwników azowych.
Związek ten wykazuje właściwości karcionogenne i hepatotoksyczne [28].
Tetrazyna, podobnie jak azorubina, jest barwnikiem azonowym o właściwościach hepatoksycznych. Substancja ta jest cytotoksyczna, indukuje
14
uszkodzenia łańcucha DNA, jednak nie wykazuje właściwości kancerogennych [29, 30].
Czerwień Allura AC należy do grupy barwników azynowych dobrze
rozpuszczalnych w wodzie [31]. W wyższych stężeniach jest substancją
toksyczną i karcinogenną, powoduje zmiany zachowania nadaktywność dzieci.
Czerń Allura AC może wiązać się z białkami powodując zmiany w ich
metaboliźnie [26, 32, 33]. W niektórych państwach europejskich stosowanie
czerwieni Allura do barwienia żelek, galaretek i budyniów jest zakazane [34].
Żółcień chinolinowa jest barwnikiem często stosowanym w napojach
izotonicznych i gazowanych. Związek ten może powodować astmę, a w skrajnych przypadkach wstrząs anafilaktyczny. Ponadto jest potencjalnie karcinogenny oraz wpływa na nadaktywność i problemy z skupieniem u dzieci [9].
Rys.3 Substancje barwiące w produktach spożywczych należących do grupy napojów typu
izotonicznych i fantazyjnie barwionych [%]
W grupie artykułów spożywczych przekąski słone, czyli chipsy, chrupki
i paluszki, odnotowano zwartość 3 barwników spożywczych, z czego w co
trzecim produkcie stwierdzono obecność kurkuminy – E100. Pozostałymi
barwnikami wymienionymi na etykietach produktów były: annato – E160b
i ryboflawina – E100 (Rys.4).
15
Rys. 4 Substancje barwiące w produktach spożywczych należących do grupy przekąsek słonych
[%]
Przeprowadzone na grupie 197 artykułów spożywczych badania wykazały,
że producenci deklaruj na etykietach zastosowanie 21 barwników spożywczych i 10 substancji nadających barwę. Osiem z pośród odnotowanych
barwników potencjalnie stwarza zagrożenie dla zdrowia człowieka (Tab.3).
Tab. 3 Substancje barwiące występujące w artykułach poddanych analizie składów
umieszczonych na etykietach.
Nomenklatura
Rodzaj substancji
Barwniki naturalne
E100
Kurkumina
E101
Ryboflawina
E160
Kartenoidy
E160a
β–karoten
E160b
Annato
E160c
Kapsantyna
E162
Betaina
E163
Antocyjany
E140
Chlorofil
E141
Miedziowy kompleks chlorofilu
E150c
Karmel amoniakalny
E150d
Karmel amoniakalno-siarczanowy
E120
Koszenila
E102
Tetrazyna
E104
Żółcien chinolonowa
16
E122
E124
E129
E132
E133
E151
Azorubina
Czerwień koszenilowa
Czerwień Allura AC
Indygotyna
Błękit Brylantowy FCF
Czerń brylantowa
Wyciągi, ekstrakty i koncentraty nadające barwę
Koncentrat z czarnej marchii
Wyciąg ze szpinaku
Wyciąg z pokrzywy
Węgiel roślinny
Wyciąg z marchwi
Wyciąg z alg
Wyciąg z cartchamusa
Wyciąg z kurkumy
Wyciąg z papryki
Wyciąg z buraków
5. Podsumowanie
Przeprowadzone analizy wykazały iż największą ilość barwników uznawanych za potencjalnie szkodliwe dla człowieka zawierały napoje izotoniczne i o fantazyjnych kolorach. Najczęściej stosowanym barwnikiem
spożywczym była kurkumina – E100, która nie stwarza zagrożenia dla zdrowia konsumentów. W produktach poddanych analizie nie odnotowano obecności żółcieni pomarańczowej – E110. Rygorystyczne prawo żywnościowe
powoduje spadek ilości produktów zawierających barwniki niebezpieczne
dla człowieka. Analiza etykiet produktów żywnościowych pod kątem występowania substancji dodatkowych jest potrzebna, gdyż pomaga sprawdzić,
czy producenci prawidłowo oznaczają stosowane przez siebie substancje
dodatkowe. Powinno się upowszechniać wiedzę związaną z prawem żywnościowym oraz stosowanymi dodatkami do żywności. Tego typu działania
powodują wzrost świadomości konsumenckiej.
Literatura
1.
2.
3.
Xing Y., Meng M., Xue H., Zhang T., Yin Y., Xi R. Development
of a polyclonal antibody-based enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for
detection of Sunset Yellow FCF in food samples, Talanta, 99 (2012), s. 125-131
Silva M., Garcia M., Lima J., Barrado E. Voltammetric determination of food
colorants using a polyallylamine modified tubular electrode in
a multicommutated flow system, Talanta., 72 (1) (2007), s. 282-288
Kucharska M., Grabka J. A review of chromatographic methods for
determination of synthetic food dyes, Talanta, 80 (3) (2010), s. 1045-1051
17
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Rozporządzenie Komisji (UE) nr 438/2013, w sprawie zmian i sprostowania
załącznika II w odniesieniu do rozporządzenia Parlamentu Europejskiego
i Rady (WE) nr 1333/2008 w sprawie dodatków do żywności dodatków,
(13 maja 2013)
Rozporządzenia Ministra Zdrowia, w sprawie dozwolonych substancji
dodatkowych, (22 listopada 2010)
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1333/2008,
w sprawie dodatków do żywności, (16 grudnia 2008)
McCann D., Barrett A., Cooper A., Crumpler D., Dalen L., Grimshaw K.,
Kitchin E., Lok K., Porteous L., Prince E., Sonuga-Barke E., Warner J. O.,
Stevenson J. Food additives and hyperactive behaviour in 3-year-old
and 8/9-year-old children in the community: a randomised, double-blinded,
placebo-controlled trial, The Lancet, 370 (9598) (2007), s. 1560-1567
Sicinska E., Zelazko M., Brzozowska A. Oszacowanie pobrania barwników
syntetycznych przez wybraną grupę dzieci, Bromatologia i Chemia
Toksykologiczna, 43 (4) (2010)
Shahabadi N., Maghsudi M. Gel electrophoresis and DNA interaction studies
of the food colorant quinoline yellow, Dyes and Pigments, 96 (2) (2013),
s. 377-382
Bonan S., Fedrizzi G., Menotta S., Elisabetta C. Simultaneous determination
of synthetic dyes in foodstuffs and beverages by high-performance liquid
chromatography coupled with diode-array detector, Dyes and Pigments,
99 (1) (2013), s. 36-40
Gajda-Wyrebek J., Jarecka J., Kuzma K., Beresinska M. Zawartość
barwników mających szkodliwy wpływ na aktywność i skupienie uwagi
u dzieci w wybranych środkach spożywczych, Bromatologia i Chemia
Toksykologiczna, 44 (3) (2011)
Mahmoud N. H. Toxic effects of the synthetic food dye brilliant blue on liver,
kidney and testes functions in rats, Journal of the Egyptian Society
of Toxicology, 34 (2), s. 77-84
Mittal A. Use of hen feathers as potential adsorbent for the removal
of a hazardous dye, Brilliant Blue FCF, from wastewater, Journal
of Hazardous Materials, 128 (2-3) (2006), s. 233-239
Lucarelli M. R., Shirk M. B., Julian M. W., Crouser E. D. Toxicity of Food
Drug and Cosmetic Blue No. 1 dye in critically ill patients, Chest, 125 (2)
(2004), s. 793-795
de Andrade F.I., Florindo Guedes M. I., Pinto Vieira Í. G., Pereira Mendes F.
N., Salmito Rodrigues P. A., Costa Maia C. S., Marques Ávila M. M., de
Matos Ribeiro L. Determination of synthetic food dyes in commercial soft
drinks by TLC and ion-pair HPLC, Food Chemistry, 157 (2014), s. 193-198
Kousha M., Daneshvar E., Dopeikar H., Taghavi D., Bhatnagar A. BoxBehnken design optimization of Acid Black 1 dye biosorption by different
brown macroalgae, Chemical Engineering Journal, 179 (2012), s. 158-168
Matouq M., Al-Anber Z., Susumu N., Tagawa T., Karapanagioti H. The
kinetic of dyes degradation resulted from food industry in wastewater using
18
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
high frequency of ultrasound, Separation and Purification Technology, 135
(2014), s. 42-47
Saratale R. G., Saratale G. D., Chang J. S., Govindwar S. P. Bacterial
decolorization and degradation of azo dyes: A review, Journal of the Taiwan
Institute of Chemical Engineers, 42 (1) (2011), s. 138-157
Debnath S., Ballav N., Nyoni H., Maity A., Pillay K. Optimization
and mechanism elucidation of the catalytic photo-degradation of the dyes
Eosin Yellow (EY) and Naphthol blue black (NBB) by a polyaniline-coated
titanium dioxide nanocomposite, Applied Catalysis B: Environmental,
163 (2015), s. 330-342
EFSA. Scientific Opinion on the re-evaluation of caramel colours (E 150
a,b,c,d) as food additives, European Food Safety Authority Journal, 9 (3)
(2011), s. 1-103
Edeas M. La curcumine, Phytothérapie, 4 (5), (2006), s. 230-233
Motterlini R., Foresti R., Bassi R., Green C. J. Curcumin, an antioxidant and
anti-inflammatory agent, induces heme oxygenase-1 and protects endothelial
cells against oxidative stress, Free Radical Biology and Medicine, 28 (8)
(2000), s. 1303-1312
Zhang J., Wang M., Shentu C., Wang W., Chen Z. Simultaneous
determination of the isomers of Ponceau 4R and Amaranth using an expanded
graphite paste electrode, Food Chemistry, 160 (2014), s. 11-15
Tanaka T. Reproductive and neurobehavioural toxicity study of Ponceau
4R administered to mice in the diet, Food and Chemical Toxicology, 44 (10)
(2006), s. 1651-1658
Yilmaz U. T., Ergun F., Yilmaz H. Determination of the food dye carmine in
milk and candy products by differential pulse polarography, Journal of Food
and Drug Analysis, 22 (3) (2014), s. 329-335
Di Wu, Yan J., Wang J., Wang Q., Li H. Characterisation of interaction
between food colourant allura red AC and human serum albumin:
Multispectroscopic analyses and docking simulations, Food Chemistry,
170 (2015), s. 423-429
Serrano A., Sousa M. M., Hallett J., Lopes J.A., Oliveira M. C. Analysis of
natural red dyes (cochineal) in textiles of historical importance using HPLC
and multivariate data analysis, Anal Bioanal Chem, 401 (2) (2011), s. 735-743
Basu A., Kumar G. S. Study on the interaction of the toxic food additive
carmoisine with serum albumins: A microcalorimetric investigation, Journal
of Hazardous Materials, 273 (2014), s. 200-206
Amin K. A., Abdel Hameid H., Abd Elsttar A. H. Effect of food azo dyes
tartrazine and carmoisine on biochemical parameters related to renal, hepatic
function and oxidative stress biomarkers in young male rats, Food and
Chemical Toxicology, 48 (10) (2010), s. 2994-2999
Poul M., Jarry G., Elhkim M. O., Poul J.-M. Lack of genotoxic effect of food
dyes amaranth, sunset yellow and tartrazine and their metabolites in the gut
micronucleus assay in mice, Food and Chemical Toxicology, 47 (2) (2009), s.
443-448
19
31. Zhang Y., Zhang X., Lu X., Yang J., Wu K. Multi-wall carbon nanotube filmbased electrochemical sensor for rapid detection of Ponceau 4R and Allura
Red, Food Chemistry, 122 (3), (2010), s. 909-913
32. Umer Abdullah S., Badaruddin M., Asad Sayeed S., Ali R., Riaz M. N.
Binding ability of Allura Red with food proteins and its impact on protein
digestibility, Food Chemistry, 110 (3) (2008), s. 605-610
33. Abramsson-Zetterberg L., Ilbäck N. G. The synthetic food colouring agent
Allura Red AC (E129) is not genotoxic in a flow cytometry-based micronucleus assay in vivo, Food and Chemical Toxicology, 59 (2013), s. 86-89
34. Pourreza N., Rastegarzadeh S., Larki A. Determination of Allura red in food
samples after cloud point extraction using mixed micelles, Food Chemistry,
126 (3) (2011), s. 1465-1469
Analiza etykiet produktów żywnościowych dostępnych w obrocie
handlowym w Polsce pod kątem obecności barwników
Streszczenie
Barwniki spożywcze są nieodzownym elementem produkcji. Ich zawartość w artykułach
żywnościowych jest ściśle limitowana obostrzeniami prawnymi. Ograniczenia zawartości poszczególnych barwników lub nawet zakaz ich stosowania w niekutych krajach związany jest
z potencjalnym zagrożeniem dla zdrowia konsumenta.
Celem przeprowadzonych badań była ocena występowania barwników w różnych kategoriach
produktów spożywczych dostępnych w obrocie handlowym na terenie Opolszczyzny, w oparciu
o składy podane na opakowaniach.
Materiał badawczy stanowiło 197 produktów spożywczych różnych marek przyporządkowanych
do 8 kategorii. Analizę składu artykułów spożywczych dokonano w oparciu o informacje zawarte
przez producentów na opakowaniach produktów.
Odnotowano iż najczęściej stosowanym przez producentów barwnikiem spożywczym była
kurkumina – E100. Najwięcej substancji potencjalnie niebezpiecznych oznaczono w napojach
izotonicznych.
Słowa kluczowe: barwniki spożywcze, substancje dodatkowe żywności
Analysis of the labels of food products commercially available
in Poland for the presence of dyes
Abstract
Food colours are an indispensable part of the production. Their content in foodstuffs is strictly
limited by legal rigidities. Restrictions on the content of individual dyes or even ban their use in
some countries is associated with a potential threat to the health of the consumer.
The aim of the study was to evaluate the prevalence of dyes in different categories of food
products commercially available in Opole region, based on the formations mentioned on the
packaging.
The material consisted of 197 food products of different brands assigned to the 8 categories. The
analysis of the composition of food products were based on information provided by
manufacturers on the product packaging.
It was noted that the most frequently used by manufacturers of food dye was curcumin – E100.
Most of potentially hazardous substances was determined in isotonic drinks.
Keywords: Food dyes, food additives
20
Mariusz Rudy1, Elżbieta Głodek2, Paulina Duma3
Analiza zależności pomiędzy wybranymi
cechami jakościowymi cielęciny
1. Wstęp
Wołowina jest jednym z najważniejszych mięs kuchni europejskiej
i amerykańskiej. Pięcioma największymi producentami tego mięsa są: Stany
Zjednoczone, Brazylia, Unia Europejska, Chiny oraz Indie. W Polsce dość
rzadko hoduje się mięsne rasy bydła. Powoduje to, że nasza krajowa wołowina
rzadko kiedy osiąga jakość taką, jaka jest w krajach o większych tradycjach
spożycia tego mięsa. Wołowina i cielęcina są jednymi z najlepszych mięs, jeśli
chodzi o ich walory smakowe. Można je wykorzystać w wielu przeróżnych
potrawach.Konsumenci spożywający cielęcinę oczekują zadowalającej jakości
tego mięsa. Na jakość mięsa cielęcego wpływa natomiast wiele czynników. Do
najważniejszych należą: rasa [1], system żywienia [2], system utrzymania [3],
postępowanie (obsługa) ze zwierzętami [4], tempo przemian poubojowych [5].
Z punktu widzenia konsumentów najważniejszymi wyróżnikami jakości
mięsa wołowego są barwa, smakowitość i kruchość. Barwa mięsa zależy od
stężenia i formy chemicznej mioglobiny, głównego barwnika hemowego.
Zawartość mioglobiny determinowana jest rasą, wiekiem i aktywnością
fizyczną bydła. Mięso cieląt zawiera 1-3 mg/g mioglobiny, a młodego bydła 610 mg/g. Główny barwnik hemowy występuje w trzech formach, jako:
purpurowo-czerwona dezoksymioglobina (DMb), jasno-różowo-czerwona
oksymioglobina (OMb) i brunatna metmioglobina (MMb) [6, 7]. Zazwyczaj
jasna barwa mięsa cielęcego spowodowana jest niską koncentracją barwników
w tkance mięśniowej rosnących zwierząt, którym podaje się pasze z niską
zawartością żelaza, np. mleko [8, 9].
Kolejną cechą jakości jest soczystość mięsa. Jest to zespół cech, na który
składają się odczucia zapachowe i smakowe. Surowe mięso ma bardzo
charakterystyczny lekko słodki zapach i smak. W czasie dojrzewania mięsa,
w wyniku przemian białek, węglowodanów i tłuszczów kształtuje się wyraźny profil smakowo-zapachowy mięsa. Korzystnie na smakowitość mięsa
1
[email protected], Katedra Przetwórstwa i Towaroznawstwa Rolniczego, Wydział
Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, http://www.ur.edu.pl
2
Katedra Przetwórstwa i Towaroznawstwa Rolniczego, Wydział Biologiczno-Rolniczy,
Uniwersytet Rzeszowski, http://www.ur.edu.pl
3
Katedra Przetwórstwa i Towaroznawstwa Rolniczego, Wydział Biologiczno-Rolniczy,
Uniwersytet Rzeszowski, http://www.ur.edu.pl
21
wpływa zawartość tłuszczu śródmięśniowego określana jako marmurkowatość [6].
Skład chemiczny oraz kruchość mięsa kulinarnego należą do najważniejszych cech decydujących o jego jakości i wartości technologicznej.
Parametry te zależą odczynników przedubojowych, takich jak: gatunek,
rasa, płeć i wiek zwierzęcia, ponadto podatność na stres, charakter i tempo
przemian fizjologicznych zachodzących w mięśniach, stopień umięśnienia
i rodzaj mięśnia.
2. Cel pracy
Celem pracy było zbadanie zależności pomiędzy wybranymi właściwościami fizykochemicznymi i składem chemicznym (zawartość wody,
białka i tłuszczu) mięsa cielęcego przechowywanego w warunkach
chłodniczych.
Badania przeprowadzono na mięsie pochodzącym z udźca cieląt
następujących ras bydła: simentalskiej (20 sztuk), polskiej holsztyńskofryzyjskiej odmiany czerwono-białej (20 sztuk), polskiej holsztyńskofryzyjskiej odmiany czarno-białej (20 sztuk) i limousine (20 sztuk). Po
uboju tusze cielęce były poddane wychładzaniu przez 24 godziny. Do
badań wycinano próbkę z mięśnia czworogłowego uda (m. quadriceps
femoris). Po 24 godzinach od uboju w laboratorium Katedry Przetwórstwa
i Towaroznawstwa Rolniczego UR w Rzeszowie przeprowadzono na
mięsie badania barwy, marmurkowatości, wodochłonności, wycieku termicznego, pH i składu chemicznego. PH w mięsie oznaczono także po 48,
72 i 96 godzinach od uboju.
Barwę oceniano subiektywnie metodą punktową według wzorców barw
„Soicarni” (l pkt – mięso jasne; 5 pkt – mięso ciemne). Ocenę barwy przeprowadzono na świeżym przekroju do 10 minut po odcięciu plastrów, przy
dziennym świetle w miejscu nienasłonecznionym.
Marmurkowatość określono subiektywnie metodą 5-cio punktową
według wzorców otłuszczenia śródmięśniowego (l pkt – otłuszczenie
niewidoczne, 5 pkt – bardzo silne).
Zakwaszenie poubojowe tkanki mięśniowej mierzono pH- METREM
CPC-411 (elektroda OSH 12-01) z dokładnością do 0,01: 24 h po uboju
(pH24), 48 h po uboju pH48), 72 h po uboju (pH72) i 96 h po uboju (pH96).
Wodochłonność (wyciek wymuszony) ustalono według metody GrauHamma [10] w modyfikacji Pohja i Ninivaary [11] na podstawie ilości
wody wolnej (wyrażonej w %) utraconej przez próbkę mięsa umieszczoną
na bibule (Whatman No 1) i poddaną stałemu naciskowi pomiędzy dwiema
22
Analiza zależności pomiędzy wybranymi cechami jakościowymi cielęciny
płytkami szklanymi. Po planimetrycznym określeniu powierzchni nacieku
(wyrażonej w cm2), ilość wody wolnej obliczono przyjmując, że 1 cm2
powierzchni nacieku stanowi 10 mg soku mięśniowego wchłoniętego przez
bibułę. Pomiar ten wykonano dwukrotnie i obliczono wartość średnią.
Wyciek termiczny określono metodą Walczaka, w której próbkę mięsa
poddawano obróbce termicznej w temperaturze 85°C przez 10 minut, a następnie na podstawie różnicy mas przed i po obróbce, określono procentową ilość utraconej wody [12].
Skład chemiczny mięsa oznaczono za pomocą analizatora składu
chemicznego NIR-FoodCheck. Próbki przed analizą, zostały poddane
rozdrobnieniu poprzez trzykrotne zmielenie w wilku laboratoryjnym
z zastosowaniem siatki o średnicy otworów 4,0mm.
Wszystkie uzyskane wyniki posegregowano i poddano obliczeniom
statystyczno-matematycznym. W tabelach zamieszczono współczynniki
korelacji prostej pomiędzy wybranymi cechami. Obliczenia statystyczne
wykonano w oparciu o program STATISTICA PL wer. 10. Zależności
pomiędzy badanymi cechami wyznaczono poprzez obliczenie współczynników korelacji liniowej Pearsona. Siłę związku określano opisowo
W zależności od wartości bezwzględnych współczynników korelacji
następująco [13]:
 r < 0,20 – zależność prawie nic nieznacząca;
 0,20 < r< 0,40 – zależność wyraźna;
 0,40 < r< 0,70 – zależność istotna;
 0,70 < r < 0,90 – zależność znacząca;
 0,90 < r< 1,00 zależność bardzo pewna.
4. Analiza wyników
W tabeli 1. zamieszczono współczynniki korelacji pomiędzy wybranymi
właściwościami fizykochemicznymi cielęciny. Z danych tych wynika, że
istnieje zależność istotna pomiędzy marmurkowatością a pH48. Wykazano,
że zwiększenie marmurkowatości było związane z obniżeniem wartości pH
mięsa po 48 godzinach od uboju (r = -0,621). W przypadku zaś korelacji
pomiędzy pH24 a pH96 stwierdzono, że spadekpH po 24 godzinach od uboju
powodował wzrost wartości pH96 (r = -0,594). Opisane zależności były
statystycznie istotne. Ponadto wzrost wycieku wymuszonego z mięsa
powodował wzrost jego pH po 96 godzinach od uboju (r = 0,488), a także
wzrost pH24 skutkował podwyższeniem wartości pH48 (r = 0,413) oraz
wyższe pH72 zwiększało również pH tego surowca po 96 godzinach od
uboju (r = 0,437). Należy jednak zaznaczyć, że zależności te były statystycznie nieistotne.
23
W tabeli 2. zamieszczono współczynniki korelacji pomiędzy wybranymi
właściwościami fizykochemicznymi cielęciny a jej składem chemicznym.
Z danych tych wynika, że wraz ze wzrostem zawartości wody i białka
w mięsie spada jego wartość pH mierzonego po 96 godzinach od uboju
(odpowiednio: r = -0,622; -0,617). Natomiast wraz ze wzrostem zawartości
tłuszczu w mięsie, wrasta również jego wartość pH96 (r = 0,632). Wzrost
zawartości tłuszczu w mięsie związany jest z kolei ze spadkiem ilości
w nim wody (r = -0,999) i białka (r = -0,997), zaś wzrost ilości wody
w cielęcinie powoduje również wzrost zawartości w tym surowcu białka (r
= 0,997). Opisane zależności były statystycznie istotne. Należy zaznaczyć,
że poza tymi stwierdzonymi statystycznie istotnymi zależnościami
pomiędzy badanymi cechami, zaobserwowano również wysokie ujemne
współczynniki korelacji liniowej pomiędzy barwą mięsa a zawartością
w nim wody (r = -0,530) i białka (r = -0,532), a także pomiędzy pH72
a ilością w cielęcinie wody (r = -0,484) i białka (r = -0,481). Wysoki
dodatni współczynnik korelacji otrzymano natomiast w przypadku
zależności zawartości tłuszczu od barwy mięsa (r = 0,531) oraz dla tej
pierwszej cechy a pH72 (r = 0,480). Jednak zależności te były statystycznie
nieistotne. W przypadku pozostałych współczynników korelacji pomiędzy
badanymi cechami, stwierdzono zależności prawie nic nieznaczące (r ≤
0,200). Dasiewicz i Słowiński [14] w swoich badaniach stwierdzili istotną
dodatnią zależność pomiędzy zawartością tłuszczu oznaczoną analitycznie,
a marmurkowatością (r = 0,73). W porównaniu do wyników badań
przedstawionych w niniejszej pracy, autorzy ci oceniali jednak marmurkowatość na podstawie komputerowej analizy obrazu.
Wartość pH jest podstawowym wyróżnikiem jakości mięsa. Proces
dojrzewania mięsa związany jest z rozkładem glikogenu w tkance
mięśniowej. Jego odpowiedni poziom w mięśniach przed ubojem warunkuje
otrzymanie właściwego pH mięsa po uboju. Mięso prawidłowo zakwaszone
wykazuje pH w granicach 5,5-5,8. Na rysunku 1. zamieszczono dane
dotyczące zmian średnich wartości pH w czasie przechowywania chłodniczego
cielęciny. Z danych tych wynika, że średnie wartości pH obniżały się z 5,79 do
5,70, w okresie od 24 do 72 godzin od uboju, a następnie wzrastały do wartości
około 5,78 po 96 godzinach od uboju. Florek i in. [15] przeprowadzili badania
zmian kwasowości mięsa w różnym czasie po uboju cieląt 4 ras, dokonując
pomiaru pH w mięśniu najdłuższym lędźwi i półbłoniastym. Stwierdzili, że
wartość pH mięśnia półbłoniastego charakteryzowała się większym
zróżnicowaniem pomiędzy ocenianymi rasami, przy czym istotnie najniższe
wartości tego parametru we wszystkich pomiarach rejestrowano u cieląt rasy
simentalskiej, natomiast najwyższe u cieląt rasy polskiej czerwonej. W innych
badaniach Florek i in. [16], analizując pH mięśnia półścięgnistego cieląt,
stwierdzili istotnie wyższą wartość tego parametru po 24 godz. od uboju
24
w sezonie wiosennym (5,73), w porównaniu z sezonem jesiennym (5,60).
Spadek pH cielęciny w czasie 48 godz. od uboju z poziomu 6,81-6,87 (45
min od uboju) do wartości 5,58-5,62, oznaczony w obu sezonach,
wskazywał na prawidłowy przebieg zakwaszenia poubojowego.
Mięso jest cennym produktem spożywczym, które dostarcza organizmowi
pełnowartościowego białka, witamin oraz składników mineralnych, głównie
żelaza.Niektóre z nich występują wyłącznie w mięsie, dlatego nie należy
pochopnie rezygnować z jego spożywania. I choć podstawą pożywienia ludzi
powinny być produkty pochodzenia roślinnego – przetwory zbożowe,
warzywa, owoce to mięso w mniejszych ilościach powinno wchodzić w skład
codziennej diety.Do najwartościowszych mięs pod względem wartości
odżywczych należywołowina. Decyduje o tym jej podstawowy skład
chemiczny oraz zawartość składników egzogennych. Wołowina jest mięsem
średnio kalorycznym – wartość kaloryczna tego rodzaju surowca zależy od
tego, ile jest w niej tłuszczu. Przy obecnych tendencjach żywieniowych
w kierunku obniżenia poziomu energetycznego żywności, czynnik ten
odgrywa istotną rolę.Wołowina ponadto zawiera znaczne ilości białka
cechującego się wysoką wartością biologiczną. Przyswajalność tych białek
przez człowieka, ze względu na bliski optymalnemu zestaw aminokwasów
egzogennych, waha się, w zależności od ilości tkanki łącznej, w granicach od
70 do 100%. Ponadto ma sporo składników mineralnych, zwłaszcza fosforu,
żelaza, cynku i selenu. Mięso wołowe stanowi także główne źródło
zapotrzebowania człowieka na witaminę B12, nie występującą w produktach
roślinnych, a także jest dobrym źródłem innych witamin z grupy B, m.in.: B2,
B3, B5 i B6.
Spośród wszystkich rodzajów mięs, szczególnie przydatna pod względem
odżywczym i smakowym jest cielęcina. Na rysunku 2. przedstawiono dane
dotyczące średnich zawartości wody, białka i tłuszczu w mięsie cielęcym.
Średnie ilości białka i wody w cielęcinie nie odbiegają od ich zawartości
oznaczonych w tym surowcu przez Florka i in. [15]. Autorzy ci, badając
podstawowy skład chemiczny ocenianych mięśni w zależności od rasy cieląt,
stwierdzili istotne różnice w udziale wody i popiołu. Wykazali istotnie wyższą
zawartość wody i jednocześnie niższą popiołu w obu ocenianych mięśniach
cieląt rasy polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej odmiany czarno-białej i simentalskiej. Na przykład, w mięśniu najdłuższym lędźwi udział białka wahał się od
21,0 do 22,1%, a tłuszczu od 0,7 do 1,0%; natomiast w mięśniu półbłoniastym,
odpowiednio 21,7-23,3% i 0,8-1,2%. Oznacz to, że średnia zawartość tłuszczu
w cielęcinie (rys. 2) była około 2-krotnie wyższa niż ilość tego związku
oznaczona w tym surowcu przez Florka i in. [15].
25
Tabela 1. Współczynniki korelacji pomiędzy wybranymi właściwościami fizykochemicznymi
cielęciny
Wyszczególnienie
Barwa
Marmurkowatość
Wyciek
termiczny
Wodochłonność
pH24
-
Marmurkowatość
-0,013
-0,013
Barwa
pH24
pH48
pH72
pH96
0,198
0,037
-0,190
0,002
-
-0,243
-0,621*
-0,387
0,005
-0,177
-0,091
-0,100
-0,093
0,271
-0,156
-0,158
-0,242
-0,257
0,242
0,161
0,488
0,198
-0,243
-
0,413
-0,300
-0,594*
pH48
0,037
-0,621*
0,413
-
0,147
-0,180
pH72
-0,190
-0,387
-0,300
0,147
-
0,437
pH96
0,002
0,005
-0,594*
-0,180
0,437
-
* - zależności statystycznie istotne przy poziomie p≤0,05
Tabela 2.Współczynniki korelacji pomiędzy wybranymi właściwościami fizykochemicznymi
cielęciny a jej składem chemicznym
Wyciek
termiczny
-0,177
Wodochłonność
-0,158
Marmurkowatość
-0,091
pH24
Zawartość
wody
Zawartość
białka
Zawartość
tłuszczu
-0,530
-0,532
0,531
-0,242
0,038
-0,001
-0,033
-0,100
-0,257
0,153
0,155
-0,166
pH48
-0,093
0,242
-0,216
-0,171
0,200
pH72
0,271
0,161
-0,484
-0,481
0,480
pH96
-0,156
0,488
-0,622*
-0,617*
0,632*
-
0,116
0,252
0,281
-0,279
Wodochłonność
0,116
-
-0,155
-0,115
0,164
Zawartość wody
0,252
-0,155
-
0,997*
-0,999*
Zawartość białka
Zawartość
tłuszczu
0,281
-0,115
0,997*
-
-0,997*
-0,279
0,164
-0,999*
-0,997*
-
Wyszczególnienie
Barwa
Wyciek termiczny
* - zależności statystycznie istotne przy poziomie p≤0,05
26
Rysunek 1. Zmiany średnich wartości pH w czasie przechowywania chłodniczego cielęciny
Rysunek 2. Średnia zawartość wody, białka i tłuszczu w mięsie cielęcym
5. Wnioski
Z przeprowadzonej w poprzednim rozdziale analizy wyników można
sformułować następujące wnioski:
1. Zaobserwowano bardzo wysoką ujemną korelację pomiędzy zawartością tłuszczu w mięsie a ilością w nim wody i białka.
2. Wzrost zawartości białka w cielęcinie był związany ze zwiększeniem
ilości w tym surowcu wody.
3. Wzrost marmurkowatości mięsa cielęcego powodował spadek wartości
jego pH po 48 godzinach od uboju, a obniżenie z kolei wartości pH24
związane było ze wzrostem pH96.
27
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Klont R. E., Barnier V. M. H., Smulders F. J. M., Van Dijk A., Hovingbolinka. H.,
Eikelenboom G. Post-mortem variation in pH, temperature, and colour profiles
of veal carcasses in relation to breed, blood haemoglobin content, and carcass
characteristics, Meat Science, 53 (1999), s. 195-202
Vieira C., Garcia M. D., Cerdeno A., Mantecón A. R. Effect of diet
composition and slaughter weight on animal performance, carcass and meat
quality, and fatty acid composition in veal calves, Livestock Production
Science, 93 (2005), s. 263-275
Xiccato G., Trocino A., Queaque P. I., Sartori A., Carazzolo A. Rearing veal
calves with respect to animal welfare: effects of group housing and solid feed
supplementation on growth performance and meat quality, Livestock
Production Science, 75 (2002), s. 269-280
Lesnik B. J., Fernandez X., Cozzi G.. Florand L., Veissier L. The influence
of farmers’ behaviour on calves’ reactions to transport and quality of veal
meat, Journal of Animal Science, 79 (2001), s. 642-652
Hertog-Meischke Den M. J. A., Klont R. E., Smulders F. J. M., Van Logtestijn
J. G.Variation in post-mortem rate of glycolysis does not necessarily affect
drip loss of non-stimulated veal, Meat Science, 47, 3/4, (1997), s. 323-329
Kołczak T. Jakość wołowiny, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 1 (56)
(2008), s. 5-22
Niedźwiedź J., Cierach M. Przemiany poubojowe a mięso wysokiej jakości,
Gospodarka Mięsna, 4 (2009), s. 14-16
Beauchemin K. A., Lachance B., St Laureatg. Effects of concentrate diets on
performance and carcass characteristics of veal calves, Journal of Animal
Science, 68 (2001), s. 35-44
Moran J., Hopkins A., Warner R. The production of pink veal from dairy
calves in Australia, Outlook on Agriculture, 20 (1991), s. 183-190
Grau R., Hamm R. EineeinfacheMethodezurBestimmung des Wasserbindung
in Muskel, Naturwissenschaften, 40 (1953), s. 1-29
Pohja M. S., Ninivaara F. P. Die Bestimung der Wasserbindung des
Fleischesmittle der Konstantdruckmethode, Fleischwirtschaft, 9 (1957), s. 193
Walczak Z. Laboratoryjna metoda oznaczania zawartości galarety
w konserwach mięsnych, Roczniki Nauk Rolniczych 74-B-4, (1959), 619
Dolny E., Osińska M. Statystyka opisowa, Wydawnictwo Uczelniane WSG
Bydgoszcz (2009), s. 120-123
Dasiewicz K., Słowiński M. Wpływ zawartości tłuszczu na teksturę mięsa
z młodego bydła typu mięsnego, Roczniki Instytutu Przemysłu Mięsnego
i Tłuszczowego, t. XLV/1, (2007), s. 79-86
Florek M., Skałecki P., Kędzierska-Matysek M., Ryszkowska-Siwko M.,
Domaradzki P. Wartość rzeźna i jakość mięsa cieląt różnych ras, Roczniki
Naukowe Polskiego Towarzystwa Zootechnicznego, 1 (5) (2009), s. 87-97
Florek M., Litwińczuk Z., Skałecki P., Litwińczuk A. Wartość rzeźna i jakość
mięsa cieląt ubijanych w sezonie wiosennym i jesiennym, Roczniki Instytutu
Przemysłu Mięsnego i Tłuszczowego, t. XLV/2, (2007), s. 7-15
28
Streszczenie
Skład chemiczny oraz kruchość mięsa kulinarnego należą do najważniejszych cech decydujących
o jego jakości i wartości technologicznej.Celem pracy było zbadanie zależności pomiędzy
wybranymi właściwościami fizykochemicznymi i składem chemicznym (zawartość wody, białka
i tłuszczu) mięsa cielęcego przechowywanego w warunkach chłodniczych.Badania przeprowadzono na mięsie pochodzącym z udźca cieląt następujących ras bydła: simentalskiej (20 sztuk),
polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej odmiany czerwono-białej (20 sztuk), polskiej holsztyńskofryzyjskiej odmiany czarno-białej (20 sztuk) i limousine (20 sztuk). Po uboju tusze cielęce były
poddane wychładzaniu przez 24 godziny. Do badań wycinano próbkę z mięśnia czworogłowego
uda (m. quadriceps femoris). Po 24 godzinach od uboju w laboratorium Katedry Przetwórstwa
i Towaroznawstwa Rolniczego UR w Rzeszowie przeprowadzono na mięsie badania barwy,
marmurkowatości, wodochłonności, wycieku termicznego, pH i składu chemicznego. PH
w mięsie oznaczono także po 48, 72 i 96 godzinach od uboju.Zaobserwowano bardzo wysoką
ujemną korelację pomiędzy zawartością tłuszczu w mięsie a ilością w nim wody i białka.
Natomiast wzrost zawartości białka w cielęcinie był związany ze zwiększeniem ilości w tym
surowcu wody.Wzrost marmurkowatości mięsa cielęcego powodował spadek wartości jego pH
po 48 godzinach od uboju, a obniżenie z kolei wartości pH24 związane było ze wzrostem pH96.
Słowa kluczowe: cielęcina, właściwości fizykochemiczne mięsa, współczynniki korelacji
Analysis of the relationship between the selected quality factors of veal
Abstract
The chemical composition and tenderness of culinary meat belong to the most important factors
determining its quality and technological value. The aim of the study was to investigate the
relationship between selected physicochemical properties and chemical composition (content of
water, protein and fat) of veal stored under refrigeration. The study was conducted on meat
coming from leg of calves of the following breeds: Simmental (20 pieces), Polish HolsteinFriesian of red-white variety (20 pieces), Polish Holstein-Friesian of black-white variety (20
pieces) and Limousin (20 pieces). After slaughter, calf carcasses were subjected to cooling down
for 24 hours. The study sample was cut from the quadriceps muscle (m. quadriceps femoris).
After 24 hours after slaughter in the laboratory of the Department of Agricultural Commodity
Processing of the UR in Rzeszów the meat was tested in respect of colour, marbling, water
holding capacity, thermal leakage, pH and chemical composition. PH in meat was also
determined after 48, 72 and 96 hours after slaughter. There was observed a very high negative
correlation between fat content in meat and quantity of water and protein in it, while the increase
of protein content in veal was connected with increased amount of water in this raw material. The
increase of marbling of veal was caused by a decline in the value of its pH after 48 hours from
slaughter, and a reduction in the value of pH24 was connected with an increase in pH96.
Keywords: veal, physicochemical properties of meat, correlation coefficients
29
Kinga Kropiwiec1, Karolina Kasprzak2, Marek Babicz3
Charakterystyka wybranych wyróżników
jakości technologicznej mięsa wieprzowego
1. Wstęp
Pojęcie „jakość” po raz pierwszy zdefiniowane zostało przez Platona,
i charakteryzowało „pewien stopień doskonałość”. Obecnie znanych jest
wiele definicji tego określenia. Zgodnie z Polską Normą PN-ISO-8402:1996
„Zarządzanie jakością i zapewnienie jakości. Terminologia” „jakość” to
„ogół cech i właściwości wyrobu lub usługi, decydujących o zdolności
wyrobu lub usługi do zaspokojenia stwierdzonych lub przewidywanych
potrzeb” [1]. Z punktu widzenia tej definicji, istnieją tylko dwa warianty
środka spożywczego, mianowicie: nie przydatny lub przydatny do spożycia
przez człowieka.
Według Baryłko-Pikielnej [2] jakość artykułów spożywczych jest to
„stopień zdrowotności, atrakcyjności sensorycznej oraz dyspozycyjności
istotny w granicach, jakie wyznaczają dla danego produktu przewidziane
surowce, technologia oraz cena” (rys. 1).
Jakość wieprzowiny jest pojęciem złożonym. Posiada ono zarówno cechy
obiektywne, czyli mierzalne np. masa, wskaźniki chemiczne, jak również
cechy subiektywne np. zapach, barwa i inne wskaźniki organoleptyczne.
Ponadto może być ono odmiennie definiowane przez różne grupy osób.
Mianowicie, dla współczesnych hodowców i producentów trzody chlewnej
jakość wieprzowiny to składowa wszystkich czynników, które wpływają na
wyższe osiągi ekonomiczne gospodarstwa, uwarunkowane wyższą ceną za
kilogram żywca wieprzowego. Dla technologa jakość wyrobu gotowego jest
zależna od jakości surowca wyjściowego, dlatego też cały proces przetwórczy wymaga nadzoru już na etapie produkcji żywca oraz pozyskiwania
tusz. Według konsumenta, jakość mięsa to przede wszystkim atrakcyjny
wygląd, zapach, zdrowotność produktu oraz korzystna cena.
1
[email protected], Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej, Wydział
Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, www.up.lublin.pl
2
[email protected], Katedra Hodowli i Ochrony Zasobów Genetycznych Bydła,
Wydział Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, www.up.lublin.pl
3
[email protected] Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej, Wydział
Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, www.up.lublin.pl
30
Charakterystyka wybranych wyróżników jakości technologicznej mięsa wieprzowego
W związku z powyższym jakość mięsa wieprzowego należy rozpatrywać w następujących obszarach [3]:
 jakości technologicznej, na którą składają się cechy ważne dla
dalszego przerobu technologicznego podstawowego surowca mięsnego,
tj. wielkość wyrębów, zawartość białka i tłuszczu, wodochłonność,
odczyn pH, status przeciwutleniający;
 jakości jadalnej, polegającej na ocenie ogólnego wyglądu, kruchości,
soczystości, wielkości porcji oraz przystępności ceny;
 jakości pokarmowej wyrażonej zawartością w mięsie białka, tłuszczu,
składników mineralnych oraz witamin;
 jakości higienicznej określonej przez obecność w mięsie patogenów,
dodatków paszowych oraz pozostałości leków;
 jakości etycznej, dotyczącej sposobu utrzymania i uboju zwierząt.
Rysunek 1. Czynniki charakteryzujące jakość produktów spożywczych [2]
2. Cel
Celem pracy jest charakterystyka wybranych wyróżników kształtujących jakość technologiczną miesa wieprzowego
3. Wyróżniki jakości technologicznej mięsa
3.1. Wielkość wyrębów
Wielkość uzyskiwanych z tuszy wyrębów zasadniczych jest podstawowym czynnikiem kształtującym zarówno zysk ekonomiczny samego
zakładu przetwórczego, jak również producenta trzody. Względy ekonomiczne były główną przyczyną wprowadzonych w ostatnich latach modyfikacji technik hodowlanych, mających na celu uzyskanie tuczników o jak
największej zawartości cennych wyrębów (tabela 2). Wykorzystując postęp
naukowo-badawczy w dziedzinie żywienia oraz genetyki, osiągnięto wzrost
zawartości mięsa przy jednoczesnym zmniejszeniu otłuszczenia [4]. Należy
31
jednak odnotować, że wraz ze zmniejszeniem otłuszczenia nastąpiło nie
tylko zmniejszenie zawartości słoniny, ale również zmniejszył się udział
tłuszczu śródmięśniowego i międzymięśniowego, decydującego o walorach
organoleptycznych surowca rzeźnego [5]. Na wielkość wyrębów – wpływa
między innymi płeć, rasa oraz masa ciała i umięśnienia tuszy (klasyfikacja
EUROP) [6]. Stwierdzono również, że udział cennych partii tuszy (szynka,
schab, boczek) jest najczęściej wyższy w tuszach pochodzących od
tuczników o wyższej urodzeniowej masie ciała. Zybert i in. [7] wykazali
natomiast zależność między wzrostem klasy mięsności a masą najbardziej
pożądanych części zasadniczych tj. szynki, łopatki, schabu przy jednoczesnym spadku masy elementów o wysokiej zawartości tkanki tłuszczowej tj. podgardla, pachwiny, słoniny oraz mięsa przetłuszczonego klasy II.
Tabela 2. Średni udział w kg i%, poszczególnych części zasadniczych pozyskanych z rozbioru
tusz wieprzowych o masie 75-85kg [6]
Cecha
Szynka
Łopatka
Schab
Pachwina
Podgardle
Słonina
Golonka przednia
Noga przednia
Noga tylna
Mięso klasa II
Tłuszcz drobny
Zawartość (kg)
9,19 ± 0,75
5,32 ± 0,36
3.94 ± 0,48
1,26 ± 0,28
1,48 ± 0,24
2,34 ± 1,06
0,74 ± 0,14
0,41 ± 0,05
0,65 ± 0,06
0,78 ± 0,20
0,87 ± 0,37
Udział (%)
26,33 ± 1,62
15,52 ± 0,91
10,09 ± 1,17
3,21 ± 0,17
3,78 ± 0,60
5,96 ± 2,63
1,90 ± 0,36
1,06 ± 0,12
1,68 ± 0,16
1,99 ± 0,51
2,22 ± 0,96
3.2. Zawartość białka i tłuszczu
Wysoka wartość biologiczna wieprzowiny wynika przede wszystkim
z udziału w niej dużych ilości wysokowartościowego białka [8]. Mięso
wieprzowe zawiera około 40% aminokwasów egzogennych, cennych dla
człowieka pod względem żywieniowym i budulcowym [9]. Ponadto białko
jest składnikiem, który kształtuje właściwości sensoryczne oraz strukturalne mięsa. Jak wynika z przeprowadzonych badań zwiększona zawartość
białka dodatnio koreluje z akceptowalnością konsumencką surowego mięsa
[10]. Natomiast z punktu widzenia technologa żywnośhci zawartość oraz
rodzaj białek wpływa na emulgowanie tłuszczu oraz zdolność wiązania
wody. Jak podaje Brzóska [3] średnia zawartość białka w mięsie wynosi
18,5%. Na tą wartość w niewielkim stopniu wpływa rasa [11], wiek w dniu
uboju oraz rodzaj wyrębu [12]. Najmniejszą zawartość białka ok. 14%
notuje się w boczku oraz żeberkach. Największy udział białka (ok. 23%)
32
stwierdza się w schabie (bez omięsnej). Istotny wpływ na ilość białka ma
poziom żywienia i warrtość tuczna. Jakkolwiek Michalska [13] podaje, że
wyższe tempo wzrostu świń, nie zawsze przekłada się na zwiększone
odkładanie białka w organizmie. Zwierzęta o niższych przyrostach
dobowych, lepiej konwertowały białko z paszy na białko w mięsie [14].
Kolejnym czynnikiem wpływającym na wygląd oraz właściwości
sensoryczne mięsa jest tłuszcz. W zależności od elementu zasadniczego
jego udział wynosi od 1,5 do 13% [8]. Tłuszcz w mięsie występuje
w trzech postaciach: tkanki tłuszczowej podskórnej, tłuszczu miedzymięśniowego oraz wewnątrzmięśniowego. Ten ostatni decyduje o marmurkowatości mięśnia, a tym samym wpływa na jego kruchość, smak i zapach
oraz ogólną ocenę zarówno mięsa surowego jak i przetworzonego [10, 15].
De Vol i in. [16] oraz Wood i in. [17] za optymalną zawartości tłuszczu
podają 2-3%. Wartość ta umożliwia uzyskanie po obróbce termicznej
pożądanego profilu organoleptycznego, w tym bukietu smakowo-zapachowego [18-23].
3.3. Wodochłonność
Wodochłonność to zdolność mięsa do utrzymania własnego soku
mięśniowego i wiązania wody z zewnątrz [24]. Parametr ten nie tylko
decyduje o przydatności technologicznej mięsa, drugie ale również kształtuje
jego cechy sensoryczne, wpływając m.in. na teksturę, dobre związanie
plastrów, ubytki podczas obróbki termicznej oraz na trwałość barwy. Jak
podaje Czarniecka-Skubina i in. [10] mięśnie o intensywniejszej barwie
cechują się większą wodochłonnością niż mięśnie o słabszym zabarwieniu.
Również większą wodochłonność obserwuje się w mięsie chudym, dlatego
największą zdolnością wiązania wody charakteryzuje się mięso pochodzące
ze sztuk młodych, typu mięsnego tj. o maksymalnym rozwoju umięśnienia
przy jednoczesnym słabym rozwoju tkanki tłuszczowej. Florowski i in. [11]
w badaniach nad jakością technologiczną mięsa pozyskanego z różnych ras
podają, że największą wodochłonnością charakteryzuje się mięso rasy
pietrain (31,5 cm2/g). U rasy tej występuje również najwyższa częstotliwość
występowania wady PSE (pale, soft, exudative) czyli mięsa – jasnego,
delikatnego i cieknącego. Swobodny wyciek soku komórkowego jest
Wskaźnikiem wodochłonności charakteryzującym straty masy mięsa podczas
jego przechowywania i dystrybucji. Problem mięsa cieknącego ma bardzo
duże znaczenie dla przemysłu mięsnego, gdyż niska zdolność utrzymania
wody przez mięso ogranicza możliwość uzyskania wysokiej wydajności
produktu finalnego [36].
Zdolność wiązania wody przez dany mięsień zależy od pH tkanki,
dlatego wodochłonność zmienia się w czasie. W pierwszych 4-6 godzinach
33
po uboju mięso charakteryzuje się dużą wodochłonnością, gdyż tkanka
znajduje się w stanie rozkurczu – zawiera jeszcze dużo ATP, mało kwasu
mlekowego i ma stosunkowo wysokie pH [25]. W okresie pierwszej doby
po uboju, w czasie skurczu pośmiertnego (przemiana aktyny w mało
wodochłonną aktomiozynę i spadek ATP) obserwuje się szybki spadek
wodochłonności. Następnie podczas fazy dojrzewania dochodzi do
ponownego wzrostu zdolności chłonięcia wody, która utrzymuje się przez
długi czas. Spowodowane to jest dysocjacją aktomiozyny i nagromadzeniem wolnej miozyny, która spośród wszystkich białek chłonie
najwięcej wody [24]. Jednak dalsza hydroliza miozyny powoduje ponowny
i nieodwracalny spadek wodochłonności i w konsekwencji rozpoczęcie
niepożądanego rozkładu gnilnego.
Utrzymanie wody przez surowe mięso wynika przede wszystkim ze
zdolności wiązania koloidów, jednakże wpływają na nią także czynniki
histologiczne, w tym struktura tkanki mięśniowej tj. wielkość włókien
mięśniowych, kapilarność, zawartość tkanki łącznej oraz tłuszczowej.
Degradacyjne zmiany kolagenu spowodowane przez endo- i egzogenne
kolagenozy oraz mechaniczne rozluźnienie struktur wpływają natomiast na
zwiększenie wodochłonności mięsa [24].
Zakwaszenie środowiska zmniejsza zdolność wiązania wody przez
białka, podczas gdy alkalizacja oraz wzrost soli w mięsie sprzyja zwiększeniu jego wodochłonności. Najmniejszą zdolność wiązania wody mają
białka mięsa w pH zbliżonym do punktu izoelektrycznego aktomiozyny
tj. ok. 5,0.
Wodochłonność świeżego mięsa można zbadać poprzez ocenę jego
przewodności elektrycznej bądź metodą bibułową – Grau’a i Hamm’a [3].
Czyżak-Runowska i in. [26] wykazali, że przewodność elektryczna mięsa
w 90 min. po uboju wynosi 4,90 mS/cm, natomiast w 24 godz. po uboju
wzrasta do 5,34 mS/cm.
Jak podają Litwińczuk i in. [24] stopień wiązania wody egzogennej
można modyfikować w sposób chemiczny, poprzez dodatek soli kuchennej,
wielofosforanów lub obu tych związków.
3.4. Logarytm ze stężenia jonów wodorowych (pH)
Kwasowość, mierzona stężeniem jonów wodorowych w 45 minut oraz
24 godziny po uboju, jest jedną z ważniejszych metod oceny fizykochemicznej mięsa. Jej wartość nie tylko kształtuje wynik oceny towaroznawczej, ale określa również możliwości przetwórcze mięsa oraz modyfikuje stan mikrobiologiczny. Pomiar stężenia jonów wodorowych umożliwia monitorowanie przemian zachodzących post mortem, ponieważ
wszystkie reakcje chemiczne zachodzące w mięsie są natury enzymatycznej, natomiast aktywność enzymów zależy ściśle od pH [27]. Różnica
34
wartości pH mierzonego 45 minut oraz 24 godziny po uboju, określa
intensywność przemian glikolitycznych zachodzących w surowcach mięsnych [28]. Żywy organizm zwierzęcy ma odczyn od obojętnego do lekko
zasadowego. W wieprzowinie po uboju w sezonie letnim utrzymuje się na
takim poziomie przez 1-1,5 godziny, zimą natomiast do 2-3,5 godzin [29].
Po uboju i wykrwawieniu, w tkance mięśniowej zachodzą procesy endogenne m.in. glikogenoliza (katabolizm glikogenu). Z powodu braku tlenu,
zgromadzony cukier zapasowy przekształcony zostaje do kwasu mlekowego. Beztlenowa glikogenoliza trwa do momentu uzyskania w mięsie
stężenia jonów wodorowych na poziomie dezaktywującym enzymy
glikolityczne [24]. Jak podają Litwińczuk i in. [24] przyżyciowe pH mięśni
wynosi 7,2-6,8. Mięso, w którym proceszakwaszenia przebiega prawidłowo
w 45 minut po uboju powinno osiągnąć wartość pH ok. 6,3, natomiast
w ciągu 6-8 godzin po uboju 5,6-5,7. Postępujące procesy biochemiczne
w pierwszej dobie po uboju powodują stały spadek stężenia jonów
wodorowych do 5,4-5,5. Czas osiągnięcia pH ostatecznego zależy od wielu
czynników: stanu wykrwawienia zwierzęcia, rodzaju mięśni oraz temperatury przechowywania mięsa po uboju [24]. Nie bez znaczenia jest też rasa
[30] jej typ użytkowy oraz genotyp w obrębie rasy [31]. Maiorano i in. [32]
wykazali, że na pH końcowe (mierzone w 48 godz. po uboju) wpływa
również system utrzymania tuczników. Niższym pH (5,38) charakteryzowało się mięso tuczników utrzymywanych w systemie zewnętrznym
(ang. outdoor) ze swobodnym dostępem do wybiegu, niż mięso tuczników
z chowu zamkniętego (5,41). Inne wyniki przedstawione pracy przez tych
autorów wskazują na różnice statystyczne w odniesieniu do płci tuczników:
końcowe pH loszek było wyższe niż kastratów, co jednak nie zostało
potwierdzone przez innych autorów [33].
Na uwagę zasługuje również fakt, iż wartość pH zależy od okreslonego
genotypu zwierzęcia w odniesieniu do genu receptora ryanodiny (RYR1)
[34] oraz genu kinazy pirogronianowej mięśni PKM2 [35].
4. Podsumowanie
Zawartość tłuszczu oraz białka w mięsie, oprócz kształtowania wartości
odżywczej, odgrywa również ważną rolę w procesie technologicznym.
O kierunku wykorzystania surowca mięsnego oprócz składu chemicznego
decyduje również jego wodochłonność oraz kwasowość. W aspekcie
technologicznym ważna jest również wielkość wyrębu, wpływająca
również na ekonomikę produkcji. Z przeglądu literatury wynika, że wartość
wyżej wymienionych wyróżników jakości technologicznej jest sumąwielu
czynników, będących przedmiotem badań naukowych. Natomiast ich
wyniki pośrednio są generatorem prac hodowlanych.
35
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
PN-ISO-8402:1996 Zarządzanie jakością i zapewnienie jakości. Terminologia
Baryłko-Pikielna N. Zarys analizy sensorycznej żywności, Warszawa 1975
Brzóska F. Jakość mięsa wieprzowego, Trzoda Chlewna, 8-9, 112-116, 2001
Migdał W., Paściak P., Gardzińska A., Barowicz T., Pieszka M., Wojtysiak D.
Wpływ czynników genetycznych i środowiskowych na jakość wieprzowiny,
Prace i Materiały Zootechniczne, 15, 103-118,2004
Blicharski T., Kurył J., Pierzchała M. Zależność między polimorfizmem loci
kolipazy i leptyny z najważniejszymi cechami użytkowości tucznej i rzeźnej
świń ze szczególnym uwzględnieniem poziomu tłuszczu śródmięśniowego,
Prace i Materiały Zootechniczne, Zeszyt Specjalny, 15, 41-46, 2004
Lisiak D., Grześkowiak E., Borys A., Borzuta K., Strzelecki J., Magda F.,
Lisiak B., Powałowski K. Wpływ mięsności tusz wieprzowych na wydajność
mięsa i tłuszczu, Nauka Przyroda Technologia, 5, 6, 113, 2011
Zybert A., Koćwin-Podsiadła M., Krzęcio E., Sieczkowska H. Uzysk
i procentowy udział masy mięsa i tłuszczu ogółem w półtuszy pozyskanych
z rozbioru i wykrawania tusz wieprzowych zróżnicowanych masą oraz klasą
mięsności według systemu klasyfikacji EUROP, Żywność. Nauka.
Technologia. Jakość 3,44, 254-264, 2005
Litwińczuk Z. (red.), Towaroznawstwo surowców i produktów zwierzęcych,
PWRiL, Warszawa 2012
Jensen W. K., Devine C., Dikeman M. Encyclopedia of Meat Sciences,
Amsterdam, London, Elsevier Academic Press, 2004
Czarniecka- Skubina E., Przybylski W., Jaworska D., Wachowicz I., Urbańska
I., Niemyjski S. Charakterystyka jakości mięsa wieprzowego o zróżnicowanej
zawartości tłuszczu śródmięśniowego, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia.
Jakość, 6, 55, 285-294, 2007
Florowski T., Pisula A., Słowiński M., Orzechowska B. Processing suitability
of pork from different breeds reared in Poland, Acta Scientiarum Polonarum
Technologia Alimentaria, 5,2, 55-64, 2006
Migdał W., Wojtysiak D., Palka K., Natonek-Wiśniewska M., Duda I.,
Nowocień A. Skład chemiczny i parametry tekstury wybranych mięsni
tuczników rasy polskiej białej zwisłouchej ubijanych w różnym wieku,
Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 6,55, 277-284, 2007
Michalska G., Nowachowicz J., Wasilewski P.D., Bucket T. Związek między
wykorzystaniem paszy a wartością tuczną i rzeźną świń, Roczniki Naukowe
Polskiego Towarzystwa Zootechnicznego, 5,2, 111-118, 2009
Orzechowska B., Tyra M., Mucha A. Effect of growth rate on slaughter value
and meat quality pigs, Roczniki Naukowe Polskiego Towarzystwa
Zootechnicznego, 6,4, 341-351, 2010
Fernandez X., Monin G., Talmant A., Mourot J., Lebret B. Influence
of intramuscular fat content on the quality of pig meat- 1. Consumer
acceptability of m.longissimus lumborum, Meat. Science, 52, 67-72, 1999b
De Vol D. L., Mc Keith F. K., Bechtel P. J., Novakofski., Shanks R. D., Carr
T. R., Variation in composition and palability traits and relationships
36
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
betweem muszle characteristics and palability in random sample of pork
crasses, Journal of Animal Science. 66, 385-395, 1988
Wood J. D., Wiseman J., Cole D. J. A. Control and manipulation of meat
quality, Principles of Pig Science, Nottingham University Press, 433-456, 1994
Tyra M., Orzechowska B. Effect of age and growth rate on intramuscular fat
content on the longissimus dorsi muscle in Polish Landrace and Puławska
pigs, Animal Science, 1, 36-38, 2006
Tyra M., Żak G. Characteristics of Polish nucleus population of pigs in terms
of intramuscular fat (IMF) content of m. longissimus dorsi, Annals Animal
Science, 11, 297-304, 2010
TYRA M., ŻAK G. Analysis of the possibility of improving the indicators
of pork quality through selection with particular consideration of
intrimuscular FAT (IMP) content, Annals Animal Science, 13(1), 33-44, 2013
Suzuki K., Ishida M., Kadowaki H., Shibata T., Uchida H., Nishida A. Genetic
correlations among fatty acid compositions in different sites of FAT tissues,
meat production and meat quality traits in duroc pigs, Journal of Animal.
Science, 84, 2026-2034, 2006
Newcom D. W., Bass T. J., Schwab C. R., Stalder K. J. Genetic and
phenotypic relationship between individual subcutaneous backfat layers and
percentage of longissimus intramuscular fat in Duroc swine, Animal Science,
83, 318-323, 2005
Jaworska D., Przybylski W., Kałozyn Krajewska D., Czarniecka-Skubina E.,
Wachowicz I., Trząskowska M., Kajak K., Lech A., Niemyjski S. The
Assesement of Relationship between Characteristics determining Technological and Sensory Quality of Pork. Anim. Sci. Pap. Rep., 24, 2, 121-135, 2006
Litwińczuk A. Litwińczuk Z., Barłowska J., Florek M. Surowce zwierzęce,
ocena i wykorzystanie, PWRiL, 2004
Dolatowski Z. J., Twarda J., Dudek M. Zmiany uwodnienia mięsa podczas
dojrzewania, Annales UMCS, Sec. E, 59, 4, 1595-1606, 2004
Czyżak-Runowska G., Łyczyński A., Pospiech E., Kocwin-Podsiadła M.,
Wojtczak J., Rzosińska E., Mikołajczak B., Grześ B., Iwańska E., Krzęcio E.,
Sieczkowska H., Antosik K., Electrolical conductivity as an indicato of pork
meat quality, Journal of Central European Agriculture. 11, 1, 105-112, 2010
Litwińczuk Z. (red.), Metody oceny towaroznawczej surowców i produktów
zwierzęcych, Wydawnictwo UP w Lublinie, Lublin 2011
Sieczkowska H., Koćwin-Podsiadła M., Zybert A., Antosik K., Kamiński S.,
Wójcik E. The associastion between polymorphism of PKM2 gene and
glycolytic potential and pork meat quality, Meat Science, 84, 180-185, 2010
Litwińczuk A. Litwińczuk Z., Borkowska D., Barłowska J., Górska A.
Przewodnik do ćwiczeń z oceny i wykorzystania surowców zwierzęcych
(wyd II), Wydawnictwo AR w Lublinie, Lublin 2000
Pommier S. A., Murray A., Robertson W., Aalhus J., Gibson L., Sosnicki A.,
Klont R. Effect of genetics on meat quality and sensory properties of pork,
Canadian meat science association, Canadian Meat Science Association,
12, 8-11, 2004
37
31. Terlouw C. Stress reactions at slaughter and meat quality in pigs: genetic
background and prior experience. A brief review of recent findings, Livestock
Production Science 94, 125-135, 2005
32. Maiorano G., Kapelański W., Bocian M., Pizzuto R., Kapelańska J. Influence
of rearing system, diet and gender on performance, carcass traits and meat
quality of Polish Landrace pigs, Animal, 7, 2, 341-347, 2013
33. Rodri´Guez-SaŃchez Ja, Ripoll G., Calvo S., Arin˜ O L., Latorre Ma., The
effect of seasonality of the growing–finishing period on carcass, meat and fat
characteristics of heavy barrows and gilts, Meat Science, 83,3, 571-576, 2009
34. Silveira A. C. P., Freitas P. F. A., Cesara.S. M., Antunes R. C., Guimaraes E.
C., Batista D. F. A., Torido L. C. Influence of the halothane gene (HAL)
on pork quality in two commercial crossbreeds, Genetics of Molecular.
Research, 10,3, 1479-1489, 2011
35. Sieczkowska H., Zybert A., Antosik K., Koćwin-Podsiadła M., Kamiński S.,
Wójcik E., Kmieć M. The effect of interaction between PKM2 ang GLUT4
genotypes on pork quality, Procceding of 53rd International Congress of Meat
Science technology, Beijing, China, 269-270, 2007
36. Otto G., Roehe R., Looft H., Thoelking L., Kalm E. Comparison of different
methods for determination of drip loss and their relationships to meat quality
and carcass characteristics in pigs, Meat Sci., 2004, 3 (68), 401-409
Opis wybranych wyróżników jakości technologicznej mięsa
wieprzowego
Streszczenie
Współczesnie konsument coraz większą uwagę zwraca na jakość spożywanego mięsa i jego
przetworów. Jakość wieprzowiny, jest pojęciem złożonym. Posiada ono cechy obiektywne
(mierzalne np. masa, wskaźniki chemiczne) oraz subiektywne (np. barwa, zapach). Jedną ze
składowych jakości mięsa jest jakość technologiczna obejmująca istotne w aspekcie wykorzystania i przerobu surowca mięsnego parametry fizyczne oraz chemiczne, charakteryzujące
surowiec, tj. wielkość wyrębów, zawartość białka i tłuszczu, wodochłonność, odczyn pH, status
przeciwutleniający. Celem pracy był opis wybranych wyróżników kształtujących jakość technologiczną miesa wieprzowego.
Słowa kluczowe: jakość, wieprzowina, technologia żywności
Description of the selected features of technological quality of pork
Abstract
The modern consumer devote more attention to the quality of the consumed meat and meat
products. The quality pork, is a complex notion. It has objective features measurable. (mass
and chemical indicators) and subjective (eg. color, smell). One of the components of meat
quality is the quality of the technology. It consists of the physical and chemical parameters
significant in terms of the use and processing of meat. ie. the size of felling, protein and fat
content, water holding capacity, pH and antioxidant status. Aim of this study is to describe
some traits that shape the technological quality of pork meat.
Keywords: quality, pork, food technology
38
Agnieszka Zaborska1, Jolanta Król2, Aneta Brodziak3
Jakość produktów mlecznych
na podstawie raportów
z krajowych kontroli IJHARS
i europejskiego systemu RASFF
1. Wstęp
Największym wyzwaniem współczesnego sektora żywnościowego jest
przede wszystkim zapewnienie bezpieczeństwa produkowanej i dostarczanej na rynek żywności. Ostatnie lata przyniosły wzrost świadomości
konsumentów na temat istniejących i potencjalnych zagrożeń zdrowotnych,
jakie niesie ze sobą żywność. Współczesny konsument chce mieć również
pewność, że kupowana przez niego żywność jest autentyczna i pełnowartościowa. Należy podkreślić, że żywność zafałszowana jest zwykle
mniej wartościowa pod względem składu chemicznego, właściwości
biologicznych i wartości odżywczej. Z tych powodów podejmuje się coraz
więcej kroków w celu zagwarantowania, że żywność jest pod ciągłym
nadzorem i kontrolą. Przyglądając się piramidzie żywienia, możemy łatwo
dostrzec, że mleko i jego przetwory zajmują w niej ważne miejsce i powinny być spożywane kilka razy dziennie. Produkty te posiadają wysoką
wartość odżywczą: są źródłem cennego białka, tłuszczu o unikalnym składzie, laktozy oraz wielu związków biologicznie aktywnych. Poza tym
wszystkie składniki mleka i produktów mlecznych występują w postaci
umożliwiającej ich optymalne trawienie, wchłanianie i przyswajanie przez
organizm ludzki. Powszechne spożycie mleka i jego produktów powinno
nakładać na producentów jeszcze większe poczucie odpowiedzialności za
ich bezpieczeństwo i wysoką jakość. Bezpieczeństwo konsumentów jest
wspierane i weryfikowane działaniem właściwych organów nadzorujących
(m.in. Inspekcję Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych
– IJHARS), które przeprowadzają ocenę zgodności procesów lub ich
1
[email protected], Katedra Towaroznawstwa i Przetwórstwa Surowców Zwierzęcych,
2
[email protected], Katedra Towaroznawstwa i Przetwórstwa Surowców Zwierzęcych,
3
[email protected], Katedra Hodowli i Ochrony Zasobów Genetycznych Bydła,
Pracownia Ekologicznej Produkcji Żywności Pochodzenia Zwierzęcego, Wydział Biologii
i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, www.up.lublin.pl
39
wyników z normami prawnymi oraz innymi dokumentami odniesienia [1,
2]. Prawo żywnościowe nakłada obowiązek ochrony konsumenta m.in.
poprzez prowadzenie urzędowej kontroli żywności na wszystkich etapach
produkcji, przetwarzania i dystrybucji w celu sprawdzenia przestrzegania
przez podmioty branży żywnościowej odpowiednich przepisów. Na
poziomie europejskim w celu zapewnienia najwyższych standardów
w zakresie bezpieczeństwa żywności w całym łańcuchu żywnościowym
funkcjonuje system bezpieczeństwa i nadzoru, określany jako Systemem
Wczesnego Ostrzegania o Niebezpiecznych Produktach Żywnościowych
i Paszach – w skrócie RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) [3].
2. Cel pracy
Celem pracy była analiza jakości produktów mlecznych na podstawie
raportów z kontroli przeprowadzonych przez IJHARS oraz powiadomień
do systemu RASFF.
3. Podstawy prawne zapewnienia jakości i bezpieczeństwa
żywności
Jakość a przede wszystkim jej najważniejsza składowa – stopień zdrowotności są fundamentalnymi cechami żywności, stąd też prawo żywnościowe szczegółowo reguluje te kwestie dając konsumentowi pewność, że
żywność, którą nabywa spełnia jego oczekiwania. Wymagania związane
z zapewnieniem tych cech znalazły swój formalny wyraz w odpowiednich
aktach prawnych wydawanych na całym świecie. Zgodnie z obowiązującym prawem żywnościowym, żywność wprowadzana do obrotu musi
być bezpieczna dla życia i zdrowia konsumentów. Ponadto powinna być
odpowiednio oznakowana, tak aby konsument mógł wybrać produkt
według własnych preferencji i potrzeb. Dodatkowo znaczna część produktów żywnościowych, w tym mleko spożywcze, masło, a także inne
przetwory mleczne, muszą spełniać minimalne standardy jakości handlowej
określone na poziomie wspólnotowym i krajowym. Dla wyrobów, dla
których nie określono takich standardów parametry jakościowe określa
producent, deklarując je przede wszystkim w oznakowaniu. Prawo żywnościowe zakazuje wszelkich praktyk mogących wprowadzać konsumenta
w błąd, w tym fałszowania artykułów spożywczych. Żywność zafałszowana jest zwykle mniej wartościowa pod względem składu chemicznego,
właściwości biologicznych i wartości odżywczej, może też być niebezpieczna dla zdrowia i życia konsumenta. W Unii Europejskiej obowiązują
przede wszystkim: rozporządzenie (WE) NR 178/2002 ustalające ogólne
zasady i wymagania prawa żywnościowego, ustanawiające Europejski
Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) oraz ustanawiające procedury
40
z krajowych kontroli IJHARS i europejskiego systemu RASFF
w sprawie bezpieczeństwa żywności [4]; rozporządzenie (WE) nr 852/2004
w sprawie higieny środków spożywczych [5]; rozporządzenie (WE)
nr 853/2004 ustanawiające szczególne przepisy dotyczące higieny w odniesieniu do żywności pochodzenia zwierzęcego [6]; rozporządzenie (WE) nr
854/2004 ustanawiające szczególne przepisy dotyczące organizacji urzędowych kontroli w odniesieniu do produktów pochodzenia zwierzęcego
przeznaczonych do spożycia przez ludzi [7]; rozporządzenie (WE)
nr 882/2004 w sprawie kontroli urzędowych przeprowadzanych w celu
sprawdzenia zgodności z prawem paszowym i żywnościowym oraz regułami dotyczącymi zdrowia zwierząt i dobrostanu zwierząt [8]. Przepisy
prawa Unii Europejskiej mają pierwszeństwo przed prawem krajowym
państwa członkowskiego, a w przypadku sprzeczności przepisów prawa
unijnego i krajowego zastosowanie mają te pierwsze. Jednakże istnieje
możliwość wprowadzania dodatkowych, krajowych regulacji prawnych.
Polskie ustawodawstwo żywnościowe opiera się głównie na ustawie
o bezpieczeństwie żywności i żywienia z dnia 25 sierpnia 2006 r. z późn.
zmianami, która określa warunki dla zapewnienia bezpieczeństwa żywności na wszystkich etapach łańcucha żywnościowego,,od pola do stołu”
w zakresie nieuregulowanym prawem wspólnotowym [9]. Ustawa ta określa
wymagania zdrowotne żywności, wymagania dotyczące przestrzegania zasad
higieny dla żywności oraz materiałów i wyrobów przeznaczonych do kontaktu
z żywnością, wymagania dotyczące przeprowadzania urzędowych kontroli
żywności oraz właściwość organów w zakresie przeprowadzania urzędowych
kontroli żywności [10]. Warto również wspomnieć o Polskich Normach, które
stanowią ważne miejsce w polskim sektorze żywnościowym. Zgodnie
z ustawą z dnia 12 września 2002 r. o normalizacji [11] korzystanie PN jest
dobrowolne, jednakże ze względu na wieloletnie tradycje ich stosowania, nadal
stanowią podstawę do weryfikacji spełnienia wymagań wielu produktów
żywnościowych. Za tworzenie i treść Polskich Norm odpowiedzialny jest
Polski Komitet Normalizacyjny (PKN). Działalność Komitetu wynika
z podstawowej zasady normalizacji dobrowolnej – normy tworzą zainteresowani na własne potrzeby i z własnych środków. Polskie normy określają
również szczegółowe wymagania dla mleka i produktów mlecznych [12÷17].
Nadzór nad jakością i bezpieczeństwem żywności w Polsce opiera się na
dwóch systemach kontroli: wewnętrznej i zewnętrznej. System kontroli
wewnętrznej jest prowadzony w zakładzie produkującym, przetwarzającym
czy wprowadzającym do obrotu żywność. Polega to na wdrożeniu obligatoryjnych Zasad Dobrej Praktyki Produkcyjnej (GMP), Zasad Dobrej Praktyki
Higienicznej (GHP) oraz Systemu Analizy Zagrożeń i Krytyczny Punkt
Kontrolny (HACCP). Ponadto zakład może stosować systemy nieobowiązkowe np.: ISO 9001, ISO 22000, IFS, BRC, QACP. Zgodnie z wymaganiami prawa żywnościowego główną odpowiedzialność za jakość
41
i bezpieczeństwo żywności na każdym etapie wytwarzania ponosi producent. W związku z tym każda organizacja produkująca żywność lub
wprowadzająca ją do obrotu powinna prowadzić własną kontrolę, uwzględniającą najbardziej newralgiczne i istotne elementy lub etapy swojej
działalności. Do zadań kontroli wewnętrznej należy przede wszystkim
zapewnienie właściwej jakości zdrowotnej żywności oraz przestrzeganie
zasad higieny w procesie produkcji i obrocie żywnością [18].
Kontrola zewnętrzna opiera się na niezależnej od producenta i sprawowanej przez wyspecjalizowane organy urzędowej kontroli żywności.
Kontrola urzędowa według wymagań prawnych to każda forma nadzoru,
którą wykonuje właściwy organ lub wspólnota w celu sprawdzenia zgodności z prawem paszowym i żywnościowym, regułami dotyczącymi zdrowia zwierząt i ich dobrostanu. Urzędowe kontrole powinny być przeprowadzane zgodnie z następującymi zasadami:
 regularnie, z właściwą częstotliwością pozwalającą na zapewnienie
bezpieczeństwa żywności oraz eliminowanie zagrożeń związanych
ze zwierzętami, paszami i żywnością;
 bez wcześniejszego uprzedzenia podmiotów kontrolowanych;
 na każdym etapie produkcji, przetwarzania i dystrybucji żywności,
pasz oraz zwierząt i produktów zwierzęcych;
 w takim samym stopniu i w takim samym zakresie w odniesieniu do
wywozu poza Wspólnotę, jak i do przywozu z państw trzecich.
Nadzór nad jakością i bezpieczeństwem żywności w Polsce sprawują
następujące organy:
1. Państwowa Inspekcja Sanitarna;
2. Inspekcja Weterynaryjna;
3. Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno Spożywczych;
4. Inspekcja Handlowa;
5. Państwowa Inspekcja Ochrony Roślin i Nasiennictwa [7].
4. Charakterystyka wybranych produktów mlecznych
w odniesieniu do wymagań jakościowych
Produkty mleczne podlegają wymaganiom jakościowym, które zostały
określone w aktach prawnych. Spośród najważniejszych należy wymienić:
 Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1662/2006 z dnia 6 listopada 2006 r.
ustanawiające szczególne przepisy dotyczące higieny w odnie-sieniu
do żywności pochodzenia zwierzęcego [19],
 Rozporządzenie Rady (WE) nr 1234/2007 z dnia 22 października
2007 r. ustanawiające wspólną organizację rynków rolnych oraz
przepisy dotyczące niektórych produktów rolnych [20].
42
Z kolei, bardziej szczegółowe wymagania dla mleka i produktów mlecznych zawarte są w Polskich Normach [12-17].
Spośród najbardziej popularnych produktów mlecznych w Polsce należy
wymienić mleko spożywcze, sery, w tym twarogi kwasowe i podpuszczkowe dojrzewające i niedojrzewające, a także mleko fermentowane i masło.
Mleko spożywcze, w zależności od rodzaju zastosowanej obróbki,
oferowane jest konsumentom jako mleko pasteryzowane, mleko pasteryzowane w wysokiej temperaturze lub mleko UHT (ang. Ultra High Temperature), a także mleko spożywcze produkowane przy zastosowaniu
technologii ESL (ang. Extended Shelf Life). Mleko spożywcze powinno
charakteryzować się:
 temperaturą zamarzania bliską średniej temperaturze zamarzania
mleka surowego odnotowanej na obszarze pochodzenia odbieranego
mleka;
 gęstością nie mniejszą niż 1,028 g/l w przypadku mleka zawierającego 3,5% tłuszczu w temp. 20°C lub równoważną masą na litr
w przypadku mleka o innej zawartości tłuszczu;
 zawartością, co najmniej 2,9% białka w przypadku mleka zawierającego 3,5% tłuszczu lub równoważną wartością w przypadku mleka
o innej zawartości tłuszczu.
 Bardziej szczegółowe wymagania zawarto w normie PN-A-86003:
1996 [12].
Z kolei, serem nazywany jest produkt mleczny, który wytwarzany jest
z mleka poprzez wytrącenie białka w postaci skrzepu poddawanego dalszej
obróbce. Istnieje wiele gatunków sera, które można podzielić ze względu
na gatunek mleka, zawartość tłuszczu, konsystencję, proces produkcyjny
i czas dojrzewania [21]. Sery przekazywane do obrotu powinny odpowiadać wymaganiom jakościowym określonym w normach przedmiotowych [14-16].
Mleko fermentowane to produkt otrzymany w wyniku fermentacji
mleka z użyciem odpowiedniej mikroflory, która powoduje obniżenie pH
i/lub koagulację mleka; z dodatkiem lub bez dodatku nie więcej niż 30%
niemlecznych składników smakowych; o zwiększonej lub nie zwiększonej
zawartości suchej masy. Jako mleko fermentowane uznawane są głównie:
jogurt, jogurt o zmienionej mikroflorze, mleko acidofilne, kefir i kumys
[17, 22].
Natomiast, masłem nazywany jest produkt zawierający nie mniej niż
80% i nie więcej niż 90% tłuszczu mlecznego, nie więcej niż 16% i nie
mniej niż 2% suchej masy beztłuszczowej. Przy innych zawartościach
tłuszczu mlecznego produkt nazywamy masłem o zawartości trzech
czwartych tłuszczu (60-62%), masłem półtłustym (39-41%), czy też tłusz-
43
czem mlecznym do smarowania z podaną procentową zawartością tłuszczu
(poniżej 39%; powyżej 41%, ale poniżej 60%; powyżej 62,5%, ale poniżej
80%). Wymagania organoleptyczne i fizykochemiczne dla masła extra
zawarto w PN-A-86155:1995 [13].
5. Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych
Jakość handlowa to cechy artykułu rolno-spożywczego dotyczące jego
właściwości organoleptycznych, fizykochemicznych i mikrobiologicznych
w zakresie technologii produkcji, wielkości lub masy oraz wymagania
wynikające ze sposobu produkcji, opakowania, prezentacji i oznakowania.
Nadzór nad jakością handlową artykułów rolno-spożywczych z wyłączeniem wymagań zdrowotnych, sanitarnych, weterynaryjnych i fitosanitarnych powierzony został Inspekcji Jakości Handlowej Artykułów RolnoSpożywczych (IJHARS). Inspekcja ta funkcjonuje na podstawie ustawy
z dnia 21 grudnia 2000 r. o jakości handlowej artykułów rolno-spożywczych. Inspekcja podlega Ministrowi Rolnictwa i Rozwoju Wsi, a organami wykonawczymi są Główny Inspektor Jakości Handlowej Artykułów
Rolno-Spożywczych oraz Wojewoda przy pomocy Wojewódzkiego
Inspektora Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych [23, 24].
IJHARS sprawuje nadzór nad jakością handlową artykułów rolnospożywczych poprzez:
 kontrolę jakości handlowej artykułów rolno-spożywczych w produkcji i obrocie, w tym wywożonych za granicę;
 kontrolę jakości handlowej artykułów rolno-spożywczych sprowadzanych z zagranicy, w tym kontrolę graniczną tych artykułów;
 dokonywanie oceny i wydawanie świadectw w zakresie jakości
handlowej artykułów rolno-spożywczych;
 oraz kontrolę warunków składowania i transportu artykułów rolnospożywczych.
Kontrola obejmuje co najmniej jedną z następujących czynności:
 sprawdzenie dokumentów umożliwiających identyfikację artykułu
rolno-spożywczego, atestów jakościowych, wyników badań laboratoryjnych oraz innych dokumentów świadczących o jego jakości
handlowej;
 sprawdzenie opakowania, oznakowania, prezentacji artykułu rolnospożywczego oraz warunków jego przechowywania i transportu;
 oględziny artykułu rolno-spożywczego;
 pobranie próbek oraz ich ocenę lub badanie laboratoryjne;
 ustalenie klasy jakości artykułu rolno-spożywczego;
44
 sprawdzanie sposobu produkcji artykułu rolno-spożywczego lub
prawidłowości przebiegu procesu technologicznego, o ile wynika to
z odrębnych przepisów [24, 25].
Badania wykonywane przez IJHARS są przeprowadzane w celu sprawdzenia czy produkty spełniają wymagania zawarte w przepisach krajowych
i wspólnotowych oraz deklaracji producenta, a także stwierdzenia czy są
autentyczne pod względem rodzaju i gatunku. Kontrola jakości handlowej
produktów mlecznych ma na celu ocenę czterech cech jakości handlowej:
 organoleptycznych (smak, zapach, wygląd, w tym barwa i konsystencja) – są one bardzo ważne dla konsumenta, ponieważ są związane z naszymi zmysłami i przez to właśnie na nie zwraca się największą uwagę jeśli chodzi o pierwsze odczucia dotyczące produktu;
 fizykochemicznych (zawartość białka, tłuszczu, suchej masy, laktozy, gęstość, kwasowość) – są to badania przeprowadzane w laboratorium, do których używa się specjalnej aparatury pomiarowej; dzięki
nim można porównać deklarację producenta z wynikami analiz;
 mikrobiologicznych (ogólna liczba drobnoustrojów, liczba pleśni,
liczba bakterii z grupy coli, gronkowce, liczba bakterii mezofilnych,
psychofilnych i proteolitycznych, Salmonella, Shigella), dzięki badaniom mikrobiologicznym można określić jakość mleka, czy ocenić
przydatność do spożycia;
 znakowania, skład na etykiecie produktu jest podstawowym źródłem
informacji dla potencjalnego kupującego [25, 26].
6. System Wczesnego Ostrzegania o Niebezpiecznych
Produktach Żywnościowych i Paszach (RASFF)
System RASFF (The Rapid Alert System for Food and Feed) służący
wymianie informacji na temat produktów konsumpcyjnych funkcjonuje na
terenie Unii Europejskiej od 1978 r., ale jako system RASFF działa od
2002 r. Podstawą do utworzenia tego sytemu było rozporządzenie (WE) nr
178/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiające ogólne zasady
i wymagania prawa żywnościowego, powołujące Europejski Urząd ds.
Bezpieczeństwa Żywności oraz ustanawiające procedury w zakresie
bezpieczeństwa żywności [3]. Istotą systemu RASFF jest wymiana
informacji o niebezpieczeństwie związanym z żywnością, wyrobami
i materiałami do kontaktu z żywnością oraz paszami pomiędzy organami
urzędowej kontroli państw członkowskich UE. Produkty żywnościowe
niespełniające ścisłych wymagań prawnych są wycofywane z rynku w celu
eliminacji zagrożenia zdrowia i życia człowieka. Członkami systemu są:
 państwa członkowskie UE i reprezentujące je krajowe punkty oraz
podpunkty kontaktowe;
45




Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA);
Komisja Europejska (odpowiedzialna za zarządzanie siecią RASFF);
Urząd Nadzoru EFTA;
państwa nie będące członkami UE ale należące do systemu RASFF:
Islandia, Norwegia, Lichtenstein, Szwajcaria;
 na podstawie dodatkowych umów również kraje kandydujące do
Unii Europejskiej, państwa trzecie i organizacje międzynarodowe.
Każde państwo członkowskie, Komisja Europejska i Urząd Nadzoru
mają wyznaczony punkt kontaktowy, który jest członkiem sieci. W Polsce
odpowiedzialnym za kierowanie siecią systemu RASFF jest Główny
Inspektor Sanitarny, który prowadzi krajowy punkt kontaktowy. Natomiast
w Głównym Inspektoracie Weterynaryjnym funkcjonuje podpunkt krajowego punktu kontaktowego. Wszystkie punkty kontaktowe zapewniają
dostępność dyżurnego urzędnika również poza godzinami pracy, siedem
dni w tygodniu przez całą dobę, na wypadek nagłych powiadomień. Zgłoszenia mogą trafiać do systemu RASFF w wyniku nieprawidłowości
stwierdzanych podczas kontroli na granicy, samokontroli w zakładzie,
skargi konsumentów, zatrucia pokarmowego, monitoringu mediów, urzędowych kontroli na rynku czy urzędowych kontroli w kraju spoza UE.
Wszelkie informacje dotyczące bezpośredniego lub pośredniego niebezpieczeństwa, pochodzącego z żywności lub pasz, trafiają do punktów
kontaktowych, a następnie przekazywane są do Komisji Europejskiej, która
niezwłocznie powiadamia pozostałych członków sieci. W zależności od
stopnia zagrożenia wyróżniono cztery kategorie powiadomień przekazywanych w ramach systemu RASFF:
 alarmowe powiadomienie rynkowe (ang. alert notification). Jest to
powiadomienie o zagrożeniu znajdującym się już na rynku, wymagającym bądź mogącym wymagać bezzwłocznego działania w innym
państwie będącym członkiem systemu RASFF;
 informacyjne powiadomienie rynkowe w celu działań następczych
(ang. information notification for follow-up) lub też informacyjne
powiadomienie rynkowe w celu zwrócenia uwagi (ang. information
notification for attention). Jest to powiadomienie o zagrożeniu
niewymagającym natychmiastowego działania w innym państwie
będącym członkiem systemu RASFF. Wysyłane jest, gdy żywność
lub pasze nie są jeszcze dostępne na rynku lub gdy zagrożenie z ich
strony nie jest zbyt wielkie;
 powiadomienie o odrzuceniu na granicy (ang. border rejection).
Dotyczy odrzucenia partii, kontenera bądź ładunku żywności lub
paszy na granicy [3, 27].
46
7. Wyniki z kontroli jakości produktów mlecznych
przeprowadzonych przez IJHARS w latach 2010-2014
Wielu producentów, chcąc zwiększyć zyski i konkurencyjność cenową
produktu, ukryć faktyczne pochodzenie produktu, czy też jego niewłaściwą
jakość bardzo często posuwa się do fałszowania produktów żywnościowych, w tym mleka i produktów mlecznych. Produkt zafałszowany to
taki, którego skład lub inne właściwości zostały zmienione, a nabywca nie
został o tym poinformowany lub wprowadzone zostały zmiany mające na
celu ukrycie jego rzeczywistego składu. Skutki fałszowania żywności
odczuwają zarówno konsumenci, gdyż kupują produkty niepełnowartościowe, jak i uczciwi producenci przegrywający w nieuczciwej konkurencji. Najczęstszą praktyką obserwowaną przez Inspektorów JHARS jest
zastępowanie składnika tańszym odpowiednikiem, dodatek wody, zebranie
tłuszczu, nieprawidłowa deklaracja składu ilościowego produktu, nieprawdziwa deklaracja pochodzenia produktu. W przypadku wielu produktów
mlecznych kontrole wykazały niezgodności pod względem cech organoleptycznych, tj. konsystencji, barwy, smaku i zapachu produktów (wykres
1). Najwięcej nieprawidłowości wykryto w 2014 roku (4,4% badanych
próbek artykułów mlecznych).
Wykres 1. Zafałszowania artykułów mlecznych pod względem cech organoleptycznych w latach
2010-2014 [%]. Źródło: opracowanie własne na podstawie [28-32]
Zafałszowania właściwości fizykochemicznych produktów mlecznych
dotyczyły najczęściej zaniżonej lub zawyżonej zawartości tłuszczu i zawyżonej zawartości wody. W 2014 roku zanotowano nieznaczny spadek ilości
zafałszowań w tym zakresie (wykres 2).
47
Wykres 2. Zafałszowania artykułów mlecznych pod względem cech fizykochemicznych w latach
2010-2014 [%]. Źródło: opracowanie własne na podstawie [28-32]
W 2010 roku raporty IJHARS przedstawiły zafałszowania produktów
mlecznych pod względem cech mikrobiologicznych na poziomie 13,6%
(wykres 3). Kolejne lata przyniosły znaczną tendencję spadkową tego typu
zafałszowań. W 2013 r. nie stwierdzono żadnych zagrożeń mikrobiologicznych artykułów mlecznych.
Wykres 3. Zafałszowania artykułów mlecznych pod względem cech mikrobiologicznych
w latach 2010-2014 [%]. Źródło: opracowanie własne na podstawie [28-32]
48
Analizując zafałszowania produktów mlecznych pod kątem znakowania
(wykres 4) można zauważyć tendencję spadkową. Najwięcej zafałszowań
wykryto w 2011 roku (20,45% badanych próbek artykułów mlecznych),
natomiast najmniej w 2014 roku (13,1% badanych próbek artykułów
mlecznych). Podczas kontroli inspektorzy JHARS zauważyli, że producenci nadużywali niedozwolonych sformułowań „nie zawiera konserwantów”, „bez glutenu, bez żelatyny, bez konserwantów” bądź „bez dodatku cukru” na produktach mlecznych, w których użycie tych składników jest
zabronione (np. jogurcie bez dodatków smakowych). Reklamowali także
produkt „naturalny”, który zawierał w składzie żelatynę wieprzową i glukozę. Często używali wyrażenia „fit”, które podsuwa na myśl wyobrażenie
dietetycznego produktu zawierającego tłuszcz mleczny, w którym tak
naprawdę zawartość tłuszczu nie została obniżona. Inspektorzy odnotowali
również niedostatki w informacjach o składnikach charakteryzujących
produkt, np. brak ilościowej zawartości wsadu owocowego w jogurcie.
Ponadto na etykietach znajdowały się informacje o zawartości tłuszczu,
które były sprzeczne z wynikami badań laboratoryjnych.
Wykres 4. Zafałszowania artykułów mlecznych pod względem znakowania w latach 2010-2014
[%]. Źródło: opracowanie własne na podstawie [28-32]
Podsumowując wyniki kontroli Inspekcji można zauważyć, że liczba
artykułów mlecznych zafałszowanych pod względem cech mikrobiologicznych oraz znakowania spada. W ostatnich dwóch latach znacząco
wzrósł natomiast odsetek zafałszowań pod względem cech organoleptycznych.
49
8. Powiadomienia dotyczące mleka i produktów mlecznych do
europejskiego systemu RASFF w latach 2010-2014
Liczba powiadomień dotyczących mleka i produktów mlecznych do
systemu RASFF na przestrzeni lat 2010-2014 zmniejszyła się (wykres 5).
Najwięcej tego typu powiadomień, tj. 79, odnotowano w 2010 roku.
W kolejnych latach liczba notyfikacji zmniejszała się aż do 43 powiadomień w 2013 roku. W kolejnym roku stwierdzono zwiększenie udziału
mleka i produktów mlecznych jako żywności niebezpiecznej, odnotowano
bowiem 66 powiadomień, które stanowiły 2% wszystkich notyfikacji
zgłoszonych do systemu RASFF.
Wykres 5. Liczba wszystkich powiadomień do systemu RASFF w latach 2010-2014 oraz
zgłoszeń dotyczących mleka i produktów mlecznych.
Źródło: opracowanie własne na podstawie [33-38]
Uwzględniając podział na kategorie zgłoszeń, zagrożenia związane
z mlekiem i produktami mlecznymi zgłaszano do systemu RASFF najczęściej jako alarmowe powiadomienia rynkowe (wykres 6). Na przestrzeni
lat 2010-2014 było ich średnio 20, za wyjątkiem roku 2014, w którym
alarmowe powiadomienia rynkowe stanowiły znaczną większość wszystkich
powiadomień, wynosząc 48. Kategoria powiadomienie o odrzuceniu na
granicy stanowiła niewielką liczbę ogółu powiadomień, a w roku 2013 nie
odnotowano żadnego przypadku w tej kategorii. Informacyjne powiadomienia rynkowe w celu zwrócenia uwagi stanowiły średnio 8 zgłoszeń,
50
natomiast informacyjne powiadomienie rynkowe w celu działań następczych średnio 13. Należy dodać, że w roku 2010 nie uwzględniano podziału na dwie kategorie informacyjne, dlatego też na wykresie przedstawiono łączną liczbę powiadomień informacyjnych – wynoszącą 56.
* łączna liczba powiadomień informacyjnych
Wykres 6. Liczba powiadomień dotycząca mleka i produktów mlecznych do systemu RASFF
z podziałem na kategorię zgłoszenia. Źródło: opracowanie własne na podstawie [33-38]
Przykłady powiadomień do systemu RASFF o zagrożeniach mleka
i produktów mlecznych przedstawiono w tabeli 1. Przyczyny zagrożeń były
bardzo zróżnicowane, dotyczyły uszkodzonego opakowania, pozostałości
zanieczyszczeń produkcyjnych, zanieczyszczeń mikrobiologicznych,
nieodpowiednich cech organoleptycznych czy braku deklaracji składników
mleka. Wszystkie przyczyny występowania zagrożeń bezpieczeństwa
mleka i produktów mlecznych w roku 2014 przestawiono na wykresie 7.
Należy podkreślić, że najwięcej zgłoszeń do systemu RASFF (aż 71%
przypadków) dotyczyło obecności niepożądanych mikroorganizmów, tj.
51
Listeria monocytogenes, Eschericha coli, Bacillus subtilis, Bacillus cereus.
Warto zwrócić uwagę, że źródłem aż 44 powiadomień z 66 były sery,
w większości przypadków pochodzące z Francji.
Tabela 1. Wybrane powiadomienia do systemu RASFF w 2014 roku dotyczące mleka
i produktów mlecznych
powiadomienie
o odrzuceniu towarów na
granicy
alarmowe powiadomienie rynkowe
Kategoria
Data
Kraj
16.12
Francja
11.12
Słowenia
03.12
Niemcy
03.12
Francja
28.11
Włochy
24.11
Francja
27.10
Francja
17.10
Niemcy
10.06
Wielka
Brytania
Włochy
12.02
Włochy
03.03
Austria
11.03
Portugalia
27.01
Szwajcaria
22.01
France
27.11
Holandia
04.07
Holandia
30.09
Szwajcaria
15.08
Przedmiot powiadomienia
Salmonella (obecność w 25g) w serze raclette
z surowego mleka z Francji
śladowe ilości mleka (8,7 mg / kg – ppm)
w bezglutenowych ryżowych ciasteczkach
czekoladowych z Niemiec
Salmonella Montevideo (obecność / 25g) i wysoka
liczba Escherichia coli (80000 jtk / g) w miękkich
serach z Francji z surowego mleka krowiego
Listeria monocytogenes (> 6000 jtk / g) w serach
z Francji z surowego mleka krowiego
niedeklarowany składnik mleka (serwatka
w proszku) w solonych krakersach z Niemiec
enteropatogenna Escherichia coli w serze z mleka
surowego z Francji
Escherichia coli wytwarzająca toksynę Shiga
w serze camembert wyprodukowanego z surowego
mleka z Francji
Zbyt duża zawartość nadtlenku wodoru (> 25 mg / l)
w czekoladowym i waniliowym deserze
wyprodukowanym w Niemczech
Bacillus subtilis (> 3000 jtk / g) w mleku
smakowym z Niemiec
aflatoksyna (M1) w surowym mleku z Włoch
Nadtlenek wodoru (obecność w 2 z 5 pojemników)
w waniliowo-czekoladowym budyniu z Niemiec
Listeria monocytogenes (510 jtk / g) w serze z mleka
surowego z Włoch
Listeria monocytogenes (obecność / 25g) w mleku
owczym z Hiszpanii
Listeria monocytogenes (4100 jtk / g) w serze
gorgonzola z Włoch
Listeria monocytogenes (120 jtk / g) w kozim serze
z Francji
nieodpowiednie cechy organoleptyczne mleka
schłodzonego z Holandii
mrożony ser ze Stanów Zjednoczonych
z uszkodzonym opakowaniem
Listeria monocytogenes (800 jtk / 100g) w serze
gorgonzola z Włoch
52
informacyjne powiadomienie rynkowe w celu
działań następczych
informacyjne powiadomienie
rynkowe w celu zwrócenia uwagi
08.08
Wielka
Brytania
20.06
Francja
17.04
Austria
02.01
Francja
04.12
Włochy
31.10
Dania
12.09
Francja
13.08
Włochy
29.04
Francja
25.04
Niemcy
17.04
Finlandia
Bacillus cereus (między 240 a 1 * 10E6 jtk / g)
w śmietanie z Wielkiej Brytanii
Listeria monocytogenes (między 1100 a 12000 jtk
/ g) w koktajlach mlecznych wyprodukowanych
we Francji ze sterylizowanego mleka
pochodzącego z Belgii
Listeria monocytogenes (180 jtk / g)
w mascarpone gorgonzola z Włoch
wytwarzający toksynę Shiga Escherichia coli (w 2
próbkach / 25g) w serze z mleka surowego
z Francji
wysoka liczba pleśni (<100; <100; 100000;
85000; <100; <100; <100; 2000; 360; <100 jtk / g)
w serze tartym z Włoch
uszkodzone opakowania serów pochodzących
z Hiszpanii
Listeria monocytogenes (<10 jtk / g) w serze
gorgonzola do pizzy z Włoch
zły stan higieniczny (czarne plamy) świeżego
mleka z Węgier
wysoka liczba Escherichia coli (2000000 jtk / g)
w serze z Francji
zanieczyszczenia (nierozpuszczone pozostałości
z procesu produkcyjnego) w schłodzonych serach
z Węgier
wysoka liczba Escherichia coli (2600 jtk / g)
w serze z Węgier
Źródło: opracowanie własne na podstawie [37, 38]
W ramach funkcjonowania systemu RASFF w Polsce w przypadku
mleka i produktów mlecznych wykrywano przede wszystkim zagrożenia
mikrobiologiczne – głównie Salmonella i Listeria monocytogenes (tabela
2). Przyczyną powiadomień była również obecność zabronionej substancji
– chloramfenikolu oraz błędny zapis daty ważności na serze gouda.
53
Wykres 7. Przyczyny zgłoszeń mleka i produktów mlecznych do systemu RASFF w 2014 roku
[%]. *inne: aflatoksyny, dioksyny, pleśnie, niska higiena – po 1,5%; woda utleniona,
niedozwolona substancja – chloramfenikol, niepoprawna data ważności – 0,1%.
Tabela 2. Powiadomienia do systemu RASFF w 2014 roku dotyczące Polski (kategoria mleko
i produkty mleczne)
Kategoria
alarmowe
powiadomienie rynkowe
informacyjne
w celu zwrócenia uwagi
informacyjne
w celu
działań
następczych
Data
Kraj
28.04
Niemcy
21.03
Polska
05.03
Polska
24.11
Rumunia
54
Przedmiot powiadomienia
Salmonella spp. (obecność)
w odtłuszczonym mleku w proszku
pochodzącym z Polski (transport do
Holandii)
Listeria monocytogenes (obecność /
25g) w maśle z Polski
Obecność zabronionej substancji
chloramfenikolu (2,22 mg / kg –
ppb) w surowym mleku z Polski
błędna data ważności sera gouda
z Polski
9. Podsumowanie
Od wielu lat autentyczność i bezpieczeństwo zdrowotne żywności
podlegają ścisłej regulacji prawnej i specjalistycznym procedurom logistycznym, niestety liczba produktów fałszowanych oraz nieodpowiedniej
jakości jest wciąż znaczna. Patrząc przez pryzmat ważności zagadnień
zapewnienia jakości i bezpieczeństwa żywnościowego, niezbędne jest
podejmowanie wszelkich działań mających na celu ich zagwarantowanie.
Konsument nie jest w stanie sam kontrolować bezpieczeństwa i jakości
żywności. Poprzez indywidualne obserwacje i zachowania może jedynie
zmniejszać lub zwiększać popyt na pewne produkty. Wykrywanie
zafałszowań żywności jest ważne dla kupujących, ponieważ dzięki
badaniom autentyczności artykułów spożywczych mogą oni cieszyć się
pełnowartościowymi produktami. Należy zwrócić uwagę, że żywność
zafałszowana jest zwykle mniej wartościowa pod względem składu
chemicznego, właściwości biologicznych i wartości odżywczej. Co więcej,
żywność zafałszowana może stanowić zagrożenie dla zdrowia konsumenta.
Skutki zafałszowań mogą być odczuwalne również przez uczciwych producentów, którzy oferując produkty o prawidłowym składzie, lecz wyższej
cenie, są ofiarami nieuczciwej konkurencji. Świadomy konsument może
kierować się wskazówkami zawartymi w raportach pokontrolnych
Inspekcji Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych (IJHARS)
oraz notyfikacjach do europejskiego systemu szybkiego ostrzegania
o niebezpiecznych produktach żywnościowych i paszach (RASFF). Do
zapewnienia bezpieczeństwa oraz jakości artykułów żywnościowych,
wykorzystywane są coraz nowsze metody wykrywania zafałszowań.
Jednak sposoby fałszowania są również coraz bardziej wyrafinowane
i trudne do oznaczenia. Wciąż rosnące ceny żywności przyczyniają się
zapewne do stosowania przez producentów niezgodnych z przepisami
zabiegów [39].
Mleko i przetwory mleczne odgrywają ważną rolę w żywieniu człowieka od najdawniejszych lat. Papademas i Bintsis [40] na przykładzie sera
przedstawili dane z lat 1983-2006 dotyczące przypadków występowania
zakażeń patogenami. Wykazali, iż zagrożenia te z biegiem lat występują
w coraz mniejszym nasileniu. W latach 80. XX wieku obserwowano
tysiące przypadków zakażeń za pośrednictwem sera. W następnym dziesięcioleciu liczba tych zakażeń spadła do setek przypadków. W następnych
latach (2000-2006) zaobserwowano kolejny, znaczny spadek ich występowania. Podobną tendencję występowania zatruć pokarmowych w Polsce
w latach 1997-2006 zauważyła Górna [41]. Obecnie w Europie wykryto
44 przypadki zagrożenia bezpieczeństwa zdrowotnego konsumenta za przyczyną serów (dane z 2014 roku). Można zatem stwierdzić, iż na przestrzeni
55
ponad 30 lat zwiększył się znacznie poziom bezpieczeństwa produktów
mlecznych. Można łączyć to z coraz szerzej stosowanymi systemami
zapewnienia jakości i bezpieczeństwa żywności, tj. HACCP, ISO 22000,
IFS, BRC, QACP, ISO 9001. Duże znaczenie ma również działalność
urzędowych jednostek kontroli żywności. Wprawdzie same badania
monitorujące nie przyczyniają się do radykalnego zmniejszenia liczby
produktów nieautentycznych, pozwalają jednak wykazać fałszerstwo
i dostarczyć odpowiednich materiałów dowodowych do dalszych
postępowań administracyjnych i karnych. Należy mieć nadzieję, że
odpowiednie środki finansowe i wyznaczone do ustawicznego monitoringu
żywności instytucje wyeliminują z rynku nieuczciwych producentów
i poprawią bezpieczeństwo zdrowotne konsumentów [42].
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Jendza D. Przygotowanie formalno-prawne jednostek inspekcyjnych do
nadzoru nad bezpieczeństwem żywności, Zarządzanie i Finanse, 3/2 (2012),
s.132-147
Obiedzińska A. Jakość i bezpieczeństwo mleka i przetworów mlecznych,
Przegląd Mleczarski, 11(2014), s. 12-18
Brodziak A., Złotek P., Król J., Zanieczyszczenia mleka i produktów mlecznych.
Zgłoszenia do systemu RASFF, Przemysł Spożywczy, 4 (2015), s. 36-39
Rozporządzenie (WE) NR 178/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia
28 stycznia 2002 r. ustanawiającego ogólne zasady i wymagania prawa
żywnościowego, powołującego Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa
Żywności oraz ustanawiającego procedury w zakresie bezpieczeństwa
żywności (Dz. U. L 31, str. 1)
Rozporządzenie (WE) Nr 852/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia
29 kwietnia 2004 r. W sprawie higieny środków spożywczych (Dz.U. L 139
z 30.4.2004, str. 1)
Rozporządzenie(WE) Nr 853/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia
29 kwietnia 2004 r. Ustanawiające szczególne przepisy dotyczące higieny
w odniesieniu do żywności pochodzenia zwierzęcego (Dz.U. L 139,
30.4.2004, p.55)
Rozporządzenie (WE) Nr 854/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia
29 kwietnia 2004 r. ustanawiające szczególne przepisy dotyczące organizacji
urzędowych kontroli w odniesieniu do produktów pochodzenia zwierzęcego
przeznaczonych do spożycia przez ludzi (Dz.U. L 139 z 30.4.2004, str. 206)
Rozporządzenie (WE) nr 882/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia
29 kwietnia 2004 r. w sprawie kontroli urzędowych przeprowadzanych w celu
sprawdzenia zgodności z prawem paszowym i żywnościowym oraz regułami
dotyczącymi zdrowia zwierząt i dobrostanu zwierząt (Dz. Urz. UE L 165
z 30.04.2004)
Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o bezpieczeństwie żywności i żywienia
(Dz.U. z 2006 r. Nr 171, poz. 1225, z pózn. zm.)
56
10. Kielesińska A. Aspekty prawne bezpieczeństwa i jakości żywności, Logistyka,
4 (2012), s. 994-1002
11. Ustawa z dnia 12 września 2002 r. o normalizacji (Dz.U. 2002 nr 169 poz.
1386 z późn. zm.)
12. PN-A-86003:1996 Mleko i przetwory mleczne. Mleko spożywcze
13. PN-A-86155:1995 Mleko i przetwory mleczne. Masło
14. PN-A-86230:1968 Mleko i przetwory mleczne. Sery podpuszczkowe
dojrzewające
15. PN-91/A-86300. Mleko i przetwory mleczarskie. Sery twarogowe
niedojrzewające
16. PN-73/A-86232. Mleko i przetwory mleczarskie. Sery. Metody badań.
17. PN-A-86061:2002. Mleko i przetwory mleczne. Mleko fermentowane
18. Król J. Systemy zapewnienia i zarządzania jakością w produkcji żywności,
[w] Towaroznawstwo surowców i produktów zwierzęcych z podstawami
przetwórstwa, pod red. Z. Litwińczuka. Wydawnictwo PWRiL, Warszawa,
(2012), s. 41-98
19. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1662/2006 z dnia 6 listopada 2006 r.
zmieniające rozporządzenie (WE) nr 853/2004 Parlamentu Europejskiego
i Rady ustanawiające szczególne przepisy dotyczące higieny w odniesieniu
do żywności pochodzenia zwierzęcego
20. Rozporządzenie Rady (WE) nr 1234/2007 z dnia 22 października 2007 r.
ustanawiające wspólną organizację rynków rolnych oraz przepisy dotyczące
niektórych produktów rolnych
21. Ziajka S. Mleczarstwo zagadnienia wybrane. Tom 2, Wydawnictwo ART,
Olsztyn 1997
22. Kudełka W. Charakterystyka mlecznych napojów fermentowanych w Unii
Europejskiej oraz w Polsce, Zeszyty naukowe Akademii Ekonomicznej
w Krakowie, 678 (2005), s.149-160
23. Turlejska H. Zasady prowadzenia weryfikacji systemu HACCP, Biuletyn
Polskiego Stowarzyszenia Pracowników Dezynfekcji, Dezynsekcji
i Deratyzacji 1, 14 (2010), s. 16-17
24. Ustawa z dnia 21 grudnia 2000 r. o jakości handlowej artykułów rolnospożywczych (Dz. U. 2008 Nr 214, poz. 1346.)
25. http://www.ijhar-s.gov.pl/index.php/kontrola-jakosci.html
26. Balińska-Hajduk D. Wyniki kontroli jakości handlowej przetworów mlecznych,
Przegląd Mleczarski, 1 (2013), s. 41-43
27. Buczkowska M., Sadowski T., Gadomska J. System wczesnego ostrzegania
dotyczący żywności i pasz, Problemy Higieny i Epidemiologii, 95 (2014),
s. 550-555
28. Sprawozdanie roczne IJHARS 2010, http://www.ijhars.gov.pl/index.php/sprawozdania.html
57
33. The Rapid Alert System for Food and Feed (RASFF). Annual Report 2010,
http://ec.europa.eu/food/safety/rasff/docs/rasff_annual_report_2010_en.pdf
http://ec.europa.eu/food/safety/rasff/docs/rasff_annual_report_2013.pdf
http://ec.europa.eu/food/safety/rasff/docs/rasff_annual_report_2014.pdf
38. RASFF Portal, https://webgate.ec.europa.eu/
39. Przetyczek-Rożnowska I., Rosiak M. Wykrywanie zafałszowań żywności,
Przemysł Spożywczy, 2 (2011), s. 20-24
40. Papademas P., Bintsis T. Food safety management system (FSMS) in the dairy
industry: A review, Society of Dairy Technology,63 (2010), s. 1-15
41. Górna J., Ankiel-Homa M., Matuszak-Flejszman A. The influence of
information about food safety management system on purchase decisions
of individual consumer, Journal of Agribusiness and Rural Development,
3 (2008), s. 1-9
42. Tuszyński T., Czernicka M. Zafałszowanie żywności i napojów oraz metody
ich wykrywania, Laboratorium, 7-8 (2008), s. 38-43
Jakość produktów mlecznych na podstawie raportów z krajowych
kontroli IJHARS i europejskiego systemu RASFF
Streszczenie
Jakość a przede wszystkim jej najważniejsza składowa – stopień zdrowotności są fundamentalnymi cechami żywności, stąd też prawo żywnościowe szczegółowo reguluje te kwestie.
Bezpieczeństwo konsumentów jest wspierane i weryfikowane działaniem właściwych organów
nadzorujących m.in. Inspekcję Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych – IJHARS,
które przeprowadzają ocenę zgodności procesów lub ich wyników z normami prawnymi oraz
innymi dokumentami odniesienia. Na poziomie europejskim w celu zapewnienia najwyższych
standardów w zakresie bezpieczeństwa żywności w całym łańcuchu żywnościowym funkcjonuje
system bezpieczeństwa i nadzoru, określany jako Systemem Wczesnego Ostrzegania o Niebezpiecznych Produktach Żywnościowych i Paszach – w skrócie RASFF. W pracy przedstawiono
efekty działalności jednostki IJHARS oraz systemu RASFF w odniesieniu do artykułów
mlecznych w latach 2010-2014. Najczęstszym zafałszowaniem artykułów mlecznych obserwowanym przez Inspektorów JHARS było zastępowanie składnika tańszym odpowiednikiem,
dodatek wody, zebranie tłuszczu, nieprawidłowa deklaracja składu ilościowego produktu,
nieprawdziwa deklaracja pochodzenia produktu. Najpowszechniej występującym zanieczyszczeniem mleka i produktów mlecznych zgłaszanym do systemu RASFF była obecność
mikroflory chorobotwórczej, tj. Salmonella, Listeria monocytogenes, Eschericha coli. Należy
mieć nadzieję, że odpowiednie środki finansowe i wyznaczone do ustawicznego monitoringu
żywności instytucje wyeliminują z rynku nieuczciwych producentów i poprawią bezpieczeństwo
zdrowotne konsumentów.
Słowa kluczowe: mleko, produkty mleczne, IJHARS, RASFF
58
The quality of dairy products on the basis of reports from national
control IJHARS and European notification from RASFF system
Abstract
Quality and its most important component – the level of healthiness are fundamental characteristics of the food, therefore food law in detail regulates these issues. Consumer safety is
supported and verified by action of competent supervisory authorities including Quality
Inspection of Agricultural Food Products – IJHARS witch carry out an assessment of processes
conformity or their results with regard to the rules of law and other reference documents. In
Europe the system of security and surveillance, known as the Rapid Alert System for Food and
Feed – RASFF, functions to ensure the highest standards of food safety throughout the food
chain. The study presents results functioning of IJHARS and RASFF system in 2010-2014 with
regard to dairy products. The most common falsifications of dairy products observed by
Inspectors JHARS were the replacement by cheaper counterpart, the addition of water, reducing
level of fat, incorrect declaration of quantitative composition of the product and false declaration
of product origin. The most frequent contamination of milk and dairy products reported to the
RASFF was the presence of pathogenic microflora, i.e. Salmonella, Listeria monocytogenes and
Eschericha coli. Adequate financial resources and institutions designated to food monitoring
should eliminate dishonest producers from the market and improve the health safety of
consumers.
Keywords: milk, dairy products, IJHARS, RASFF
59
Marian Gil1, Renata Stanisławczyk2, Elżbieta Głodek3
Bezpieczeństwo żywności
na rynku Unii Europejskiej
1. Wprowadzenie
Żywność jest warunkiem prawidłowego funkcjonowania organizmu
człowieka. Od jej ilości i jakości w znacznej mierze zależy zdrowie
i samopoczucie konsumenta. Spożycie zawartych w niej różnorodnych
i niepożądanych substancji może nieść wiele zagrożeń dla zdrowia, a nawet
życia człowieka. Bezpieczeństwo zdrowotne i jakość produkowanej żywności są niezwykle ważne dla każdego człowieka, bowiem każdy z nas jest
jej konsumentem, dlatego bezpieczeństwo żywności w coraz większym
stopniu staje się przedmiotem zainteresowania społeczeństw, organizacji
międzynarodowych i rządów poszczególnych państw. Dowodzi tego
ustanowione prawo żywnościowe i wynikająca z niego odpowiedzialność
producentów ponoszą za bezpieczeństwo produkowanej przez nich
żywności. Przestrzeganie przez wszystkich producentów jakości wytwarzanej żywności jest podstawowym gwarantem, że oferowana na rynku
będzie bezpieczna dla konsumentów [1, 2].
Jednym z głównych oczekiwań konsumentów jest to, że produkty
żywnościowe powinny być wolne od obcych substancji w ilościach, które
wywołują znane lub podejrzewane działania toksyczne. Jednak, wiele
naturalnych i antropogenicznych substancji chemicznych występujących
w żywności stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzkiego, przede wszystkim
w grupach najbardziej narażonych (np. kobiet w ciąży, dzieci oraz osób
cierpiących na alergie bądź z podwyższonym ryzykiem zachorowania na
raka) [3]. W czasach, kiedy konsument ma możliwość wyboru z szerokiego
asortymentu produktów żywnościowych, jego wiedza na temat żywności,
styl życia oraz czynniki materialne wpływają na decyzje o zakupie
konkretnego produktu żywnościowego. Szybkość, z jaką docierają do
konsumentów informacje o zagrożeniach związanych z żywnością i de1
[email protected], Katedra Przetwórstwa i Towaroznawstwa Rolniczego, Wydział BiologicznoRolniczy, Uniwersytet Rzeszowski; www.ur.edu.pl
2
Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski; www.ur.edu.pl
3
Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski; www.ur.edu.pl
60
Bezpieczeństwo żywności na rynku Unii Europejskiej
cyzje o zaprzestaniu konsumpcji skażonej żywności, świadczą o wysokim
znaczeniu wysokiej jakości i bezpieczeństwa żywności w społeczeństwie [4].
Bezpieczeństwo żywności zapewnia się głównie przez podejście zapobiegawcze, polegające na wdrażaniu dobrej praktyki higienicznej oraz
procedur opartych na zasadach systemu analizy zagrożeń i krytycznych
punktów kontroli. Istota bezpieczeństwa środków spożywczych opiera się
na analizie ryzyka, a jednym z jej elementów jest ocena ryzyka. Ocena
zagrożeń ze strony żywności dokonywana jest przez środowisko naukowe,
co zapewnia wszechstronne i niezależne stanowisko, budując zaufanie
opinii publicznej. Na szczeblu Wspólnoty Europejskiej także doradztwo
naukowe i naukowo-techniczne [5].
Duża liczba problemów bezpieczeństwa żywności, które wystąpiły
w ciągu ostatniej dekady w Europie i innych rejonach świata ujawniła
słabość współczesnych systemów produkcji żywności [6]. We wszystkich
krajach Unii Europejskiej (UE) obowiązujące prawodawstwo wprowadziło
obowiązek wdrożenia i stosowania systemów zapewnienia bezpieczeństwa
zdrowotnego żywności. Do obligatoryjnych systemów należą: Dobra Praktyka Higieniczna (GHP), Dobra Praktyka Produkcyjna (GMP) i System
Analizy Zagrożeń i Krytycznych Punktów Kontrolnych (HACCP) [2].
W celu wyeliminowania zagrożeń związanych ze spożyciem żywności
potencjalnie niebezpiecznej, Unia Europejska wprowadziła System
Wczesnego Ostrzegania o Niebezpiecznej Żywności i Paszach (RASFF
– Rapid Alert System for Food and Feed) [7]. Ma on na celu szybkie
reagowanie służb sanitarnych w przypadku, gdy w produkcie stwierdza się
obecność czynnika stanowiącego zagrożenie dla zdrowia. Siecią systemu
RASFF w Polsce kieruje Główny Inspektor Sanitarny, przez Krajowy
Punkt Kontaktowy (KPK), do którego wpływają powiadomienia o produktach ryzykownych dla zdrowia. W ostatnich latach liczba tych
powiadomień znacznie wzrosła, ale – zdaniem ekspertów – nie wynika to
z pogarszania się bezpieczeństwa żywności, ale z coraz sprawniejszego
działania systemu [8].
System szybkiego alarmowania w państwach Wspólnoty Europejskiej
istniał w ramach dyrektywy Rady 92/59/EWG z dnia 29 czerwca 1992 r.
w sprawie ogólnego bezpieczeństwa produktów. Jego zakres obejmował
żywność i artykuły przemysłowe, ale nie uwzględniał pasz. Wypadki
związane z bezpieczeństwem żywności pokazały, że istnieje potrzeba
ustanowienia odpowiednich środków w sytuacjach stanu zagrożenia, które
zapewniłyby, że wszelka żywność, niezależnie od jej typu i pochodzenia
oraz wszelka pasza powinny być poddane wspólnym środkom w przypadku
poważnego zagrożenia zdrowia ludzkiego, zdrowia zwierząt lub środowiska naturalnego. Kryzysy żywnościowe wymusiły utworzenie ulepszonego i poszerzonego systemu wczesnego ostrzegania o niebezpiecznej
61
żywności i paszach. System taki powołano Rozporządzeniem Parlamentu
Europejskiego i Rady nr 178/2002 z dnia 28 stycznia 2002 r. ustanawiającym ogólne zasady i wymagania prawa żywnościowego, powołujące
Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności oraz ustanawiające procedury w zakresie bezpieczeństwa żywności. Takie kompleksowe podejście
do środków bezpieczeństwa żywności w stanie zagrożenia pozwala na
podjęcie efektywnych działań i zapobieganie sztucznym różnicom w traktowaniu poważnego zagrożenia w odniesieniu do żywności i pasz [9].
Sieć RASFF funkcjonuje na zasadach obligatoryjnych w państwach
członkowskich i obejmuje wszystkie państwa członkowskie, Norwegię,
Liechtenstein, Islandię, Szwajcarię oraz Komisję Europejską jako organ
zarządzający całą siecią i Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności
(EFSA) a na podstawie dodatkowych umów również kraje kandydujące do
Unii Europejskiej, państwa trzecie i organizacje międzynarodowe. Zasada
działania systemu jest prosta – każde państwo członkowskie musi powołać
jeden punkt kontaktowy, który zbiera wszelkie informacje dotyczące
bezpośredniego lub pośredniego niebezpieczeństwa, pochodzącego
z żywności lub pasz, a następnie przekazuje je do Komisji Europejskiej,
reprezentuje członka sieci i gwarantuje szybką oraz skuteczną komunikację
a w razie niezwłocznie powiadamia pozostałych członków sieci [10, 11].
W systemie RASFF stosowane są następujące rodzaje powiadomień [12]:
 „powiadomienie o zagrożeniu” oznacza powiadomienie o zagrożeniu, które wymaga lub może wymagać natychmiastowego działania w innym państwie będącym członkiem sieci;
 „powiadomienie informacyjne” oznacza powiadomienie o zagrożeniu, które nie wymaga natychmiastowego działania w innym
państwie będącym członkiem sieci;
 „powiadomienie informacyjne w celu działań następczych” oznacza
powiadomienie informacyjne związane z produktem, który został
wprowadzony do obrotu lub może zostać wprowadzony do obrotu
w innym państwie będącym członkiem sieci;
 „powiadomienie informacyjne w celu zwrócenia uwagi” oznacza
powiadomienie informacyjne związane z produktem, który: znajduje
się w obrocie jedynie w powiadamiającym państwie będącym
członkiem sieci; albo nie został wprowadzony do obrotu; albo nie
znajduje się już w obrocie;
 „powiadomienie o odrzuceniu na granicy” oznacza powiadomienie
o odrzuceniu partii, kontenera lub ładunku żywności lub paszy przez
właściwy organ na posterunku Unii Europejskiej.
Zastosowanie sprawnego i efektywnego finansowo systemu śledzenia
ruchu i pochodzenia żywności umożliwia identyfikację źródeł ryzyka
62
w wybranym regionie, przedsiębiorstwie pakującym, grupie producentów
i dystrybutorów, grupie hodowców czy w gospodarstwie. Zawężanie
zasięgu występowania potencjalnych zagrożeń jest zgodne z wymogami
prawa żywnościowego i minimalizuje negatywny wpływ gospodarczy na
pozostałych uczestników łańcucha dostaw, którzy nie są odpowiedzialni za
zaistniały problem. Z perspektywy zdrowia publicznego, poprawienie
szybkości i dokładności śledzenia ruchu oraz pochodzenia żywności
w łańcuchu dostaw świeżych produktów rolnych ogranicza ryzyko
wprowadzenia na rynek niebezpiecznej dla zdrowia żywności. Ponadto
umożliwia określenie potencjalnych przyczyn ryzyka i minimalizację
zagrożeń zdrowia w przyszłości [13].
System RASFF umożliwia podjęcie natychmiastowych działań w stosunku do zaistniałego zagrożenia, pozwala na szybkie wyeliminowanie
z obszaru Unii Europejskiej produktów niebezpiecznych dla zdrowia
i zapewnia jednolity poziom bezpieczeństwa żywności na całym jej terytorium. Dane z systemu RASFF są analizowane i stanowią podstawę do podejmowania zmian w zakresie prawa żywnościowego Unii Europejskiej [14].
Informacje na temat pochodzenia produktów żywnościowych mają
szczególne znaczenie dla konsumentów znających związek pomiędzy
jakością żywności i żywienia a zdrowiem (zainteresowanie żywnością
nisko przetworzoną, naturalną, ekologiczną, lokalnego pochodzenia,
funkcjonalną), jak również etycznymi aspektami produkcji żywności, np.
dobrostanem zwierząt czy ochroną środowiska naturalnego. Dlatego
zarówno dla przemysłu spożywczego, jak i struktur urzędowej kontroli
żywności, śledzenie ruchu i pochodzenia żywności ma znaczenie
fundamentalne [13].
Polityka unijna chroni zdrowie w całym łańcuchu rolno-spożywczym
– obejmującym wszystkie etapy produkcji żywności od hodowli po
konsumpcję – przez zapobieganie skażeniu żywności, promowanie higieny
żywności i rozpowszechnianie informacji na temat żywności, zdrowia
roślin oraz zdrowia i dobrostanu zwierząt. Unijna polityka bezpieczeństwa
żywności ma trzy główne cele [15]:
 zapewnienie, aby żywność i pasza dla zwierząt były bezpieczne
i miały wysoką wartość odżywczą,
 zapewnienie wysokiego poziomu ochrony zdrowia i dobrostanu
zwierząt oraz ochrony roślin,
 zapewnienie dokładnych i przejrzystych informacji o pochodzeniu,
składzie i etykietowaniu oraz wykorzystaniu żywności.
63
2. Cel pracy
Celem opracowania było przedstawienie znaczenia bezpieczeństwa
żywności w Unii Europejskiej oraz sposobu jego monitorowania a także
określenie stanu i tendencji w poziomie bezpieczeństwa żywności w latach
2004-2015 na rynku Unii Europejskiej
Poziomu bezpieczeństwa żywności w Unii Europejskiej określono na
podstawie powiadomień o żywności niebezpiecznej zgromadzonych
w bazie danych systemie RASFF. Posłużono się w tym celu ogólną liczbą
powiadomień rejestrowanych w systemie w omawianym okresie. Powiadomienia poddano także analizie ze względu na rodzaje zagrożeń bezpieczeństwa żywności oraz grupy produktów żywnościowych, w których
zagrożenia identyfikowano.
4. Analiza wyników badań
Zapewnienie jakości produktów żywnościowych obejmuje 3 kluczowe
elementy tj.: zapewnienie higieny żywności, jakości poprzez klasyfikowanie i testy jakości oraz zapewnienie mechanizmów wycofania produktu,
dlatego niezbędne jest rejestrowanie i gromadzenie danych o produktach na
poziomie każdego z przedsiębiorstw w łańcuchu żywnościowym. Pomocne
są również standardy certyfikacji, procedury monitoringu na różnych
etapach produkcji, procedury dbałości o produkt, system śledzenia
i związane z nimi właściwe znakowanie produktów [13].
Wykryte w ostatnich latach zagrożenia pozwoliły na wyciągnięcie wielu
wniosków dotyczących sprawności i skuteczności działania systemu
RASFF. Analiza spostrzeżeń przełożyła się na podjęcie działań usprawniających skuteczność systemu, między innymi [14]:
 uruchomieniem RASFF – platformy powiadamiania online;
 przegląd istniejących standardowych procedur operacyjnych w zakresie zarządzania kryzysowego, przy jednoczesnym zapewnieniu
dostatecznej elastyczności;
 przegląd zasad dotyczących identyfikowalności w celu szybszej
i skuteczniejszej identyfikacji produktów niebezpiecznych oraz
wycofania ich z obrotu, itp.
W analizowanym okresie pomiędzy 2004 a 2005 rokiem nastąpił
wyraźny wzrost powiadomień w systemie RASFF związany z przyjęciem
1 maja 2004 do Unii Europejskiej 10 nowych państw (wykres 1). Z jednej
strony zgłoszenia z tych państw powiększały ogólną liczbę powiadomień
a z drugiej w przedsiębiorstwach sektora spożywczego tych państw
wdrażano jeszcze bądź doskonalono wdrożone wcześniej systemy zapew64
nienia bezpieczeństwa zdrowotnego żywności, co miało wpływ na bezpieczeństwo i jakość produktów przez nieprodukowanych. Przez następne lata
liczba powiadomień systemie malała. Wprowadzenie w 2008 roku powiadomień o odrzuceniu na granicy, których zanotowano 1267, spowodowało
znaczny spadek powiadomień informacyjnych z 1860 do 932 a powiadomień alarmowych z 867 w 2007 do 456 w roku 2008. Liczba powiadomień alarmowych w kolejnych latach utrzymywała się na zbliżonym
poziomie ale od 2012 (466 przypadków) notuje się wzrost liczby
powiadomień i w 2015 było ich 702. Odmiennie prezentuje się dynamika
powiadomień informacyjnych, których liczba nieznacznie wzrosła w latach
2008-2011 (983 przypadki) i zmniejszała się w kolejnych latach do 683
powiadomień w 2015 roku. Liczba powiadomień o odrzuceniu na granicy
rosła w latach 2008-2011 (1510 powiadomień), w kolejnych latach
notowano mniej takich powiadomień (1186 w 2014 roku) a ostatni rok
przyniósł wzrost ich liczby do 1223.
Wykres 1. Powiadomienia w systemie RASFF w latach 2004-2015 (opracowanie własne na
podstawie [16]).
Duża liczba powiadomień o odrzuceniu na granicy dotyczy produktów
importowanych spoza Unii Europejskiej. Z jednej strony wymaga to
wzmożonej kontroli producentów z krajów trzecich oraz wersyfikacji
dostawców czy nawet działań na szczeblu rządowym, a z drugiej świadczy
o wysokim poziomie zapewnienia bezpieczeństwa żywności na terenie
Wspólnoty [17] i wymaga utrzymania sprawności systemu kontroli żywności na posterunkach granicznych Unii Europejskiej.
Rodzaje zagrożeń będące przyczyną powiadomień kierowanych do
systemu RASFF prezentuje tabela 1. Do głównych przyczyn kierowania
powiadomień w analizowanym okresie do systemu RASFF zaliczyć należy:
65
patogenne mikroorganizmy, mykotoksyny, pozostałości pestycydów,
metale ciężkie, dodatki do żywności i alergeny (wykres 2). Liczba zgłoszeń
powodowanych obecnością niebezpiecznej ilości mykotoksyn w żywności
zmalała na przestrzeni lat 2004-2014 z 875 do 357, jednak w 2015 roku
zanotowano wzrost powiadomień do 474. Skala i zmienność tego zjawiska
ma podłoże w różnych wymaganiach względem tej grupy zagrożeń na
całym świecie. W Unii Europejskiej liczba zharmonizowanych przepisów
dotyczących mykotoksyn w żywności gwałtownie wzrosła i będzie rosnąć
również w nadchodzących latach. Zmiany te są wspierane naukowo
i dotyczą komplementarnych działań różnych organizacji lub programów
(np. EFSA, SCOOP, RASFF, CRL i CEN) europejskich. Należy się zatem
spodziewać, że dadzą one w przyszłości podstawy naukowe i przejrzystość
przepisów względem mykotoksyn oraz standaryzacji i harmonizacji
odpowiednich metod analitycznych [18].
2006
2007
2008
2009
2010
2014
2015
60
53
71
75 101 76 158 88
91
alergeny
9
12
28
63
48
97
67
92
85
70
78 136
zanieczysz
-czenia
biologiczne
41
21
43
48
38
59
37
35
43
51
37
44
13
20
31
26
12
13
22
51
16
25
20
19
66
2013
2005
71
2012
2004
43
2011
Wyszczególnienie
zafałszowania
15
biotoksyny
Tabela 1. Powiadomienia w systemie RASFF według rodzajów zagrożeń (opracowanie własne
na podstawie [16]).
3
6
5
2
0
2
7
2
3
3
8
186 253 234 222 193 160 164 147 138 91 130 144
42
61
9
9
93 129 129 136 131 213 150 88
139
61
38 149 105 57
89
76
89 106
51
45
zanieczysz
-czenia
przemysłowe
111 194 214 251 156 185 144 152 130 145 191 139
31
24
78
84
98
59
41
45
29
29
57
32
brak
oznakowania
/niekompletne/
niewłaściwe
metale
ciężkie
ciała obce
323 335 162 123 85 124 139 208 189 165 198 104
żywność
modyfikowana
genetycznie,
nowa żywność
skład
3
dodatki do
żywności
zanieczysz
-czenia
chemiczne inne
17
6
15
23
22
30
28
25
43
10
12
24
67
22 122 128
92
0
3
1
1
0
1
1
0
50
44
53
94
85
86
32
37
47
nieokreślone
/inne
17
12
18
11
26
15
17
6
10
13
7
9
16
32
69
52
59
79 117 116 73
33
38
35
18
19
19
10
27
30
41
33
19
24
16
pasożyty
53
22
20
34
38
79
89 117 55
10
18
11
pozostałości
pestycydów
patogenne
mikroorganizmy
59 115 44
zmiany
organolept
yczne
875 990 868 742 910 645 656 508 446 368 357 474
nieprawidłowe
opakowanie
produktu
niepatogenne
mikroorganizmy
mykotoksyny
migracje
24
439 532 225 322 367 379 425 465 458 643 630 630
45
71
90 177 172 169 281 357 437 450 430 393
68
nieprawidłowa
lub niewystarczająca
kontrola
30
41
48
74 143 158 184 137 94
58
86
23
32
29
30
30
32
34
50
20
12
26
121 151 108
98
98 119 70
85
54
86
95
56
pozostałości
leków
weterynaryjnych
31
napromieniowanie
16
Niepokojący jest wzrost zgłoszeń powodowanych obecnością mikroorganizmów patogennych od 225 powiadomień w 2006 roku do 630
w roku 2015. Kolejnym ważnym zagrożeniem bezpieczeństwa żywności na
rynku Unii Europejskie są pozostałości pestycydów identyfikowane
w żywności. Liczba zgłoszeń powodowanych tym czynnikiem w 2004
wynosiła 45 i rosła systematycznie w każdym roku do 450 w roku 2013,
jednak w ostatnich dwóch latach nastąpił istotny spadek powiadomień do
393 w 2015 roku. W przypadku metali ciężkich i dodatków do żywności na
przestrzeni lat 2007-2015 można zaobserwować tendencję malejącą jednak
ciągle stanowią istotne zagrożenie bezpieczeństwa żywności (odpowiednio
139 i 144 powiadomień). Coraz poważniejszym zagrożeniem w żywności
są alergeny w 2004 roku były powodem 9 zgłoszeń a w 2015 aż 136. Do
pozostałych zagrożeń istotnych dla bezpieczeństwa żywności zaliczyć
należy: zafałszowania, skład, ciała obce, niewłaściwą kontrolę i pozostałości leków weterynaryjnych.
69
Wykres 2. Najczęstsze przyczyny powiadomień według rodzajów zagrożeń bezpieczeństwa
żywności (opracowanie własne na podstawie [16]).
Analiza danych zgromadzonych w tabeli 2 pozwala wskazać tendencje
związane z bezpieczeństwem poszczególnych grup żywności. Do grup
żywności, w których najczęściej identyfikowano zagrożenia uzasadniające
wysyłanie powiadomień w ramach systemu RASFF zaliczyć należy:
 owoce i warzywa,
 orzechy, wyroby z orzechów i nasiona,
 ryby i produkty rybołówstwa,
 mięso drobiowe i produkty z mięsa drobiowego.
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
napoje alkoholowe
mięczaki
dwuskorupowe i ich
produkty
głowonogi
i produkty
z głowonogów
2005
Wyszczególnienie
2004
Tabela 2. Powiadomienia w systemie RASFF dotyczące poszczególnych grup żywności
(opracowanie własne na podstawie [16])
2
5
5
3
2
3
7
14
7
4
5
9
0
0
54 68 45 52 78 69 54 123 125 51
0
5
28 16 18 39 44 78 48 22 21 16
70
produkty zbożowe
i wypieki
kakao i jego
przetwory, kawa
i herbata
wyroby cukiernicze
skorupiaki
i produkty ze
skorupiaków
żywność
dietetyczna,
suplementy diety,
żywność
wzbogacona
jaja i produkty
pochodne
tłuszcze i oleje
ryby i produkty
rybołówstwa
dodatki do żywności
owoce i warzywa
ślimaki
zioła i przyprawy
miód i mleczko
pszczele
lody i desery
mięso i produkty
mięsne (inne niż
drobiowe)
mleko i produkty
mleczne
naturalna woda
mineralna
napoje
bezalkoholowe
orzechy, wyroby
z orzechów i nasiona
inne produkty
żywnościowe/złożone
mięso drobiowe
i produkty z mięsa
drobiowego
dania gotowe
i przekąski
zupy, buliony i sosy
woda do spożycia
przez ludzi (inna niż
naturalna mineralna)
wino
55 64 197 128 153 165 172 180 174 118 116 103
19 18 44 46 48 74 33 43 78 55 62 47
12 55 58 77 95 60 50 66 71 30 29 25
161 159 142 124 126 176 78 75 60 53 71 49
21 54 90 123 77 119 141 138 183 156 204 122
11 10 14 14
9
15 16 13 17
6
5
14
79 63 17 29 23 31 25 20 17 10 18 16
297 310 287 350 256 445 452 481 369 311 321 241
0
222
0
230
1
285
0
313
2
310
0
161
5
406
1
131
8
436
4
104
5
403
0
131
1
494
10
221
7
670
0
201
38 59 27 30 38 14 16 10
5
1
6
1
6
5
6
7
10 9
716 642
4
2
151 138
25
619
5
121
6
499
3
127
8
6
2
3
12
9
5
4
152 209 136 120 124 137 194 172 184 250 157 134
48 55 37 21 62 38 76 50 52 43 67 52
0
8
12
7
9
2
6
8
4
2
0
0
23 21 38 49 38 28 36 31 43 33 27 18
789 885 724 652 773 675 537 521 329 272 308 420
6
11 18 12 20
5
14 15 35 46 42 28
127 107 47 102 119 94 76 72 117 215 184 158
18 32 26 22 27 36 24 33 36 58 30 23
63 48 43 37 27 39 54 51 26 25 27 26
0
3
10 12
5
4
4
6
3
5
4
2
0
0
0
4
2
1
1
1
3
2
2
5
71
Nieco mniej zgłoszeń dotyczyło takich produktów jak: produkty zbożowe i wypieki, żywność dietetyczna, suplementy diety i żywność wzbogacona, zioła i przyprawy, mięso i produkty mięsne.
Skuteczność systemów wczesnego ostrzegania polega nie tylko na
dokładnym i szybkim wykryciu zagrożeń, ale także na środkach kontroli
ryzyka podejmowanych w celu złagodzenia lub zapobieżenia zidentyfikowanym zagrożeniom [6].
5. Podsumowanie
Do głównych przyczyn kierowania powiadomień w analizowanym
okresie do systemu RASFF zaliczyć należy: patogenne mikroorganizmy,
mykotoksyny, pozostałości pestycydów, metale ciężkie, dodatki do
żywności i alergeny. Natomiast do grup żywności, w których najczęściej
identyfikowano zagrożenia uzasadniające wysyłanie powiadomień w ramach systemu RASFF zaliczyć należy: owoce i warzywa, orzechy, wyroby
z orzechów i nasiona, ryby i produkty rybołówstwa, mięso drobiowe
i produkty z mięsa drobiowego.
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Kozłowska-Burdziak M. Instytucjonalny wymiar bezpieczeństwa żywności
w Polsce, Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa
i Biznesu, XVI, 4 (2014), s. 153-158
Morkis G. Systemy zarządzania bezpieczeństwem i jakością żywności
w przemyśle spożywczym w Polsce, Roczniki Naukowe Stowarzyszenia
Ekonomistów Rolnictwa i Biznesu, XVI, 6 (2014), s. 366-370
Lancova K., Dip R, Antignac J. P. Le Bizec B. Elliott Ch. T., Naegeli H.
Detection of hazardous food contaminants by transcriptomics fingerprinting,
Trends in Analytical Chemistry, 2 (11) (2011), s. 181-191
Szymańska-Brałkowska M. Konsument wobec zagrożeń bezpieczeństwa
żywności w Unii Europejskiej, Zarządzanie i finanse. Fundacja Rozwoju
Uniwersytetu Gdańskiego, 3 (2) (2012), s. 84-93
Jarosz M., Wierzejska R. Aspekty bezpieczeństwa żywności i zdrowia
w kontekście obrotu żywnością, [red.] Kulawik Justyna. Obrót żywnością
a zdrowie – praktyczny poradnik dla przedsiębiorców. Warszawa,
Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, 2009
Marvin H. J. P., Kleter G. A., Prandini A., Dekkers S., Bolton D. J. Early
identification systems for emerging foodborne hazards, Food and Chemical
Toxicology, 47 (2009), s. 915-926
Maćkiw E., Ścieżyńska H., Pawłowska K., Mąka Ł. Ocena jakości mikrobiologicznej żywności w Unii Europejskiej w oparciu o doniesienia RASFF,
Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, XLV, 3 (2012), s. 1046-1049
Wierzejska R. Bezpieczeństwo żywności w Polsce w okresie członkowstwa
w Unii Europejskiej, Przemysł Spożywczy, 2 (69) (2015), s. 2-5
72
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
ROZPORZĄDZENIE (WE) NR 178/2002 PARLAMENTU
EUROPEJSKIEGO I RADY z dnia 28 stycznia 2002 r. ustanawiające ogólne
zasady i wymagania prawa żywnościowego, powołujące Europejski Urząd ds.
Bezpieczeństwa Żywności oraz ustanawiające procedury w zakresie
bezpieczeństwa żywności, Dziennik urzędowy. 2002, L 031
Pawlicka M., Starski A., Mania M., Rebeniak M., Mazańska M., Szynal T.,
Postupolski J. Bezpieczeństwo materiałów i wyrobów do kontaktu z żywnością
w UE, Przemysł Spożywczy, 68 (10) (2014), s. 18-20
Buczkowska M., Sadowski T., Gadomska J. System wczesnego ostrzegania
dotyczący żywności i pasz – Rapid Alert System for Food and Feed, Problemy
Higieny i Epidemiologii, 3 (95) (2014), s. 550-555
ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR 16/2011 z dnia 10 stycznia 2011 r.
ustanawiające środki wykonawcze dla systemu wczesnego ostrzegania
o niebezpiecznych produktach żywnościowych i środkach żywienia zwierząt,
Dziennik Urzędowy, L 6 (2011), s. 7-10
Czarniecka-Skubina E., Nowak D. System śledzenia ruchu i pochodzenia
żywności jako narzędzie zapewnienia bezpieczeństwa konsumentów,
ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 5 (84) (2012), s. 20-36
Michalska-Pożoga I. System RASFF a bezpieczeństwo żywności i żywienia w Unii
Europejskiej, Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego, 2/4 (6) (2013), s. 37-41
Europejska, Komisja. Zrozumieć politykę Unii Europejskiej – Bezpieczeństwo
żywności, Luxemburg : Urząd Publikacji Unii Europejskiej, 2014
RASFF. RASFF Portal. [Online] European Commission, 2016. [Zacytowano:
02 27 2016.] https://webgate.ec.europa.eu/rasff-window/portal/
Ciecierska M., Chojnacka P., Derewiaka D., Drużyńska B., Majewska E.
Kowalska J. Analiza zagrożeń chemicznych żywności na podstawie raportów
RASFF, Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, XLVIII, 3 (2015), s. 283-288
Egmond, H. P. van, Schothorst, R. C., Jonker M. A. Regulations relating to
mycotoxins in food. Perspectives in a global and European context, Analytical
and Bioanalytical Chemistry, 389 (2007), s. 147-157
73
Streszczenie
Bezpieczeństwo żywności na rynku unijnym determinują warunki produkcji pierwotnej,
skuteczność funkcjonowania systemów zapewnienia bezpieczeństwa zdrowotnego żywności
w przedsiębiorstwach sektora spożywczego oraz krajowych systemów nadzoru bezpieczeństwa
żywności. Swoboda przepływu dóbr na rynku Unii Europejskiej oprócz korzyści gospodarczych
i socjalnych państw członkowskich i ich obywateli stwarza ryzyko rozprzestrzeniania do różnych
państw członkowskich żywności niebezpiecznej powstałej w jednym z państw UE czy sprowadzonej z państw spoza Wspólnoty.
Zapewnienie bezpieczeństwa żywności wymaga sprawnego monitorowania sytuacji przez
System Wczesnego Ostrzegania o Niebezpiecznej Żywności i Paszach. RASFF umożliwia
szybką wymianę informacji pomiędzy Komisją Europejską, urzędami ds. kontroli żywności
i pasz oraz organizacjami państw członkowskich. Pozwala to na podejmowanie adekwatnych
działań na obszarach, na których wystąpiło ryzyko pojawienia się niebezpiecznych środków
spożywczych (bądź pasz) zanim zagrożą one zdrowiu konsumentów. Analiza danych gromadzonych w systemie wskazuje obszary, wymagające większej uwagi prawodawców, środowisk
naukowych i przedsiębiorców w celu ograniczania ryzyka występowania zagrożeń a przypadku
zagrożeń związanych z produktami pochodzącymi z importu system pozwala ustalić obszary
z których one pochodzą. Daje to możliwość kształtowania polityki zapewnienia bezpieczeństwa
żywności w Unii Europejskiej.
Słowa kluczowe: bezpieczeństwo żywności, zagrożenie, RASFF (System Wczesnego Ostrzegania o Niebezpiecznej Żywności i Paszach)
Food safety in the European Union market
Abstract
Food safety in the EU market is determined by the conditions of primary production, effective
functioning of systems to ensure health safety of food in food businesses and national systems of
supervision of food safety. Freedom of movement of goods in the European Union market in
addition to economic and social benefits of the Member States and their citizens creates a risk of
spreading of dangerous food to different Member States created in one of the EU countries or
brought from countries outside the Community.
Ensuring food security requires an efficient monitoring of the situation by the Rapid Alert System
for Food and Feed. RASFF enables rapid exchange of information between the European
Commission, offices for inspection of food and feed and organizations of the Member States.
This allows taking appropriate actions in areas in which there occurred a risk of unsafe food (or
feed) before they threaten health of consumers. The analysis of data collected in the system
identifies areas requiring more attention of legislators, academic groups and entrepreneurs in
order to reduce the risk of hazards and in the event of emergencies related to products coming
from import the system allows determining the areas of their origin. This gives the opportunity to
shape policy to ensure food safety in the European Union.
Keywords: food safety, hazard, RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed)
74
Kinga Kropiwiec1, Marek Babicz2, Zuzanna Całyniuk3
Zawartość cholesterolu w surowcach
i produktach pochodzenia zwierzęcego
1. Wprowadzenie
Wieprzowina w krajach europejskich w około 50% spożywana jest
w postaci surowca świeżego i w 50% w formie wędlin m.in. kiełbas,
wędzonek, wędlin blokowych. W związku z tym jakość wieprzowiny
dotyczy właściwości fizykochemicznych, wydajności technologicznej
w różnych procesach przetwórczych, wyróżników sensorycznych,
zanieczyszczeń mikrobiologicznych, właściwości odżywczych jak również
cech prozdrowotnych tj. braku negatywnego oddziaływania na zdrowie
konsumenta [1]. Jakość konsumencka obejmuje wyróżniki, które zachęcają
bądź zniechęcają konsumenta do spożycia danego mięsa lub jego
przetworów tj. kruchość, soczystość, smak oraz zapach [2].
Obecnie bardzo ważnymi wyróżnikami w ocenie jakości konsumenckiej
są składowe jakości odżywczej mięsa tj. skład chemiczny kształtujący
wartość pokarmową surowca [3, 4]. Duże znaczenie ma również bezpieczeństwo zdrowotne produktów spożywczych [5].
Społeczeństwo wykazuje coraz większą świadomość konsumencką na
temat wpływu pożywienia na organizm. W ostatnim dziesięcioleciu
wzrosło zainteresowanie tzw. zdrową żywnością, w tym przede wszystkim
tą o niskiej zawartości tłuszczu i cholesterolu oraz wysokiej zawartości
pełnowartościowego białka, składników mineralnych i witamin.
Mimo znacznej poprawy wartości rzeźnej świń tj. nie tylko ilości uzyskanego mięsa z tuszy, ale również polepszeniu jego jakości, wieprzowina
nadal jest przez większość konsumentów kojarzona negatywnie. W ostatnich latach zaobserwowano spadek spożycia mięsa wieprzowego przy
jednoczesnym wzroście spożycia mięsa drobiowego (tabela 1). Wieprzowina jest kojarzona negatywnie pod względem właściwości prozdrowotnych. Przez wiele lat utożsamiana była z mięsem tłustym oraz
zawierającym duże ilości „złego” cholesterolu. Dziś również uważa się, że
duże spożycie tego mięsa w naszej diecie może być przyczyną występowania chorób cywilizacyjnych, zwłaszcza układu krążenia i serca, a także
chorób nowotworowych [6, 7].
1
[email protected]; Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej,
Wydział Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie; www.up.lublin.pl
[email protected]; Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej, Wydział
Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie; www.up.lublin.pl
3 [email protected]; Sekcja Hodowli i Biotechnologii Świń, Studenckie Koło Naukowe
Biologów i Hodowców Zwierząt
75
Tabela 1. Roczne spożycie poszczególnych gatunków mięsa w Polsce [2].
Rok
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2009
2010
2011
2012
2013
Ogółem
(kg)
72,0
72,5
76,2
79,1
78,6
78,5
73,1
72,7
75,0
74,3
74,4
73,0
72,0
Wieprzowina
(kg)
38,7
38,2
39,2
41,2
39,2
39,1
41,4
43,5
42,7
42,3
42,4
40,5
38,5
Wołowina
(kg)
7,0
5,5
5,2
5,8
5,3
5,0
4,5
4,2
3,8
2,4
2,3
2,2
1,5
Drób
(kg)
14,5
17,0
19,8
19,7
22,2
23,5
23,7
24,0
24,1
24,8
25,6
26,0
27,3
Ryzyko wystąpienia chorób cywilizacyjnych oraz negatywnie postrzegana wysoka wartość energetyczna wieprzowiny wynika z często mylnie
określanej zawartości tłuszczu w surowcach pozyskanych z tusz wieprzowych.
Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleca, aby 35% energii, którą
przyjmuje się w pożywieniu pochodziło z tłuszczu. Zatem całkowita
eliminacja tłuszczu z diety nie jest zdrowa dla organizmu.
Postęp hodowlany jaki uzyskano w ostatnich 20 latach sprawił, że
udział tłuszczu w tuszy przeciętnego tucznika został ograniczony do
minimum.
Jak podaje Mourot i in. oraz Kuhn i in. [8, 9] tłuszcz w ciele świń
odkłada się w największym stopniu (ok. 62%) w postaci tłuszczu
zapasowego podskórnego oraz w mniejszym stopniu w postaci tłuszczu
międzymięśniowego (24%) i śródmięśniowego (13%).
Zawartość pierwszego rodzaju tłuszczu zależy głównie od rasy
oraz genotypu i może stanowić nawet 70-75% ilości tłuszczu całkowitego
[10]. Tłuszcz ten w przeciwieństwie do tłuszczu międzymięśniowego
i śródmięśniowego ze względu na położenie jest łatwy do oddzielenia
i usunięcia z tuszy.
Biorąc pod uwagę wartość odżywczą, największe znaczenie mają dwa
pozostałe rodzaje tłuszczu: śródmięśniowy i międzymięśniowy stanowią
one bowiem integralną część mięsa. Tłuszcz międzymięśniowy odkładany
jest z różną intensywnością w poszczególnych wyrębach tuszy: najwięcej
znajduje się go w boczku ok. 18%, w karkówce 9%, w schabie 7%
i w szynce 4% [10]. Jak podaje Verbeke i in. [11] udział tłuszczu śródmięśniowego zależy również od rodzaju wyrębu i zawiera się w granicy od
76
Zawartość cholesterolu w surowcach i produktach pochodzenia zwierzęcego
1,5 do 4%. Chociaż jego ilość w tłuszczu całkowitym znajdującym się
w ciele świni jest niewielki i wynosi zaledwie 13% to jednak jest
szczególnie ważny, gdyż odpowiada za cechy organoleptyczne mięsa,
w tym przede wszystkim za cechy smakowo- zapachowe [10].
Liczne badania z tego zakresu wykazały, że istotne dla konsumenta
parametry jakości sensorycznej są dodatnio skorelowane z zawartością
tłuszczu śródmięśniowego (IMF) [12-15]. Jak zauważa Fortin i in. [16]
zawartość tłuszczu w mięsie poprawia jego walory smakowe, jednakże ze
względu na postrzeganie tłuszczu zwierzęcego jako niepożądanego
w diecie człowieka, powinien on występować jedynie w ilości poprawiającej kruchość i soczystość. Ponadto jego udział w surowcu rzeźnym
i produktach powinien być akceptowany przez konsumentów. Przy czym
ważna jest nie tylko ilość tłuszczu ale również jego jakość.
W suchej masie tkanki tłuszczowej, w tym tłuszczu śródmięśniowego,
znajduje się około 90% lipidów, z czego 95% stanowią triacyloglicerole,
1-2% diacyloglicerole, 0,25% fosfolipidy i 0,25% cholesterol [17].
Jak podaje Cava i in. [18] zawartość poszczególnych frakcji jest zróżnicowana w zależności od wyrębu.
Poszczególne frakcje różnią się między sobą składem kwasów tłuszczowych (ang. fatty acids – FA), jednak z punktu widzenia konsumenta
największe znaczenie dla zdrowia człowieka mają kwasy tłuszczowe we
frakcji triacylogliceroli oraz cholesterol. Przyczyn chorób cywilizacyjnych
upatruje się nie tylko w ilości spożywanego tłuszczu, ale przede wszystkim
w niewłaściwym składzie poszczególnych frakcji kwasów tłuszczowych
[19]. Mięso wieprzowe w swoim składzie zawiera głównie kwasy tłuszczowe nasycone, które są źródłem skoncentrowanej energii, regulują
wydzielanie hormonów oraz prace układu odpornościowego [20]. Związki
te powodują również zwiększenie poziomu cholesterolu ogólnego
w surowicy krwi. W wyniku tego dochodzi do zwężenia światła naczyń
krwionośnych i zwiększenia ciśnienia tętniczego krwi, dlatego też, zaleca
się mniejsze spożycie kwasów tłuszczowych nasyconych i wzbogacenie
diety w produkty bogate w tłuszcze nienasycone.
2. Cel pracy
Celem pracy była ocena aktualnej wartości dietetycznej oraz jakości
konsumenckiej wieprzowiny ze szczególnym uwzględnieniem charakterystyki frakcji lipidowej, w tym cholesterolu oraz ich roli w organizmie.
3. Cholesterol
3.1. Charakterystyka i rola w organizmie
Cholesterol zaliczany jest do grupy zoosteroli – tj. steroli pochodzenia
zwierzęcego. Sterole to pochodne steroidów, czyli związków należących do
77
lipidów, charakteryzujące się słabą rozpuszczalnością w wodzie. Dlatego
też cholesterol umiejscawia się w organizmie w środowisku hydrofobowym
w lipoproteidach albo błonach biologicznych. Cholesterol zaliczany jest
także do alkoholi alicyklicznych, odgrywających kluczową rolę w procesach biochemicznych m.in. będących substratem w procesie syntezy
hormonów steroidowych (hormony kory nadnerczy, hormony płciowe
– m.in. progesteron, estrogeny i testosteron), kwasów żółciowych oraz
koprosterolu. W organizmach zwierzęcych znaczna część cholesterolu
występuje w postaci estrów z kwasami tłuszczowymi, zwłaszcza w miejscach patologicznego stłuszczenia (np. w stłuszczonych wątrobach gęsi)
lub w mięśniach dystroficznych [21].
Cholesterol występuje we wszystkich komórkach kręgowców i wraz
z fosfolipidami bierze udział w budowie błony komórkowej oraz jej
stabilizacji. Redukuje przepuszczalność błony komórkowej dla kationów
wodoru i sodu [22]. Obecny w skórze pod wpływem promieni
ultrafioletowych zawartych w świetle słonecznym ulega przemianie
w witaminę D3 [23]. Cholesterol jest szczególnie ważny dla prawidłowego
funkcjonowania układu nerwowego. Jego obecność w błonach komórek
nerwowych budujących mózg ma duże znaczenie dla funkcjonowania
synaps. W osłonce mielinowej cholesterol okrywa oraz izoluje nerwy,
wspomagając przepływ impulsów nerwowych. Istnieją też doniesienia
potwierdzające jego istotną rolę w działaniu systemu immunologicznego.
Wykazano również jego funkcje antyoksydacyjne [24].
Część cholesterolu powstaje w organizmie człowieka dzięki syntezie
(cholesterol endogenny- 700-900 mg dziennie), głównie w wątrobie (6070%), gdzie ulega też procesom metabolizmu, a także w jelicie cienkim
(15%) i w skórze (5%). Cholesterol jest dostarczany także bezpośrednio
z pożywienia (cholesterol egzogenny- w zależności od diety 300-500 mg
dziennie) [25].
Endogenny cholesterol jest syntetyzowany w organizmie człowieka
z tego samego źródła, co kwasy tłuszczowe, tj. z acetylo-CoA [26] a także
przyjmowany w licznych pokarmach zwierzęcych (Tabela 2).
Dzienna podaż cholesterolu nie powinna przekraczać 250 miligramów.
Statystyczny Polak 40% cholesterolu absorbuje z jaj, 30% z mięsa i ryb,
15% z masła i smalcu, pozostałe 15% dostarczają inne produkty. Podobnie
jak inne związki tłuszczowe cholesterol jest nierozpuszczalny ani w wodzie, ani we krwi. Cholesterol w organizmie transportowany jest przez
białko. We krwi łączy się z albuminami tworząc lipoproteiny – kompleksy
o charakterze hydrofilowym, posiadające wiązania podwójne dzięki czemu
łatwo ulęgają autooksydacji. Produkty utleniania cholesterolu są mutagenne, kancerogenne, aterogenne [17]. Wyróżnia się lipoproteiny o wysokiej gęstości (HDL) i niskiej gęstości (LDL). Wbrew potocznym opiniom
nie są to „rodzaje” cholesterolu, lecz nośniki odpowiedzialne za jego
transport w organizmie ludzkim. Lipoproteidy o niskiej gęstości (LDL)
78
transportują cholesterol (ok. 65%) do komórek ustrojowych, m.in. do
nabłonka naczyń tętniczych, gdzie w pewnych warunkach może on
odkładać się na ściankach tętnic w postaci blaszek miażdżycowych
i w rezultacie doprowadzając do zwężenia tętnic wieńcowych. Z tego
względu cholesterol LDL nazywany jest „złym cholesterolem”. Lipoproteiny o dużej gęstości – HDL, zawierają lecytynę, która działa jako
detergent – rozpuszcza cholesterol (około 20%) w ścianie tętnic przenosząc
go do wątroby.
Tabela 2. Zawartość cholesterolu w 100g wybranych produktów (Ciborowska i in., 2010)
Nazwa produktu
Mleko spożywcze 3,5%
Mleko spożywcze 2,0%
Ser camembert
pełnotłusty
Ser twarogowy chudy
Cholesterol
(mg)
14
Nazwa produktu
Indyk-tuszka
Indyk- mięso z piersi
bez skóry
8
Cholesterol
(mg)
74
49
73
Kaczka- tuszka
76
2
81
137
Ser twarogowy tłusty
37
Śmietanka 18%
56
Jajo kurze całe
Żółtko jaja kurzego
360
1062
Cielęcina udziec
71
Baranina-udziec
Wieprzowina–szynka
surowa
Wołowina- pieczeń
Mózg wieprzowy
Wątroba wołowa
Wątroba wieprzowa
78
Kura-tuszka
Kurczak- mięso z ud bez
skóry
Kiełbasa krakowska
sucha
Kiełbasa zwyczajna
Parówki popularne
Szynka wieprzowa
gotowana
Kiszka pasztetowa
60
Słonina
99
59
2500
234
354
Smalec
Dorsz świeży
Śledź świeży
Masło extra
95
50
64
248
84
82
53
56
51
HDL ma działanie ochronne, przeciwmiażdżycowe i nazywany jest
„dobrym cholesterolem” [27].
Termin "cholesterol całkowity" oznacza całkowitą ilość cholesterolu
w osoczu krwi mierzoną w miligramach cholesterolu na decylitr krwi
(mg/dl). W próbkach osocza zdrowych ludzi pobieranych na czczo ok. 60%
cholesterolu znajduje się we frakcji LDL, 30% w HDL oraz 10% w VLDL
(prebeta-lipoproteiny). Obecny w osoczu cholesterol jest zarówno pochodzenia endogennego, jak i egzogennego. Pożądane stężenie cholesterolu
całkowitego w surowicy ludzkiej na czczo powinno wynosić <5,2 mmol/l,
tj. <200mg/dl. Większe stężenie cholesterolu stanowi zagrożenie rozwoju
miażdżycy [28] i kamicy żółciowej [29]. Natężenie biosyntezy cholesterolu
79
ma istotne znaczenie dla stanu zdrowia człowieka. Hamujący wpływ na
ilość cholesterolu zaobserwowano w przypadku diety obfitującej w kwasy
tłuszczowe nienasycone, szczególnie występujące w tłuszczu roślinnym.
Natomiast kwasy tłuszczowe nasycone, zawarte m.in., w tłuszczach
zwierzęcych, pobudzają syntezę cholesterolu [23].
3.2. Udział cholesterolu w produktach wieprzowych
Należy zweryfikować powtarzane stereotypy o szkodliwości mięsa
wieprzowego, wynikające z dużej zawartości w nim tłuszczu oraz cholesterolu. Z najnowszych badań dotyczących aktualnej wartości dietetycznej
wieprzowiny [17] wynika, że obecnie mięso wieprzowe charakteryzuje się
korzystnym profilem kwasów tłuszczowych tj. niższą zawartością kwasów
nasyconych – SFA (tzw. „złego” tłuszczu) i znacznie wyższą zawartością
wielonienasyconych kwasów PUFA (tzw. „dobrego” tłuszczu), a więc
korzystniejszą proporcją kwasów PUFA/SFA. Stosunek ten jest powszechnie uznawanym wskaźnikiem jakości tłuszczu w odniesieniu do zdrowia
człowieka.
Na uwagę zasługuje również fakt, iż wieprzowina, pomimo niższej
całkowitej zawartości PUFA charakteryzuje się znacznie korzystniejszą
proporcją kwasów omega-6 i omega-3 [30÷33]. Proporcja kwasów
tłuszczowych z rodziny omega-6 (LA, AA) do omega-3 (ALA, EPA, DHA)
jest uznawana za jeden z podstawowych markerów ryzyka chorób serca
i układu krążenia. Przyczyną powstawania chorób układu sercowo-naczyniowego są również zaburzenia przemiany cholesterolu, oraz zwiększona
zawartość w krwi lipoprotein LDL.
Badania Blicharskiego i in. dowodzą [17], że wieprzowina w porównaniu z mięsem drobiowym zawiera mniej cholesterolu (0,54 wobec
0,58-0,74 g/kg). Co więcej, pod tym względem wypada nawet korzystniej
niż tak popularne w żywieniu dietetycznym – mięso królików (0,7 g/kg).
W tabeli 4. przedstawiono zawartość cholesterolu (mg/100 g) w badanych wyrębach w zależności od klasy mięsności tuszy. Nie stwierdzono
wpływu mięsności tuszy na zawartość cholesterolu w poszczególnych
wyrębach.
Poziom cholesterolu jest zbliżony we wszystkich elementach tuszy
wieprzowej, ale jego zawartość jest mniejsza niż dotychczas podawano
w literaturze. W porównaniu z normami amerykańskimi USDA polski
boczek zawiera o 41% mniej cholesterolu, żeberka o 57% a pozostałe
cenne wyręby: łopatka, szynka i schab o 31-35%.
Biorąc pod uwagę, że dopuszczalne dzienne spożycie cholesterolu
wynosi 250 mg, aby je przekroczyć trzeba by było zjeść codziennie ponad
pół kilograma schabu.
80
Tabela 3. Zawartość cholesterolu (mg/100 g) w badanych wyrębach w zależności od klasy
mięsności tuszy [17]
Wyręby
Boczek
Żeberka
Łopatka
Karkówka
Szynka
Schab z omięsną
Schab bez omięsnej
Sr
SD
Sr
SD
Sr
SD
Sr
SD
Sr
SD
Sr
SD
Sr
SD
S
50,49
11,72
51,49
9,40
54,52
9,67
51,41
8,98
53,77
9,65
50,97
6,66
52,65
7,10
E
52,06
10,26
51,50
9,79
53,14
10,17
55,56
11,19
53,89
9,31
47,33
5,18
52,27
7,00
U
48,95
9,82
50,38
7,66
53,66
8,44
51,65
8,62
54,67
11,36
49,51
7,15
52,09
7,63
Średnia
50,89
10,45
51,19
9,12
53,55
9,57
53,66
10,24
54,08
9,90
49,04
6,38
52,29
7,15
4. Podsumowanie
Poziom cholesterolu jest zbliżony we wszystkich elementach tuszy
wieprzowej, ale jego zawartość jest mniejsza niż standardowo podawane
w literaturze wartości. Wieprzowina zawiera mniej cholesterolu niż mięso
drobiowe. W porównaniu z mięsem wołowym, wieprzowina charakteryzuje
się korzystnym profilem kwasów tłuszczowych: niższą zawartością kwasów
nasyconych (SFA) i wyższą zawartością wielonienasyconych PUFA.
Spośród tych trzech gatunków mięsa wieprzowina wykazuje najlepsze
właściwości prozdrowotne i powinna być zalecana w żywieniu człowieka,
szczególnie u osób z cukrzycą, nadwagą i chorobami układu naczyniowosercowego.
Literatura
1.
2.
3.
4.
Babicz M., Kasprzyk A. Główne cechy użytkowe świń [w:] Hodowla i chów
świń, pod red. Marka Babicza, Lublin 2014
Tyra M., Mitka I. Rola tłuszczu śródmięśniowego (IMF) w kształtowaniu
parametrów jakościowych (sensorycznych) mięsa, Wiadomości
Zootechniczne, R. LIII, 4 (2015), s. 50-56
Fernandez X., Monin G., Talmant A., Mourot J., Lebret B. Influence of
intramuscular fat content on the quality of pig meat – 1.Composition of the
lipid fraction and sensory characteristics of m.longissimus lumborum, Meat
Science, 53 (1999), s. 59-65
Wood J.D., Richardson R.I., Nute G.R., Fisher A.V., Campo M.M., Kasapidou
E., Sheard P.R., Enser M. Effects of fatty acids on meatquality: A review, Meat
Science, 66 (2003), s. 21-32
81
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Verbeke W., Frewer L.J., Scholderer J., De Brabander H.F. Why consumers
behave as they do with respect tofood safety and risk information Analytica
Chimica Acta, 586 (2007), s. 2-7
Frank B., Walter C. The Relationship between Consumption of
AnimalProducts (Beef, Pork, Poultry, Eggs, Fish and Dairy Products)
and Risk of Chronic Diseases, A critical Review. Department of Nutrition,
HarvardSchool of Public Health, A Report for World Bank, May, 1998
Grześkowiak E., Borzuta K., Lisiak D., Strzelecki J., Janiszewski P.
Właściwości fizykochemiczne i sensoryczne oraz skład kwasów tłuszczowych
mięśnia longissimus dorsi mieszańców pbz x wbp oraz pbzx (D x P), Żywność.
Nauka. Technologia. Jakość, 6 (73) (2010), s. 189-198
Mourot J., Kouba M., Peiniau P. Comperative study of in vitro lipogenesis
in various adipose tissues in the growing domestic pig (Sus domesticus),
Comparative Biochemistry and Physiology, 111B (1995), s. 379-384
Kuhn G., Hartung M., Nürnberg G., Falkenberg H., Langhammer M.,
Schwerin M., Ender K. Growth,carcass composition ane meat quality in pigs
with different capacity for lipid deposition, Archives Animal
Breeding/Archive Tierzucht, 40 (1997), s. 345-355
Monziols M., Bonneau M., Davenel A., Kouba M. Tissue distribution in pig
carcasses exhibiting large differences in their degree of leanness, with special
emphasis on intermuscular fat, Livestock Production Science, 97 (2005), s. 267-274
Verbeke W., van Oeckel M.J., Warnants N., Viaene J., Boucque C.V.
Consumer perceptions, facts and possibilities to improve acceptability of
health and sensory characteristics of pork, Meat Science, (53) 1999, s. 77-99
Wood J.D., Enser M., Fisher A.V., Nute G.R., Sheard P.R., Richardson R.I.,
Hughes S.I., Whittington F.M. Fat deposition, fatty acidcomposition and meat
quality: A review, Meat Science, 78 (2008), s. 343-358
Fernandez X., Monin G., Talmant A., Mourot J., Lebret B. 1999: Influence
of intramuscular fat content on the qualityof pig meat 2. Consumer
acceptability of m. longissimus lumborum, Meat Science 53, 67-72
Daszkiewicz T., Bąk T., Denaburski J. Quality of pork with a different
muscular fat (IMF) content, Polish Journal of Food and Nutrition Sciences,
14/55, 1 (2005), s. 31-36
Cannata S., Ratti S., Meteau K., Mourot J., Baldini P., Corino C. Evaluation
of different types of dry-cured ham by Italian and French consumers, Meat
Science, 84 (2010), s. 601-606
Fortin A., Robertson W.M., Tong A.K.W. The eating quality of Canadian
pork and its relationship with intramuscular fat, Meat Science, 69 (2005),
s. 297-305
Blicharski T. Aktualna wartość dietetyczna wieprzowiny, jej znaczenie
w diecie i wpływ na zdrowie konsumentów, Opracowanie wyników badań
laboratoryjnych. 2013. Praca zbiorowa, Warszawa
Cava R., Estévez M., Ruiz J., Morcuende D. Physicochemical characteristics
of three muscles from free-range reared Iberian pigs slaughtered at 90 kg live
weight, Meat Science, 63 (200), s. 533-541
Achremowicz K., Szary-Sworst K. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe
czynnikiem poprawy stanu zdrowia człowieka, Żywność. Nauka. Technologia.
Jakość, 3 (44) (2005), s. 23-35
82
20. Rioux V., Legrand P. Saturated fatty acids: simple molecular structures with
complex cellular functions, Current Opinion in Clinical Nutrition and
Metabolic Care, 10 (2007), s. 752-758
21. McMurry J. Chemia organiczna. Wyd. 4. T. 1, Warszawa, Wydawnictwo
Naukowe PWN, 2000
22. Haines T.H. Do sterols reduce proton and sodium leaks through lipid
bilayers?, Progress in lipid research, 4 (40) (2001), s. 299-324
23. Ciborowska H., Rudnicka A., Dietetyka Żywienia Zdrowego i Chorego
Człowieka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2010
24. Smith L.L. Another cholesterol hypothesis: cholesterol as antioxidant..
Free radical biology & medicine, 1 (11) (1991), s. 47-61
25. Konturek S. Czynności wątroby [w]: Traczyk W.Z., Trzebski A., Godlewski
A. Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej.
Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2007, s. 806
26. Kathleem M. Botham, Peter A. Mayes Synteza, transport i wydzielanie
cholesterolu [w.]: Robert K Murray, Daryl K Granner, Victor William
Rodwell, Franciszek Kokot, Zenon Aleksandrowicz, Harold A
Harper: Biochemia Harpera ilustrowana, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,
Warszawa 2008
27. Schaefer E.J., Anthanont P., Asztalos B.F. High-density lipoprotein
metabolism, composition, function, and deficiency, Current Opinion
in Lipidology, 25 (3) (2014), s. 194-199
28. Boekholdt S.M., Arsenault B.J., Hovingh G.K., Mora S., Pedersen T.R. Larosa
J.C., Welch K.M.A., Amarenco P., Demicco D.A., Tonkin A.M., Sullivan
D.R., Kirby A., Colhoun H.M. Hitman G.A., Betteridge D.J., Durrington
P.N., Clearfield M.B., Downs J.R., Gotto A.M., Ridker P.M., Kastelein J.J.P.
Levels and changes of HDL cholesterol and apolipoprotein A-I in relation to
risk of cardiovascular events among statin-treated patients, A meta-analysis
Circulation, 128 (14) (2014), s. 1504-1512
29. Krawczyk M., Lütjohann D.,Schirin-Sokhan, R., Villarroel, L., Nervi, F.,
Pimentel, F., Lammert, F., Miquel, J.F Phytosterol and cholesterol precursor
levels indicate increased cholesterol excretion and biosynthesis
ingallstone disease, Hepatology, 55 (5) (2012), s.1507-1517
30. Crespo N., Esteve-Garcia E. 2002. Nutrient and fatty acid deposition in broilers
fed different dietary fatty acid profiles, Poultry Science, 81 s. 1533-1542
31. Guillevic M., Kouba M. & Mourot J. Effect of a linseed on lipid composition,
lipid peroxidation and consumer evaluation of French fresh and cooked pork
meats, Meat Science, 81 (2009), s. 612-618
32. Strakova E., Suchy P., Herzig I., Hudeckova P., Ivanko S. Variation in fatty
acids in chicken meat as a result of a lupin-containing diet, Czech Journal
of Animal Science, 55 (2010), s. 75-82
33. Raj S., Skiba G., Weremko D., Fandrejewski H, Migdał W., Borowiec F.,
Poławska E. The relationship between the chemical composition of the carcass
and the fatty acid composition of intramuscular fat and backfat of several pig
breeds slaughtered at different weights, Meat Science, 86 (2010), s. 324-330
83
Streszczenie
W ostatnich latach zaobserwowano nieznaczny spadek spożycia mięsa wieprzowego przy
jednoczesnym wzroście mięsa drobiowego. Wieprzowina jest kojarzona negatywnie pod
względem właściwości prozdrowotnych, przez wiele lat utożsamiana była z mięsem tłustym oraz
zawierającym duże ilości niezdrowego cholesterolu. Cholesterol jest jednak produktem
niezbędnym do funkcjonowania organizmu, gdyż odgrywa kluczową rolę w wielu procesach,
m.in. w produkcji hormonów, w syntezie witaminy D3, w funkcjonowaniu układu nerwowego
oraz układu odpornościowego. Niekorzystny jest jednak jego nadmiar w osoczu a właściwie
namiar cząsteczek transportujących cholesterol- lipoprotein LDL- frakcji miażdzycorodnej.
Zwiększeniu syntezie cholesterolu w organizmie przejawiają kwasy tłuszczowe nasycone,
występujące przede wszystkim w tłuszczach zwierzęcych.
Celem pracy była ocena aktualnej wartości dietetycznej oraz jakości konsumenckiej wieprzowiny
ze szczególnym uwzględnieniem charakterystyki frakcji lipidowej, w tym cholesterolu oraz ich
roli w organizmie.
Badania dowodzą, że wieprzowina w porównaniu z mięsem drobiowym zawiera mniej
cholesterolu (0,54 wobec 0,58-0,74 g/kg). Co więcej, pod tym względem wypada nawet
korzystniej niż mięso królików (0,7 g/kg) – tak popularne w żywieniu dzieci. W porównaniu
z mięsem wołowym, wieprzowina charakteryzuje się korzystnym profilem kwasów tłuszczowych: niższą zawartością kwasów SFA i wyższą zawartością PUFA, a więc i proporcją
kwasów PUFA/SFA. Spośród innych rodzajów mięsa wieprzowina więc ma najlepsze właściwości prozdrowotne i powinna być zalecana w żywieniu człowieka, szczególnie u osób
z nadwagą, cukrzycą i chorobami układu krążenia.
Słowa kluczowe: cholesterol, wieprzowina, surowce zwierzęce, wartość odżywcza
The cholesterol content of in raw materials and products of animal origin
Abstract
Recent years have seen a slight decrease in the consumption pork meat while increasing
consumption of poultry meat. Pork is negatively associated in terms of health-promoting
properties. For many years he was identified with meat and fat containing a large amount of
unhealthy cholesterol. However, cholesterol is the product needed for the functioning of the
organism, it plays a key role in many processes, including in the production of hormones, the
synthesis of vitamin D3 in the functioning of the nervous system and the immune system.
Unfavourable is his excess in plasma or actually bearing lipoprotein atherogenic LDL fraction.
Increased synthesis of cholesterol in the body exhibit saturated fatty acids, occurring primarily in
the animal fats. The aim of the study was to evaluate the dietary and consumer quality pork with
a special emphasis on the characteristics of the lipid fraction, including cholesterol and their role
in the body. Research shows that pork compared to the poultry contains less cholesterol (0.54 to
0,58-0,74 g / kg). Moreover, in this respect it falls even better than meat rabbits (0.7 g / kg) – so
popular children's diets. Compared to beef, pork a favorable fatty acid profile: a lower acid
content, higher content of SFA and PUFA, and therefore the ratio PUFA / SFA. Among other
types of pork meat so it has the best health benefits and should be recommended for human
nutrition, especially in people who are overweight, diabetes and cardiovascular disease.
Keywords: cholesterol, pork, animal materials, nutritional value
84
Anna Kononiuk1, Małgorzata Karwowska2
Substancje biologicznie aktywne
w mięsie i produktach mięsnych
surowo dojrzewających
1. Wstęp
Obecne trendy żywieniowe wywierają presję produkcji żywności
charakteryzującej się, poza walorami sensorycznymi i żywieniowymi,
obecnością substancji wpływających na funkcje fizjologiczne i metaboliczne
organizmu człowieka nazywanymi składnikami biologicznie aktywnymi.
Właściwości tych substancji w organizmie są bardzo różnorodne od:
przeciwutleniających, detoksykacyjnych, buforujących po regulacyjne czy
przeciwnowotworowe. Bogatym źródłem substancji bioaktywnych
o wysokiej biodostępności jest mięso. Podczas jego przetwarzania można
bezpośrednio wpływać na ich zawartość w gotowym produkcie. Poznanie
specyfiki substancji biologicznie aktywnych występujących w mięsie,
sposobów ich syntezy, a także czynników wpływających na ich zawartość
wydaje się być istotnym krokiem w drodze do optymalizacji procesów
produkcji. Szczególnie istotnym kierunkiem przetwarzania mięsa
warunkującym powstawanie składników bioaktywnych jest produkcja
wędlin surowo dojrzewających.
Produkcja wędlin surowych początkowo miała służyć jedynie utrwaleniu
mięsa, z czasem jednak zaczęto zwracać uwagę na właściwości sensoryczne
i odżywcze tych produktów. Obecnie poza specyficznym profilem smakowozapachowym, produkty surowo dojrzewające stają są coraz bardziej
pożądanym przez konsumenta źródłem składników bioaktywnych. Produkcja
wyrobów surowo dojrzewających jest złożonym wieloetapowym procesem
znanym od pokoleń. W zależności od tradycji danego kraju, rodzaju
produktu oraz wybranego gatunku surowca schemat produkcji może się
nieznacznie różnić. Zazwyczaj wyróżnia się takie etapy jak solenie/peklowanie, dojrzewanie (podczas którego zachodzą najintensywniejsze przemiany fermentacyjne), suszenie i przechowywanie. Peklowanie ma na celu
1
[email protected], Katedra Technologii Mięsa i Zarządzania Jakością, Wydział Nauk
o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, http://www.up.lublin.pl.
2
mał[email protected], Katedra Technologii Mięsa i Zarządzania Jakością,
Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie,
http://www.up.lublin.pl/
85
spowolnienie niekorzystnych procesów utleniania, jak również zatrzymanie
rozwoju niepożądanych, stanowiących zagrożenie mikroorganizmów.
W kolejnych etapach procesu dojrzewania zachodzą procesy proteolityczne
i lipolityczne, kształtujące cechy charakterystyczne gotowego produktu, takie
jak: smak, zapach, barwa czy tekstura, a także wpływające na zawartość
substancji odżywczych [1-3]. Zawartość substancji bioaktywnych w mięsie
i produktach mięsnych determinuje wiele czynników, np.: dobór odpowiedniej diety w żywieniu zwierząt, czy stosowanie suplementów diety
wpływa na wzrost biosyntezy pożądanych składników u zwierząt a tym
samym na ich zawartość w mięsie [4]. Dostosowanie odpowiednich
parametrów dojrzewania poubojowego mięsa, wpływa na profil powstających metabolitów a tym samym na jakość surowca [5]. Podczas procesu
produkcji zawartość składników bioaktywnych jest limitowana takimi
czynnikami jak zastosowane dodatki funkcjonalne, rodzaje wykorzystanych
procesów czy dobór parametrów procesu. Optymalizacja procesu produkcji
ma największy wpływ na zawartość substancji bioaktywnych w gotowym
wyrobie, ponieważ niepoprawne jego przeprowadzenie może doprowadzić
do obniżenia zawartości pożądanych składników występujących w surowcu,
jak również doprowadzić do powstania szkodliwych związków [6, 7].
Niniejsza praca stanowi przegląd literatury dotyczący charakterystyki
oraz prozdrowotnego oddziaływania na organizm najważniejszych składników biologicznie czynnych występujących w mięsie i produktach
mięsnych. Spośród wielu substancji bioaktywnych występujących w mięsie
w pracy skupiono się na tych składnikach, których głównym źródłem
w pożywieniu jest mięso i produkty mięsne. Dokonano również analizy
czynników wpływających na zawartość substancji bioaktywnych w mięsie
i produktach mięsnych, ze szczególnym uwzględnieniem procesu fermentacji. Przedstawiony przegląd literatury ma na celu wprowadzenie do
poszukiwania nowych możliwości przetwórstwa mięsa nastawionych na
uzyskiwanie optymalnych parametrów sprzyjających zwiększaniu zawartości
składników bioaktywnych.
2. Charakterystyka składników bioaktywnych mięsa
i produktów mięsnych surowo dojrzewających
Mięso i produkty mięsne stanowią naturalne źródło szeregu bioaktywnych składników regulujących funkcjonowanie organizmu ludzkiego,
wśród których należy wymienić: karnitynę, sprzężony kwas linolowy,
karnozynę i anserynę, glutation, taurynę i kreatynę.
Karnityna jest czwartorzędową aminą, zbudowaną z dwóch aminokwasów: lizyny i metioniny. Z uwagi na występujący w strukturze tego
związku jeden chiralny węgiel (Rys. 1) może występować w postaci
86
Substancje biologicznie aktywne w mięsie i produktach mięsnych surowo dojrzewających
stereoizomeru D lub L, aktywność biologiczną wykazuje jedynie Lkarnityna [8]. Dzienne zapotrzebowanie dorosłej i zdrowej osoby na Lkarnitynę wynosi 15 mg. Dawka ta jest pokrywana częściowo poprzez
endogenną syntezę i uzupełniana dzięki odpowiedniej diecie [9].
Rysunek 1. Struktura L-karnityny
Karnityna występuje powszechnie u większości zwierząt, niektórych
mikroorganizmów i roślin. U człowieka synteza tego związku zachodzi
głównie w nerkach, wątrobie i mózgu, gdzie występują wszystkie niezbędne do tego procesu enzymy. Do zsyntetyzowania karnityny przez
organizm poza enzymami potrzebna jest lizyna, metionina, żelazo,
witaminy C i B6 oraz PP [10]. Najbogatszym źródłem karnityny jest mięso
i przetwory mleczne. W tabeli 1 przedstawiono jej zawartość w wybranych
produktach mięsnych. Najbogatszym źródłem karnityny jest rostbef cielęcy, na drugim miejscu konina, a następnie mięso wołowe mielone.
Stosunkowo wysoką zawartość L-karnityny stwierdzono w Merquez (ostrej,
wołowo-owczej kiełbasie, pochodzącej z Północnej Afryki) [11, 12].
Tabela 1. Zawartość karnityny w wybranych produktach [11, 12]
Produkt
Rostbef cielęcy
Konina (m. glutaeus medius)
Wołowe mięso mielone
Polędwica wołowa
Łopatka cielęca
Merguez
Szynka wieprzowa
Filet z kaczki
Masło
Mięso mielone wieprzowe
Łopatka wieprzowa
Mleko 2%
Skrzydełka z kurczaka
Chorizo
Parówki wieprzowe
87
Zawartość [mg/100g]
132,8
117,0
87,5
78,6
78,2
66,3
53,5
28,8
23,2
21,1
21,1
17,5
10,0
8,8
7,1
Badania dotyczące zmian stężenia podczas obróbki cieplnej wykazały,
że poziom karnityny nieznacznie spada podczas procesu gotowania, co
prawdopodobnie ma związek z przechodzeniem tego związku do frakcji
wodnej [13]. Maruńič i in. [14] obserwowali zmiany zawartości karnityny
podczas procesu dojrzewania szynek wieprzowych. Uzyskane wyniki wykazują wzrost zawartości karnityny w czasie 10-miesięcznego dojrzewania
wyrobów o ok. 30% w porównaniu z początkową jej zawartością. Tendencja ta prawdopodobnie wynika z faktu, iż podczas procesu dojrzewania
zestryfikowane formy L-karnityny (nie ujęte w ogólnej zawartości karnityny) uległy degradacji do wolnej karnityny.
Składnikiem bioaktywnym występującym w mięsie i produktach zwierząt,
głównie przeżuwaczy jest sprzężony kwas linolowy (CLA). Nazwa odnosi się
do grupy izomerów geometrycznych i pozycyjnych kwasu linolowego.
Elementem odróżniającym wszystkie izomery CLA od kwasu linolowego jest
połączenie między podwójnymi wiązaniami; w cząsteczce kwasu linolowego
pomiędzy dwoma wiązaniami nienasyconymi występuje grupa metylowa,
w przypadku CLA jest to pojedyncze wiązanie (Rys. 2).
Rysunek 2. Struktura sprzężonego kwasu linolowego
Naturalnie CLA jest produkowany w procesie izomeryzacji i biouwodorniania nienasyconych kwasów tłuszczowych głównie kwasu linolowego, α-linolenowego i oleinowego. Reakcja ta jest związana z działaniem w żwaczu bakterii m.in. Butyrivibrio fibrisolvens [15]. CLA może
również być syntezowany w tkankach na drodze desaturacji kwasu
wakcenowego przy udziale enzymu Δ-9-desaturazy [16]. Sprzężony kwas
linolowy wykazuje szerokie spektrum działania na ludzki organizm.
Spośród naturalnie występujących izomerów CLA największe znaczenie
biologiczne wykazują izomer cis 9, trans 11 oraz trans 10, cis 12. Są to
izomery najliczniej występujące w żywności, pierwszy stanowi około
80-90% wszystkich izomerów CLA w produktach pochodzących od
przeżuwaczy, drugi natomiast 3-5% [17]. Sprzężony kwas linolowy ze
względu na specyfikę jego syntezy występuje głównie w produktach
88
pochodzenia zwierzęcego. Największe ilości tego kwasu obserwuje się
w mleku i mięsie oraz przetworach pochodzących od zwierząt roślinożernych.
Najbogatsze w CLA jest mięso jagnięce, najuboższe natomiast wieprzowe
i drobiowe (Tab. 2) [18, 19]. Dzienne zapotrzebowanie w CLA nie zostało
określone, jednak wyniki badań wskazują że około 95 mg dziennie
wystarcza aby zaobserwować jego korzystny wpływ na zdrowie [20].
Tabela 2. Zawartość sprzężonego kwasu linolowego w mięsie i produktach mięsnych [18, 19]
Mięso
Wołowina
Wieprzowina
Cielęcina
Jagnięcina
Mięso z kurczaka
Mięso indycze
Beef frank
Wędzona kiełbasa wołowa
Zawartość CLA
Zawartość izomeru CLA
[mg/g tłuszczu]
c9,t11 [%]
4,3
85
0,6
82
2,7
84
5,6
92
0,9
84
2,5
76
3,3
83
3,8
84
Podczas procesu dojrzewania działanie enzymów lipolitycznych oraz
oksydacyjnych wpływa niekorzystnie na zawartość nienasyconych kwasów
tłuszczowych, w tym CLA. W celu utrzymania dość wysokiego stężenia
w gotowym wyrobie podejmuje się próby zwiększenia jego zawartości już
na poziomie surowca poprzez dietę zwierząt bogatą w kwas CLA bądź
substancje zawierające jego prekursor – kwas linolowy (olej lniany, olej
słonecznikowy), a także poprzez dodawanie czystego związku w trakcie
procesu produkcji [21, 22]. W ostatnich latach duże nadzieje pokłada się
w badaniach nad bakteriami zdolnymi do syntezy sprzężonego kwasu
linolowego lub enzymu izomerazy linolowej, katalizującej reakcję powstawania tego związku [23, 24]. Özer i in. [25] przeprowadzili badania
dotyczące zmiany stężenia CLA podczas produkcji fermentowanych
kiełbas wołowych. Do procesu wykorzystano bakterie L. plantarum charakteryzujące się zdolnością syntezy CLA w warunkach laboratoryjnych.
W początkowym etapie produkcji obserwowano wzrost zawartości
badanego związku, jednak wraz ze spadkiem pH i obniżeniem aktywności
wody proces został zahamowany a stężenie CLA po 30-dniowym okresie
dojrzewania było niższe od początkowego. Pomimo, iż zidentyfikowano
szczepy bakterii zdolne do produkcji kwasu CLA to warunki panujące
podczas produkcji wyrobów dojrzewających w znacznym stopniu ograniczają konwersję kwasu linolowego. Aktualnie prowadzone są liczne
badania [23-25] w celu identyfikacji szczepów mogących mieć zastosowanie do syntezy tego związku w produktach poddawanych procesom
89
technologicznym, bez negatywnego wpływu na właściwości sensoryczne
produktu.
Kolejnymi aktywnymi składnikami, które zwróciły uwagę naukowców
są dipeptydy karnozyna i anseryna, które wykazują właściwości przeciwutleniające wynikające ze zdolności wychwytywania wolnych rodników,
chelatowania jonów metali i hamowania peroksydacji kwasów tłuszczowych. Karnozyna jest dipeptydem zbudowanym z β-alaniny i L-histydyny;
anseryna natomiast to jej N-metylowa pochodna (Rys. 3). Oba dipeptydy
występują w znacznych ilościach w mięśniach szkieletowych, a także
tkankach nerwowych. Zwykle karnozyna występuje w postaci lewoskrętnego izomeru. W organizmie karnozyna jest syntezowana z alaniny
i histydyny przy udziale specyficznych enzymów, dodatkowo może ona
być dostarczana wraz z pożywieniem.
Rysunek 3. Struktura karnozyny (A) i anseryny (B)
W porównaniu z innymi tkankami, zwiększoną zawartość anseryny
i karnozyny obserwuje się w mięśniach szkieletowych [26]. Peiretti i in.
[27] oznaczyli zawartość karnozyny i anseryny w komercyjnie dostępnych
mięsach. Wyniki ich badań wskazują, iż najwyższą zawartością karnozyny
cechuje się wieprzowina i wołowina najniższą natomiast mięso z kurczaka
i indycze. W przypadku anseryny tendencja jest odwrotna, co jest prawdopodobnie związane z konwersją zhydrolizowanej karnozyny do anseryny.
Biorąc pod uwagę ogólną zawartość obu dipeptydów największą ich
zawartością cechuje się mięso indycze a najmniejszą wieprzowina [14].
Karnozyna i anseryna wykazują stabilność termiczną podczas obróbki
cieplnej [28].
Istotnym składnikiem mięsa i produktów mięsnych wykazującym
również właściwości przeciwutleniające jest glutation. Glutation jest to
niskocząsteczkowy związek tiolowy zbudowany z reszt aminokwasowych
pochodzących z glicyny, cysteiny i kwasu glutaminowego (Rys. 4). Brak
wiązania peptydowego pomiędzy grupą aminową cysteiny a karboksylową
kwasu glutaminowego zabezpiecza glutation przed naturalną degradacją
90
przez aminopeptydazy. Liczne funkcje, jakie może pełnić glutation są
powiązane z występowaniem w jego strukturze grupy tiolowej.
Tabela 3. Zawartość karnozyny i anseryny w wybranych rodzajach mięsa [27]
Zawartość karnozyny
[g/100g]
1,57-1,80
1,22-1,49
0,36-0,39
0,70-0,96
0,36-0,79
Produkt
Wieprzowina
Wołowina
Mięso królicze (noga)
Mięso z kurczaka
Mięso indycze
Zawartość anseryny
[g/100g]
0,04-0,059
0,10-0,28
1,12-1,45
1,46-1,70
2,11-2,46
Rysunek 4. Struktura glutationu
Poza endogenną syntezą najważniejszym czynnikiem wpływającym na
obecność glutationu w komórkach organizmu jest odpowiednia dieta.
Glutation występuje w każdym rodzaju żywności (Tab. 4). Jego zawartość
w produktach spożywczych w dużej mierze zależy od sposobu
przygotowania i przechowywania. Podczas mrożenia zawartość glutationu
nie ulega zmianie, jednak podczas procesów obróbki w wysokich
temperaturach [29] a także w trakcie produkcji wyrobów surowo
dojrzewających [14] obserwuje się znaczną jego utratę. Zmniejszenie
zawartości glutationu notowane podczas procesu fermentacji związane jest
ze zmianami biochemicznymi. Podczas procesu fermentacji glutation ulega
proteolizie do wolnych aminokwasów [14].
Tabela 4. Zawartość glutationu w wybranych produktach [29]
Zawartość glutationu
[nmol/g]
7,6
4,8
19,4
28,3
1,6
3,3
7,9
Produkt
Wołowina smażona
Kurczak smażony
Wieprzowina gotowana
Szparagi świeże
Ryż
Jabłko
Marchew
91
Interesującym składnikiem bioaktywnym występującym w mięsie
i produktach mięsnych jest tauryna, będąca aminokwasem biogennym,
końcowym produktem degradacji cysteiny. Obecność w jej strukturze
grupy sulfonowej (Rys. 6) uniemożliwia tworzenie wiązań peptydowych
z innymi aminokwasami, przez co występuje głównie w stanie wolnym.
Tauryna powstaje podczas metabolizmu cysteiny i metioniny. Jest
związkiem endogennym, jednak w wielu sytuacjach jej synteza może być
niewystarczająca i niezbędna jest jej suplementacja z pożywieniem.
Zwiększone zapotrzebowanie obserwowane jest podczas wysiłku
fizycznego, starzenia się, a także wzrostu i rozwoju organizmu oraz
podczas stanów chorobowych [30].
Rysunek 5. Struktura tauryny
Mięso jest bogatym źródłem tauryny. Zawartość tego składnika jest
zmienna w zależności od rodzaju mięsa oraz typu mięśnia. Większą
zawartość tego aminokwasu obserwuje się w mięśniach charakteryzujących
się wyższą aktywnością oksydacyjną. Badania zawartości tauryny w różnych gatunkach mięsa wskazują na dużo wyższe stężenie tego związku
w ciemnym mięsie pochodzącym z kurczaka i indyka (Tab. 5), niemniej
jednak jasne mięso pochodzące od tych zwierząt cechuje się niższą
zawartością tauryny niż wołowina, czy cielęcina [31-33].
Tabela 5. Zawartość tauryny w wybranych produktach [31, 32]
Zawartość tauryny
[mg/100g]
43,1
82,6
17,5
306,0
29,5
39,8
50,1
59,2
2,3
Produkt
Wołowina
Kurczak m. ciemne
Kurczak m. jasne
Indyk m. ciemne
Indyk m. jasne
Cielęcina
Wieprzowina
Salami
Mleko
92
Wzrost zawartości tauryny podczas procesu fermentacji potwierdzają
badania przeprowadzone przez zespoły kierowane przez Armenteros [34]
i Maruńiča [14].
Zmianom w wyniku przetwarzania mięsa i pozyskiwania wyrobów
surowo dojrzewających ulega również kreatyna (Rys. 6). Kreatyna w organizmach zwierzęcych powstaje podczas przemiany materii, jest syntezowana z argininy i glicyny przy udziale odpowiednich enzymów.
Rysunek 6. Struktura kreatyny
W trakcie dojrzewania mięsa obserwuje się spadek poziomu kreatyny,
który jest wprost proporcjonalny do wzrostu zawartości kreatyniny. Ma to
związek ze zmianami pH zachodzącymi podczas procesu dojrzewania. Pod
wpływem zmiany pH lub temperatury kreatyna jest przekształcana do
swojego bezwodnika – kreatyniny [14, 35]. Stosunek zawartości kreatyniny
do kreatyny w trakcie procesu dojrzewania rośnie do pewnego poziomu,
podczas dalszego dojrzewania stosunek ten nie zmienia się. Mora i in. [35]
sugerują że osiągnięcie poziomu stagnacji może posłużyć do oszacowania
minimalnego czasu dojrzewania.
Podczas produkcji wyrobów surowo dojrzewających białka zawarte
w mięsie ulegają degradacji. Enzymy proteolityczne niszczą wiązania
peptydowe pomiędzy aminokwasami doprowadzając do powstawania
peptydów i wolnych aminokwasów. Badania dotyczące zmian zawartości
tych związków potwierdzają wyraźny ich wzrost w czasie procesu
produkcji [36, 37]. Produkty degradacji białek poza kształtowaniem cech
sensorycznych, wykazują także działanie prozdrowotne. Powstające peptydy wpływają pozytywnie na układ krążenia, układ pokarmowy, układ
odpornościowy i nerwowy. Aminokwasy są dla organizmu niezbędnym
materiałem budulcowym, wzrost ich stężenia w organizmie może
zwielokrotnić endogenną syntezę substancji bioaktywnych [37-39].
3. Wpływ bioaktywnych składników mięsa i produktów
mięsnych na zdrowie człowieka
Bioaktywne składniki mięsa i produktów mięsnych wykazują udokumentowane w badaniach naukowych pozytywne oddziaływanie na organizm człowieka (Tab. 6). Odgrywają tym samym ważną rolę w zapobie-
93
ganiu chorobom cywilizacyjnym, np.: nadciśnieniu, chorobom serca,
cukrzycy, nadwadze.
Badania potwierdzają wpływ L-karnityny na poprawę sprawności
fizycznej u osób cierpiących na choroby zwyrodnieniowe stawów [40, 41],
ograniczenie otyłości, redukowanie zaburzenia metabolizmu tłuszczy [42,
43]. U pacjentów z zaburzeniami metabolizmu cukrów, L-karnityna
wpływa na utrzymanie odpowiedniego poziomu homeostazy glukozy,
a także zwiększa wrażliwość na insulinę [44].
Na szczególną uwagę zasługuje oddziaływanie sprzężonego kwasu
linolowego na organizm ludzki. Wiele badań wskazuje na jego istotną rolę
w regulowaniu masy ciała. CLA wykazuje działanie hipolipodemiczne
i pozwala zapobiegać otyłości. Sugeruje się, że redukcja tłuszczowej masy
ciała może odbywać się poprzez następujące mechanizmy: wzrost wydatku
energetycznego, modyfikację metabolizmu adipocytów, modyfikację cytokin i wzrost β-oksydacji kwasów tłuszczowych [45]. Park i Pareza [45]
sugerują, że efekt działania CLA na adipocyty może być związany
z interakcją pomiędzy CLA a PPAR-γ (peroxisome proliferator-activated
receptor-γ), receptorem odpowiedzialnym za kontrolę metabolizmu lipidów
w tkance tłuszczowej, regulację różnicowania się adipocytów oraz
proliferację i litogenezę.
Tabela 6. Oddziaływanie wybranych składników bioaktywnych obecnych w mięsie i jego
produktach na organizm ludzki
Składnik
Karnityna
Karnozyna
Sprzężony
kwas
linolowy
Udokumentowane w badaniach naukowych oddziaływanie na
organizm człowieka
Karnityna pośredniczy w transporcie długołańcuchowych kwasów
tłuszczowych do mitochondriów, wspomaga transport produktów
β-oksydacji do mitochondriów. L-karnityna utrzymuje
w komórkach odpowiedni stosunek pomiędzy acetylo-CoA
a CoA, wspomaga magazynowanie energii jako acetylokarnityna
a także reguluje toksyczność niektórych substancji powstających
w przemianach metabolicznych poprzez wydalanie ich w postaci
acylo-L-karnityny. Wykazuje działanie przeciwutleniające, bierze
udział w przemianach rozgałęzionych aminokwasów oraz
chelatuje niektóre metale [46].
Pełni funkcje przeciwutleniające, unieczynniając przy tym
toksyczne produkty działania wolnych rodników w komórce. Ma
działanie buforujące oraz kompleksujące niektóre jony metali.
Posiada zdolność do wiązania prostych cukrów, blokując w ten
sposób niekorzystny dla organizmu proces glikozylacji białek
[47].
Wykazuje właściwości przeciwnowotworowe, opóźniające
powstawanie miażdżycy, antyoksydacyjne, obniżające ilość
tkanki tłuszczowej, działanie bakteriostatyczne, hamujące rozwój
94
(CLA)
Glutation
Tauryna
Kreatyna
cukrzycy typu II czy poprawiające mineralizację kości [48-50].
Jest jednym z ważniejszych przeciwutleniaczy w organizmie,
reagując z reaktywnymi formami tlenu chroni grupy tiolowe
białek przed ich inaktywacją. Bierze również udział w procesach
detoksykacji, redukcji methemoglobiny a także reguluje działanie
układu immunologicznego i nerwowego [51, 52].
Uczestniczy w wielu procesach fizjologicznych takich jak
osmoregulacja,
sprzęganie
kwasów
żółciowych,
czy
wspomaganie pracy układu immunologicznego. Ponadto
stymuluje proliferację komórek i reguluje transport jonów
wapniowych w wielu tkankach [30].
Pełni istotną rolę w metabolizmie energii, uczestniczy
w przemianach chemicznych powodujących skurcz mięśni a także
wielu procesach komórkowych. Ulega fosforylacji przechodząc
w fosfokreatynę, która jest łatwo dostępnym donorem grup
fosforylowych do procesu przekształcania ADP do ATP [35].
4. Podsumowanie
Mięso i produkty mięsne są ważnym składnikiem codziennej diety.
Dostarczają w diecie cennych składników odżywczych oraz są naturalnym
źródłem wielu substancji bioaktywnych. Proces produkcji wyrobów surowo
dojrzewających w znaczący sposób wpływa na zawartość składników bioaktywnych w produkcie. Przemiany oksydacyjne, lipolityczne i proteoliczne zachodzące w trakcie dojrzewania mięsa wpływają na wzrost lub
zmniejszenie zawartości składników bioaktywnych. Podczas procesu
fermentacji następuje wzrost zawartości L-karnityny, anseryny, tauryny,
bioaktywnych peptydów oraz wolnych aminokwasów. Zawartość
sprzężonego kwasu linolowego podczas procesu dojrzewania zmniejsza się.
Publikacje dotyczące tego tematu wskazują jednak, że możliwe są pewne
modyfikacje ograniczające ten efekt lub zastosowanie szczepów bakterii
mających zdolność do wytwarzania CLA.
Poznanie procesów i przemian wpływających na wzrost zawartości
pożądanych składników bioaktywnych pozwala na opracowywanie
technologii pozyskiwania wyrobów surowo dojrzewających o cechach
żywności funkcjonalnej.
95
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Laurati M., Buratti S., Giovanelli G., Corazzin M., Lo Fiego D., Pagliarini E.
Characterization and differentiation of Italian Parma, San Daniele and Toscano
dry-cured hams: A multiply-disciplinary approach, Meat Science, 96 (2014),
s. 288-294
Macedo R, Pflanzer S. Gomes C. Probiotic Meat Products, Probiotic in Animals,
Prof. Everlon Rigobelo (Ed.), (2012). ISBN: 978-953-51-0777-4, InTech, DOI:
10.5772/50057
Toldra F., Aristoy M-C., Flores M. Relevance of nitrate and nitrite in drycured ham and their effects on aroma development, Grassas y Aceites,
60 (2009), s. 291-296
Cardenia V., Massimini M., Poerio A., Venturini M., Rodriguez-Estrada M.,
Vecchia P, Larcker G. Effect of dietary supplementation on lipid photooxidation
in beef meat, during storage under commercial retail conditions, Meat Science,
105 (2015), s. 126-135
Kim Y. H. B., Kemp R., Samuelsson L. Effects of dry-aging on meat quality
attributes and metabolite profiles of beef loins, Meat Science, 111 (2016),
s. 168-176
Khan M., Arshad M., Anjum F., Sameen A., Rehman A., Gill W. Meat as
functional food with special references to probiotic sausages, Food Research
International, 44 (2011), s. 3125-3133
Decker E., Park Y. Healthier meat products as functional foods, Meat Science,
86 (2010), s. 49-55
Longo N., Frigeni M., Pasquali M. Carnitine transport of fatty acid oxidation,
Molecular Cell Research, (2016), DOI:10.1016/j.bbamcr.2016.01.023
Ringseis R., Keller J., Eder K. Role of carnitine in the regulation of glucose
homeostasis and insulin sensitivity evidence from in vivo and in vitro studies with
carnitine supplementation and carnitine deficiency, European Journal of Nutrition,
51 (2012), s. 1-18
Spasov A., Iezhitsa I., Kravchenko M., Pisarev V., Singur G. Effects of L-, D-,
and DL-carnitine on morphometric parameters of skeletal muscle and exercise
performance of laboratory animals receiving carnitine-deficient diet, Bulletin
of Experimental Biology and Medicine, 142 (2006), s. 458-460
Knüttel- Gustavsen S., Harmeyer J. The determination of L-carnitine in several
food samples, Food Chemistry, 105 (2007), s. 793-804
Demarquoy J., Georges B., Rigault C., Royer M., Clairet A, Soty M.,
Lekounoungou S., Le Borgne F. Radiostopic determination of L-carnitine
content in foods commonly eaten in Western countries, Food Chemistry,
86 (2004), s. 137-142
Knüttel-Gustavsen S., Harmeyer J. The content of L-carnitine in meat after
different methods of heat treatment, British Food Journal, 113 (2011),
s. 1114-1126
Maruńić N., Aristoy M., Toldrá F. Nutritional pork meat compounds as affected
by ham dry-curing. Meat Science. 93(2013), s. 53-60
96
15. Hussain K., Srivastava A., Tyagi A., Shandilya U. K., Kumar A., Kumar S.,
Panwar, Tyagi A. K. Characterization of CLA-producing Butyrivibrio spp. reveals
strain-specific variations, 3 Biotech 6 (2016), 90
16. Palmquist D. L, Lock A. L., Shingfield K. J., Bauman D. E. Biosynthesis
of conjugated linoleic acid in ruminants and humans, Advances in Food
and Nutrition Research, 50 (2005), s. 179-217
17. Pariza M. W., Park Y., Cook M.E. The biologically active isomers of conjugated
linoleic acid, Progress in Lipid Research, 40 (2001), s. 283-298
18. Chin S. F., Liu W., Storkson J.M., Ha Y. L., Pariza M.W. Dietary sources
of conjugated dienoic isomers of linoleic acid, a newly recognized class of
anticarcinogens, Journal of Food Composition and Analysis 5 (1992), s. 185-197
19. Fritsche J., Steinhardt H. Amounts of conjugated linoleic acid (CLA) in
German foods and evaluation of daily intake, Food Research and Technology,
206 (1998), s. 77-82
20. Schmid A., Collomb M., Sieber R., Bee G. Conjugated linoleic acid in meat
and meat products: A review, Meat Science, 73 (2006), s. 29-41
21. Manso T., Gallardo B., Guerra-Rivas C. Modifying milk and meat fat quality
through feed changes, Small Ruminant Research, (2016) doi:
10.1016/j.smallrumres.2016.03.003
22. Özer C., Kiliç B. Effect of conjugated linoleic acid enrichment on the quality
and characteristic of Turkish dry fermented sausage, Journal Food Science
Technology, 52 (2015), s. 2093-2102
23. Rosberg-Cody E., Liavonchanka A., Gobel C., Ross R. P., O’Sullivan O.,
Fitzgerald G. F., Feussner I., Stanton C. Myosin-cross-reactive antigen (MCRA)
protein from Bifidobacterium breve is a FAD-dependent fatty acid hydratase
which has a function in stress protection, BMC Biochemistry, 12 (2011), s. 9-20
24. Maia M. R., Chaudhary L. C., Bestwick C. S., Richardson A. J., McKain N.
Larson T. R., Graham I. A., Wallace R. J. Toxicity of unsaturated fatty acids to the
biohydrogenating ruminal bacterium, Butyrivibrio fibrisolvens. BMC
Microbiology, 18 (2010), s. 10-52
25. Özer C., Kiliç B., Kiliç G. In-vitro microbial production of conjugated linoleic
acid by probiotic L. plantarum strains: Utilization as a functional starter culture in
sucuk fermentation, Meat Science, 114(2016), s. 24-31
26. Cornet M., Bousset J. Free amino acids and dipeptides in porcine muscles:
differences between ‘red’ and ‘white’ muscles, Meat Science, 51(1999), s. 215-219
27. Peiretti P., Medana C., Visentin S., Giancotti V., Zunino V., Meineri G.
Determination of carnosine, anserine, homocarnosine, pentosidine and
thiobarbituric acid reactive substances content in meat from different animal
species, Food Chemistry, 126 (2011), s. 1939-1947
28. Aristoy M., Toldra F. A simple, fast and reliable methodology for the analysis of
histidine dipeptides as markers of the presence of animal origin proteins in feeds
for ruminants, Food Chemistry, 84 (2004), s. 485-49
29. Valencia E, Marin A., Hardy G. Glutathione – nutritional and pharmacologic
viewpoints: Part IV, Nutrition, 17 (2001), s. 783-784
30. Bouckenooghe T., Remacle C., Reusens B. Is taurine a functional nutrient?,
Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care, 9 (2006), s. 728-733
97
31. Laidlaw S., Grosvenor M., Kopple J. The taurine content of common foodstuffs,
Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 14 (1990), s. 183-188
32. Pasantes-Morales H., Quesada O., Alcocer L., Sanchez Olea R. Taurine content in
foods, Nutrition Reports International, 40 (1989), s. 793-801
33. Aristoy M., Toldrá F. Concentrations of free amino acids and dipeptides in
porcine skeletal muscles with different oxidative patterns, Meat Science, 50
(1998), s. 327-332
34. Armenteros M., Aristoy M., Barat J, Toldrá F. Biochemical and sensory changes
in dry-cured ham salted with partial replacements of NaCl by other chloride salts
Meat Science, 90 (2012), s. 361-367
35. Mora L., Hernández-Cázares A., Sentandreu M., Toldrá F. Creatine and
creatinine evolution during the processing of dry-cured ham, Meat Science,
84 (2010), s. 384-389
36. Corral S., Leitner E., Siegmund B., Flores M. Determination of sulfur and
nitrogen compounds during the processing of dry fermented sausages and their
relation to amino acid generation, Food Chemistry, 190 (2016), s. 657-664
37. Paolella S., Falavigna C., Faccini A., Virgili R., Sforza S., Dall’Asta C., Dossena
A., Galaverna G. Effect of dry-cured ham maturation time on simulated
gastrointestinal digestion: Characterization of the released peptide fraction, Food
Reasarch International, 67 (2015), s. 136-144
38. Lopez C., Bru E., Vignolo G., Fadda S. Identification of small peptides arising
from hydrolysis of meat proteins in dry fermented sausages, Meat Science, 104
(2015), s. 20-29
39. Escudero E., Mora L., Fraser P., Aristoy M. C., Arihara K., Toldrá F. Purification
and identification of antihypertensive peptides in Spanish dry-cured ham, Journal
of Proteomics, 78 (2013), s. 499-507
40. Kolahi S., Mahdavi A., Mahdavi R., Lak S. Effect of L-carnitine supplementation
on clinical symptoms in women with osteoarthritis on knee: A randomized, double
blind placebo-controlled trial, European Journal of Integrative Medicine, 7 (2015),
s. 540-546
41. Malek Mahdavi A, Mahdavi R, Kolahi S., Despite observed beneficial effects of
short-term supplementation of L-carnitine in decreasing serum inflammatory
mediators and improving pain in knee OA patients, further studies are needed to
achieve concise conclusions, Journal of the American College of Nutrition, 2
(2016), s. 1-7
42. Wu T., Guo A., Shu Q., Qi Y., Kong Y., Sun Z., Sun S., Fu Z. L-carnitine intake
prevents irregular feeding-induced obesity and lipid metabolism disorder, Gene,
554 (2015), s. 148-154
43. Alipour B., Barzegar A., Panahi F., Safaeian A., Es.haghi M., Effect of L-Carnitine
Supplementation on Metabolic Status in Obese Diabetic Women With Hypocaloric
Diet, Health Scope, 3 (2014), s.1-5
44. Banuls C., Rovira-Lopis S., Monzo N., Sola E., Viadel B., Victor V., HernandezMijares A., Rocha M. The consumption of a bread enriched with dietary fibre and
L-carnitine improves glucose homeostasis and insulin sensitivity in patients with
metabolic syndrome, Journal of Cereal Science, 64 (2015), s. 159-167
98
45. Park Y., Pareza M. W. Mechanism of body fat modulation by conjugated linoleic
acid (CLA), Food Research International, 40 (2007), s. 311-323
46. Respond B., Chłopicka J. Funkcje biologiczne L-karnityny i jej zawartość
w wybranych produktach spożywczych, Przegląd Lekarski, 70 (2013), s. 85-91
47. Reddy P., Garrett M., Perry G., Smith M., Carnosine: A versatile antioxidant and
antiglycating agent, Science of Aging Knowlege Environment, 4 (2005), s. 12
48. Koba K, Yanagita T. Health benefits of conjugated linoleic acid (CLA), Obesity
Research & Clinical Practice, 8 (2014), s. 525-532
49. Banjamin S., Spener F. Conjugated linoleic acid as functional food: an insight into
their health benefits, Nutrition & Metabolism, 6 (2009), s. 36-48
50. Hur S. J., Park B. G., Joo T. S., Biological activities of conjugated linoleic acid
(CLA) and effects on animal products, Livestock Science, 110 (2007), s. 221-229
51. Masella R., Di Benedetto R., Vari R., Filesi C., Giovannini C. Novel mechanisms
of natural antioxidant compounds in biological systems: Involvement of
glutathione and glutathione related enzymes, Journal of Nutritional Biochemistry,
16 (2005), s. 577-586
52. Pastore A., Federici G., Bertini E., Piemonte F. Analysis of glutathione: implication in redox and detoxification, Clinica Chimica Acta, 333 (2003), s. 19-39
Substancje biologicznie aktywne występujące w mięsie i produktach
mięsnych surowo dojrzewających
Streszczenie
Wzmożone zainteresowanie konsumentów zdrowiem oraz żywnością spowodowało, że obecnie
poza walorami smakowymi konsument zwraca coraz większą uwagę na skład odżywczy
wybieranych produktów. Żywność zawierająca substancje korzystne dla człowieka, zapobiegające powstawaniu chorób czy poprawiające wydajność fizjologiczną organizmu staje się
coraz bardziej pożądana. Mięso zwierząt rzeźnych jest źródłem wielu cennych substancji, między
innymi pełnowartościowych białek, witamin, mikro i makro elementów, których skład jest dość
mocno zróżnicowany i w dużej mierze zależy od czynników takich jak sposób chowu zwierząt,
ich genotyp czy technologie produkcji wyrobów mięsnych. Uzasadnionym wydaje się więc
poznanie czynników mających wpływ na występowanie w mięsie i produktach mięsnych
prozdrowotnych substancji, Niniejsza praca stanowi przegląd literatury dotyczący charakterystyki
oraz prozdrowotnego oddziaływania na organizm najważniejszych składników biologicznie
czynnych występujących w mięsie i produktach mięsnych. Dokonano również analizy czynników
wpływających na zawartość substancji bioaktywnych w mięsie i produktach mięsnych.
Przedstawiony przegląd literatury ma na celu wprowadzenie do poszukiwania nowych
możliwości przetwórstwa mięsnego nastawionych na uzyskiwanie optymalnych parametrów
sprzyjających zwiększaniu zawartości składników bioaktywnych.
Słowa kluczowe: substancje biologicznie czynne, produkty mięsne surowo dojrzewające,
żywność funkcjonalna
99
Bioactive compounds in meat and dry fermented meat products
Abstract
Consumers interest of healthier life style and food increasingly influences the choice of food
products characterized by a high nutritional value and the content of health-promoting
ingredients. Food containing biologically active substances, preventing the emergence of diseases
and improving productivity physiological body are becoming increased interest. The meat of
slaughtered animals is a good source of many valuable substances, including: proteins, fatty acids
(particularly conjugated linoleic acid), or peptides, whose composition is determined by many
factors. The content of health-promoting substances in meat products is influenced by the way of
their production. Study above the factors affecting the occurrence of meat and meat products of
healthy substances seems to be very important. This paper provides an overview of the articles
about the characteristics and healthy effects on the body of biologically active compounds such as
L-carnitine, CLA, taurine, carnosine, anserine, glutathione and creatine which the largest amounts
are found in meat and meat products. The factors affecting the content of these substances in
meat, and changes in their content during processing the meat products is presenting. Presented
a review is the introduce to research about new opportunities meat processing aimed
improvement conditions and production processes in order to intensify the content of bioactive
compounds in the finish products.
Keywords: Bioactive compounds, dry fermented meat products, functional foods
100
Kamila Kasprzak1, Magdalena Kręcisz2, Karol Kupryaniuk3,
Arkadiusz Matysiak4
Związki polifenolowe jako składniki bioaktywne
żywności funkcjonalnej
– ich budowa, właściwości oraz analiza
1. Wprowadzenie – żywność funkcjonalna jej i znaczenie
Żywność funkcjonalna nazywana jest także „środkami spożywczymi
specjalnego przeznaczenia żywieniowego” (ang. FOSHU – Foods for
Specified Health Use). Definicja, stworzona przez Functional Food Science
in Europe (FUFOSE) mówi, iż: „Żywność może być uznana za funkcjonalną, jeśli udowodniono jej korzystny wpływ na jedną lub więcej funkcji
organizmu ponad efekt odżywczy. Wpływ ten polega na poprawie stanu
zdrowia oraz samopoczucia i/lub zmniejszaniu ryzyka chorób. Żywność
funkcjonalna musi przypominać swoją postacią żywność konwencjonalną
i wykazywać korzystne działanie na organizm w ilościach, które oczekuje
się, że będą normalnie spożywane z dietą- przy czym nie są to tabletki,
kapsułki ani krople, ale część składowa prawidłowej diety” [1]. Jest to
rodzaj pośredniego ogniwa między żywnością, a lekiem [2]. Żywność
funkcjonalna jest ważną składową przyczyniającą się do promocji zdrowia
oraz zmniejszenia ryzyka występowania wielu chorób. Współcześnie coraz
częściej oczekuje się od żywności posiadania, oprócz tradycyjnej wartości
odżywczej, dodatkowych walorów osiąganych po ich spożyciu, takich jak
określona odpowiedź fizjologiczna lub metaboliczna organizmu, obniżenie
ryzyka występowania procesów patologicznych. Ważna jest nie tylko
obecność pożądanych fitochemicznych substancji, ale też stopień ich
wchłaniania, biodostępności czy metabolizmu osiągane po zastosowanym
procesie produkcyjnym. Kierunki działania składników bioaktywnych
w żywności funkcjonalnej mogą być różne, przykładem są związki
1
[email protected], Zakład Chemii Nieorganicznej Katedry Chemii, Wydział
Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Uniwersytet Medyczny w Lublinie, ul
Chodźki 4a, 20- 093 Lublin
2
[email protected], Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Inżynierii Produkcji,
Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Doświadczalna 44, 20-286 Lublin
3
[email protected] Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet
Przyrodniczy w Lublinie, ul. Doświadczalna 44, 20-286 Lublin
4
[email protected] Inżynierii Procesowej, Wydział Inżynierii Produkcji,
Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, ul. Doświadczalna 44, 20-286 Lublin
101
Kamila Kasprzak, Magdalena Kręcisz, Kupryaniuk Karol, Arkadiusz Matysiak
o działaniu przeciwutleniającym [3], przeciwnowotworowym, immunostymulującym, przeciwzapalnym, obniżającym poziom cholesterolu we
krwi lub redukującym otyłość [4]. Wytwarzanie żywności funkcjonalnej
może być oparte na dodatku substancji aktywnych biologicznie, także
otrzymywanych z naturalnych surowców roślinnych i zwierzęcych oraz
prebiotyków, projektowaniu nowatorskiego składu chemicznego znanych
już produktów lub ograniczaniu ich wartości energetycznej.
Ważną grupą związków bioaktywnych będących składnikami żywności
funkcjonalnej są polifenole, a wśród nich kwasy fenolowe i flawonoidy.
2. Związki polifenolowe
Związki polifenolowe to szeroka grupa związków organicznych
będących wtórnymi metabolitami roślinnymi, posiadających w swojej
strukturze jeden lub kilka pierścieni aromatycznych i od jednej do
kilkunastu grup hydroksylowych, nadających im charakter kwasowy. Ze
względu na różnorodną budowę związki polifenolowe zostały sklasyfikowane w kilka grup,m.in.: proste fenole, kwasy fenolowe, kumaryny,
ksantony, stilbeny, lignany, antrachinony. Największą jednak grupę stanowią flawonoidy. Polifenole charakteryzują się różnorodną aktywnością
biologiczną [5, 6, 7].
Wiele z tych związków to substancje egzogenne, posiadające właściwości prewencyjne, zwłaszcza w walce z wolnymi rodnikami. Dużą zawartością polifenoli charakteryzują się liście, kwiaty i owoce roślin. Najczęściej związki te występując w połączeniu z cukrami [8].
2.1. Kwasy fenolowe – budowa chemiczna i właściwości
fizykochemiczne
Struktura kwasów fenolowych złożona jest z ugrupowania karboksylowego połączonego z fenolową grupą hydroksylową. Liczba atomów węgla
w łańcuchu bocznym i charakter ich wiązań chemicznych dzieli kwasy
fenolowe na trzy grupy:
 pochodne prostego kwasu benzoesowego;
 pochodne kwasu fenylooctowego;
 pochodne kwasu cynamonowego.
Biosynteza kwasów fenolowychzwiązana jest ze szlakiem przemian
chemicznych, na którego początku stoi aminokwas fenyloalanina. Poprzez
jego dezaminację powstaje kwas cynamonowy, stanowiący substrat dla
dalszych przemian jego hydroksypochodnych [9].
W świecie roślin występują w formie związanej, jako składowe hydrolizujących tanin, lignin, nieraz antocyjanów lub flawonoidów, także
w postaci glikozydów czy też estrów. Połączenia dwóch lub większej ilości
102
fenolokwasów za pomocą wiązania estrowego nazywane są depsydami, a te
posiadające w swojej strukturze dodatkowe wiązane eterowe – depsydonami. Najczęstszy przykład – kwas chlorogenowy – stanowi połączenie
grupy fenolowej kwasu chinowego z grupą karboksylową [9, 10].
Wartości RF (ang. retention factor) różnych kwasów fenolowych w wielu
układach chromatograficznych są często do siebie zbliżone. Trudność
w rozdzieleniu opisywanych związków spowodowana jest faktem posiadania
przez nie podobnych właściwości fizykochemicznych. Ugrupowanie
karboksylowe nadaje im kwasowego charakteru, dlatego też wyodrębnianiu
ich z materiału roślinnego służą roztwory o słabo zasadowym odczynie.
Wspomniane grupy stwarzają możliwość tworzenia wewnątrz- i międzycząsteczkowych wiązań wodorowych. Natomiast zdolność fenolokwasów do
chelatowania jonów metali warunkują grupy orto-difenolowe [11].
Posiadanie właściwości antyoksydacyjnych fenolokwasów uzależniony
jest od budowy chemicznej ich cząsteczek- ilości i lokalizacji podstawienia
do pierścienia aromatycznego grup hydroksylowych, a także ich zestryfikowanych pochodnych. Stabilność i właściwości przeciwutleniające szczególnie zwiększa obecność grupy o charakterze donora elektronów
(alkilowej lub metoksylowej) w pozycję orto- [10].
2.2. Właściwości farmakologiczne i zastosowanie w lecznictwie
wybranych kwasów fenolowych
Związki polifenolowe, w tym kwasy fenolowe, to wtórne metabolity roślin
i grzybów, produkowane w celu ochrony przed czynnikami środowiskowymi,
takimi jak: promieniowanie UV, zagrożenie ze strony owadów, wirusów
i bakterii. Uważa się, że odegrały znaczącą rolę w podbijaniu środowiska
lądowego przez rośliny, gdyż przyczyniają się do nadania im sztywności [12].
Posiadają szereg właściwości wykorzystywanych w lecznictwie. Z racji tego,
iż w większości surowców roślinnych występują jako związki towarzyszące
często głównym substancjom czynnym, musi być brany pod uwagę ich
synergistyczny wpływ [9].
Za sprawą ich prozdrowotnej aktywności, zdeterminowanej głównie
przez właściwości antyoksydacyjne, cieszą się istotnym zainteresowaniem
jako bioaktywne komponenty żywności i suplementów diety. Szczególne
znaczenie w tej kwestii mają pochodne kwasu cynamonowego. Działanie
chemoprewencyjne, polegające na zapobieganiu i opóźnianiu rozwoju
wczesnych etapów procesu nowotworzenia w organizmie, oparte jest na
różnorodnych mechanizmach antyoksydacyjnych [13]. Kwasy fenolowe
neutralizują wolne rodniki, obniżają aktywność enzymatycznych katalizatorów reakcji utleniania [14, 15], a także posiadają zdolność do chelatowania
103
jonów metali biorących udział w matabolizmie tlenowym, który to skutkuje
wytworzeniem aktywnego rodnika hydroksylowego [16].
Niektóre z fenolokwasów blokują kancerogeny- niepożądane metabolity
przemian rakotwórczych substancji, hamują tworzenie mutagennych
nitrozoamin oraz przeciwdziałają oksydacji frakcji LDL cholesterolu, co
może stanowić element prewencji przeciwmiażdżycowej [10]. Wiele z nich
działa przeciwzapalnie, przeciwbakteryjnie [17] i przeciwwirusowo [18].
Polifenolowym związkiem będącym strukturalną częścią licznych
w rodzinie Polygonaceae hydrolizujących garbników jest kwas galusowy.
Podobnie do pozostałych pochodnych kwasu benzoesowego poznane zostało
jego antyseptyczne, przeciwwirusowe i przeciwzapalne działanie. Zostało to
powszechnie wykorzystywane w medycynie, między innymi do odkażania
skóry i błon śluzowych [9].
Kwas salicylowy zaliczany jest do I generacji grupy niesteroidowych
leków przeciwzapalnych. Działa poprzez hamowanie cyklooksygenazy, czyli
enzymu uczestniczącego w jednym ze szlaków przemian kwasu arachidonowego, którego produkty to prostaglandyny, prostacykliny i tromboksany. Kwas salicylowy cechują właściwości przeciwzapalne, przeciwreumatyczne, przeciwgorączkowe, antyagregacyjne [19].
Biosynteza kwasu ferulowego ściśle związana jest z obecnością kwasu
kawowego, gdyż to jego utleniona forma. Posiada właściwości żółciopędne
i hepatoprotekcyjne. Wykazuje również aktywność przeciwbakteryjną
i przeciwgrzybiczą [9]. Istnieją badania wskazujące na to, że kwas ferulowy
może stać się pomocny w leczeniu cukrzycy, gdyż wpływa na regulację
receptorów GLUT4 w warunkach in vitro [20]. Opisywana hydroksypochodna kwasu cynamonowego, podobnie jak kwas kawowy, określana jest
mianem inhibitorów chorób nowotworowych. Kwas kawowy przeciwdziała
oksydacji lipoprotein oraz szkodliwemu działaniu utlenionej frakcji LDL
cholesterolu na śródbłonek naczyń krwionośnych [10]. Dodatkowo działa
immunotropowo [9].
2.3. Flawonoidy – budowa chemiczna i właściwości
fizyko-chemiczne
Flawonoidy to jedna z najważniejszych grup związków czynnych
występujących w roślinach, bardzo liczna – zidentyfikowanych zostało ponad
5 tysięcy odmiennych struktur [20]. Podstawowym schematem budowy jest
piętnastowęglowa struktura (C6- C3- C6), złożona z pierścienia benzenowego i fenylopropanu. Większość flawonoidów to modyfikacja powyższej
struktury polegająca na wytworzeniu układu heterocyklicznego z tlenem
pomiędzy pierścieniami aromatycznymi. Są to pochodne chromonu, czyli
benzo-γ-pironu [9, 22] z grupą fenolową najczęściej podstawioną w pozycji
104
2. Jest to struktura flawonu. Pozycja przy 3 atomie węgla daje izoflawony
[21]. W zależności od stopnia utlenienia i podstawników poszczególnych
pierścieni wyróżnić możemy także: flawanony, flawonole, flawanonole,
flawan- 3 ole i antocyjany. Pozostałe grupy opisywanych związków obejmują biflawony, chalkony, aurony i kumaryny. Hydrolizowane taniny,
proantocyjanidyny (oligomery flawan- 3- olu) i lignany zwykle klasyfikowane są oddzielnie.
Flawonoidy na ogół występują w świecie roślin jako glikozydowe
pochodne [23], nazywane niekiedy bioflawonoidami. Część cukrową
najczęściej stanowi rutynoza-dwucukier lub monosacharyd- ramnoza.
Dzięki niej, w przeciwieństwie do aglikonów, wykazują dobrą rozpuszczalność w wodzie. Dwa ważne przykłady aglikonów i glikozydów to
odpowiednio kwercetyna/rutyna, diosmetyna/diosmina. Glikozydy są
podatne na hydrolizę pod wpływem działania enzymów lub roztworów
o kwasowym odczynie.
2.4. Właściwości farmakologiczne i zastosowanie w lecznictwie
wybranych flawonoidów
Flawonoidy, głównie glikozydy kwercetyny, kemferolu i luteoliny to
nadzwyczaj rozpowszechniona grupa barwników roślinnych [9]. Ważną ich
cechą, której poświęconych zostało wiele badań, jest aktywność antyoksydacyjna. Nie tylko hamują powstawanie wolnych rodników, ale także
poprzez ich neutralizację, unieczynniają te już występujące [24]. Aktywność antyoksydacyjna zdeterminowana jest przez:
 reaktywność ugrupowania wodorowego lub elektrodonorowego;
 zdolność do stabilizacji lub delokalizacji niesparowanych elektronów;
 predyspozycję do wzmocnienia potencjału innych przeciwutleniaczy;
 zdolność do chelatowania jonów pierwiastków przejściowych, które
wytwarzają aktywny hydroksylowy rodnik [25].
Formy flawonoidów stanowiące połączenia z resztami cukrowymi są
słabszymi antyoksydantami w porównaniu z odpowiadającymi im
aglikonami [25]. Aktywność antyoksydacyjna opisywanych związków
przekłada się na ich wykorzystywane w lecznictwie właściwości, takie jak:
stymulacja układu odpornościowego, działanie przeciwnowotworowe,
przeciwzapalne, antyalergiczne. Przyczyniają się również do zahamowania
wzrostu mikroorganizmów i namnażania wirusów [24, 27]. Innym
mechanizmem przeciwzapalnego działania flawonoidów jest wyciszenie
biosyntezy prostaglandyn, nadtlenowych anionów, tlenku azotu czy
izoprostanoidów [9].
Bogate w rutynę jest ziele gryki siewnej (Fagopyrum esculentum).
Zawartość związku sięga tu do 5% [9, 28]. Dzienna terapeutyczna dawka
105
tej substancji zawiera się w 10 g jej świeżych liści. Rutyna o właściwościach kardioprotekcyjnych i uszczelniających naczynia krwionośne
znalazła zastosowanie w leczeniu miażdżycy, reumatyzmu, krwawień
wewnętrznych, obrzęków nóg, a także w prewencji retinopatii u cukrzyków
[29]. Związek ten wchodzi w skład preparatów z kwasem askorbinowym,
ponieważ zapobiega jego utlenianiu się w organizmie [28]. Oprócz właściwości antyoksydacyjnych posiada również przeciwzapalne [30]. Badania,
które wykonano na rutynie wyizolowanej ze znanej koreańskiej rośliny
Dendropanax morbifera wykazały, iż posiada ona działanie przeciwzakrzepowe. Jednym z warunkujących to mechanizmów jest zmniejszenie
pro- koagulacyjnej aktywności białka trombiny [31].
3. Wysokosprawna chromatografia cieczowa jako metoda
analizy ilościowej związków polifenolowych
Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) jest techniką rozdzielania mieszanin, wykorzystującą różnice w szybkości poruszania się
poszczególnych składników próbki w kolumnie chromatograficznej.
Kolumna posiada fazę stacjonarną, której zadaniem jest zahamowanie
migracji składników, natomiast ich wędrówka powodowana jest przez
przepływ fazy ruchomej.
Najczęściej spotykanymi detektorami w laboratoriach stosowanymi
w połączeniu z HPLC są detektory UV-VIS. Jednym z ich wariantów jest
urządzenie z matrycą diodową (DAD), umożliwia ona rejestrację szerokiego zakresu widma fal. Dzięki temu możemy wysnuć wiele wniosków na
temat badanych związków, w przeciwieństwie do detektorów, które mierzą
tylko jedną długość fali. Po uzyskaniu widma, każdy rozdzielony pik
dostarcza nam informacji na temat danej substancji oraz jej czystości.
Dodatkowo czasy retencji pozwalają nam na identyfikacje substancji przez
porównanie z mieszaniną wzorców badaną w tych samych warunkach.
Pozwala to na identyfikację szerszej grupy związków, często występującej
np. w ekstraktach roślinnych. Warunki analizy należy dostosować w taki
sposób, aby długość fali odpowiadała maksimum absorbancji dla danego
związku. Metoda posiada niestety swoje ograniczenia. Związki badane
muszą posiadać grupę chromoforową. Substancje nie zdolne do absorpcji
promieniowania UV-VIS pozostaną niewidoczne dla detektora [22].
Metoda służy często do wykrywania związków fenolowych, jednak
zjawiskiem powszechnym jest to, że wykazują one niejednolite długości
fali podczas pomiaru, mimo strukturalnego podobieństwa. Przy tego typu
związkach optymalne długości fali do analizy należy ustalić poprzez
oznaczenia ilościowe, co więcej, maksimum absorbancji może się różnić
z powodu obecności charakterystycznych grup. Do uzyskania rzeczy-
106
wistych zawartość każdego ze związków fenolowych podczas jednoczesnego oznaczania, właściwa długość fali dla detekcji powinna być
ustawiona na maksimum absorbancji dla każdego związku. W praktyce
ciężko jest ustalić maksimum długości fali dla wszystkich substancji,
dlatego zwykle ów parametr podlega kompromisowi. Niewielkie różnice
w długości fali detekcji podczas oznaczania różnych związków mogą
spowodować niewykryte lub zafałszowane wartości dla substancji występujących w ilościach śladowych. Może to prowadzić do rozbieżności
i nieporównywalności wyników [32].
Sprzężenie wysokosprawnej chromatografii cieczowej ze spektrometrem
masowym (MS) charakteryzuje się wysoką selektywnością i czułością
oznaczenia. Granica wykrywalności związków chemicznych przy użyciu
detektorów MS dostępnych w handlu waha się w granicach 100 pg-1ng [32].
Dzięki zastosowanej detekcji pozwala na oznaczenie i dodatkowo identyfikację związków, a odpowiednio wysoka rozdzielczość analizy umożliwia
określenie masy molowej i składu elementarnego nieznanych substancji [34].
Jest to jedna z metod analizy ilościowej ekstraktów roślinnych.
Analizowana próbka jako strumień wycieku kolumny chromatograficznej
do spektrometru masowego doprowadzana jest za pomocą specjalnego
urządzenia (źródła jonów), które przeprowadza jej rozpylenie i w wyniku
działania podwyższonej temperatury powoduje odparowanie eluentu [35].
Uogólniając zasadę działania MS, część cząsteczek następnie ulega jonizacji
najczęściej na skutek przejścia przez nie strumienia elektronów o energii 10-70
eV lub działaniu gazów reagujących i rozpadowi na mniejsze fragmenty
obdarzone ładunkiem elektrycznym. Otrzymana w ten sposób mieszanina
jonów, które różnią się od siebie masami molowymi jest rozdzielana
i analizowana [33] m.in. na podstawie- stosunku masy cząsteczki (M) do jej
ładunku czy też promienia krzywizny toru, po której cząsteczka się porusza.
Identyfikacja grup funkcyjnych przeprowadzana jest dzięki interpretacji
charakterystycznych strat cząstek obojętnych i pików izotopowych. Wynikiem
analizy HPLC sprzężonego z MS jest chromatogram rozdziału oraz widma
masowe poszczególnych pików.
Wzrost specyficzności identyfikacji oraz niwelowanie interferencji
wywołanych współwystępującymi składnikami analizy lub wpływem matrycy
próbki może być osiągnięty za pomocą techniki MS/MS. Polega ona na
wyodrębnianiu jonów macierzystych o danej wartości M/z, a następnie
obserwowaniu reakcji ich fragmentacji [34, 35].
107
4. Zastosowanie chromatografii cienkowarstwowej z biodetekcją
do określania właściwości antyoksydacyjnych związków
TLC (ang. thin layer chromatography) to chromatograficzna metoda
z wyboru, w przypadku przesiewowych badań, na obecność związków
biologicznie czynnych w ekstraktach roślinnych. Jedną z jej zalet jest
możliwość szybkiego otrzymania wyników analiz aktywności i koncentracji ciał czynnych w złożonych matrycach roślinnych [36]. Naturalne
substancje jakimi są przeciwutleniacze wykazują zdolność do zmiatania
wolnych rodników. Na tym twierdzeniu opierają się testy pomiędzy
przeciwutleniaczem a substancją antagonistyczną. Rozwój badań mających
na celu identyfikację substancji neutralizujących wolne rodniki rozpoczął
się wraz z połączeniem techniki TLC z biologiczną detekcją z użyciem
DPPH (rodnika 2,2-difenylo-1-pikrylohydrazylowego) przez dwóch
naukowców – Glavinda i Homera [26]. Od tego czasu powstało wiele
wariantów reakcji z wolnymi rodnikami, przy czym większość opiera się na
reakcji odbarwienia wolnego rodnika. Przykładem mogą być testy ABTS,
DPPH czy TEAC [36].
DPPH umożliwia ocenę aktywności antyoksydacyjnej badanych
związków dzięki niesparowanemu elektronowi na powłoce walencyjnej
jednego z atomów azotu, który tworzy mostek azotowy. Cząsteczki DPPH
nie ulegają dimeryzacji, są stabilnymi wolnymi rodnikami dzięki zdolności
do delokalizacji elektronu [37].Wykonanie testu TLC-DPPH polega na
naniesienu przygotowanego roztworu DPPH na rozwinięte i wysuszone
płytki chromatograficzne. Roztwór DPPH posiada intensywny fioletowy
kolor, który zmienia się na żółty w obecności substancji zdolnych do
oddawania elektronu, bądź wodoru. Wizualnym wynikiem takiej reakcji są
żółte plamy na fioletowym tle. Ważne jest ustalenie czy otrzymane wyniki
różnią się między sobą w zależności od zastosowanej fazy stałej i rozpuszczalników eluentu. Standardowy czas, podczas którego monitorujemy
wyniki badań to 30 minut. Kinetyka reakcji antyoksydantów z DPPH nie
zawsze jest taka sama. Niektóre związki reagują szybko, a liczba zredukowanych cząstek DPPH równa się ilości ich wolnych grup hydroksylowych.
Inne reagują wolniej, a mechanizm takich reakcji jest bardziej skomplikowany. Związki, które poprzez oddanie atomu wodoru powodują gwałtowny spadek absorbancji roztworu DPPH uważane są za aktywne zmiatacze wolnych rodników. Dodatkowy fakt, iż opisywana reakcja może mieć
charakter odwracalny lub nie przemawia za zasadnością systematycznego
monitorowania wyników (np. co 5 minut). Niepożądane zmiany absorbancji DPPH mogą być spowodowane ekspozycją układu chromatograficznego na światło, dostępem tlenu lub oddziaływaniem rozpuszczalnika. Stosunkową stabilność tła zapewnia zastosowanie żelu krzemion-
108
kowego jako fazy stacjonarnej [26]. Wstępna analiza pod kątem porównania zdolności do wymiatania wolnych rodników przez badane substancje,
głównie polifenolowe, może być przeprowadzona za pomocą testu „dot- blot”
TLC- DPPH. Pomija on etap chromatograficznego rozwijania płytek [38].
5. Zastosowanie spektrofotometrii do określania właściwości
antyoksydacyjnych związków
Analiza spektrofotometryczna określająca zdolność antyoksydantów do
dezaktywacji wolnych rodników najczęściej opiera się na wykorzystaniu
roztworu stabilizowanego wolnego rodnika DPPH (2,2-difenylo-1-pikrylohydrazylu). Jest to metoda, której ograniczeniem jest hydrofilowość analizowanej próbki, znalazła jednak szerokie zastosowanie przy określaniu
właściwości antyoksydacyjnych surowców naturalnych, szczególnie tych
zawierających związki fenolowe. Rodnik DPPH zabarwia roztwory na
fioletowo. Przejście barwy w żółtąspowodowane jest wychwytywaniem
elektronów lub kationu wodorowego od substancji antyutleniającej [39, 40].
Opisaną zmianę, a zarazem zdolność próbki do wygaszania rodnika
DPPH, monitoruje się za pomocą spektrofotometru wykorzystując zależność:
%𝑹𝑺𝑨 =
𝑨 𝒌𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍𝒏𝒂−𝑨 𝒃𝒂𝒅𝒂𝒏𝒂
𝑨 𝒌𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍𝒏𝒂
∗ 𝟏𝟎𝟎
(1)
gdzie:%RSA (tzw. procent zmiatania)- procentowa aktywność neutralizowania rodnika, A kontrolna – zmierzona absorbancja roztworu DPPH wykonana przy określonej długości fali wyrażonej w nm, A badana – absorbancja
roztworu DPPH z dodatkiem analizowanego związku mierzona przy
określonej długości fali wyrażonej w nm [41].
Zakres długości fali, przy której alkoholowe roztwory DPPH wykazują
maksima absorpcji, mieści się w przedziale 515 do 528nm [37].
Wartość parametru EC50 (ang. efficient concentration) to stężenie
antyoksydantu, które wywołało 50% spadek początkowego stężenia rodnika
DPPH. Czas potrzebny do osiągnięcia takiego procentowego stanu
wyznaczany jest graficznie i opisywany jakoTEC50.
Przy wykonywaniu analizy spektrofotometrycznej z wykorzystaniem
DPPH ważne jest zachowanie odpowiednich warunków reakcji: ograniczenie
dostępu tlenu i promieniowania słonecznego, a także dopasowanie
najkorzystniejszego pH mieszaniny reakcyjnej. W przeciwnym wypadku
wyniki absorbancji roztworu DPPH mogą być fałszywie zaniżone [39].
109
6. Podsumowanie
Związki polifenolowe wykazują szerokie spectrum działania wobec
organizmów ludzkich. Oprócz powinowactwa do receptorów tkankowych
przyczyniają się do tego także ich niespecyficzne fizykochemiczne
właściwości, takie jak: absorpcja promieniowania ultrafioletowego, chelatacja metali, zdolność do neutralizacji aktywnych form tlenu oraz hamowania działania enzymów [13, 21].Dużą zawartością polifenoli charakteryzują się liście, kwiaty i owoce roślin. Najczęściej związki te występując
w połączeniu z cukrami [8]. Za sprawą ich prozdrowotnej aktywności,
zdeterminowanej głównie przez właściwości antyoksydacyjne, cieszą się
istotnym zainteresowaniem jako bioaktywne komponenty żywności
i suplementów diety.„Narzędziem” niezbędnym w analizie jakościowej,
ilościowej a także rozdzielaniu skomplikowanych mieszanin, zawierających nie tylko polifenole jest wysokosprawna chromatografia cieczowa. Do
analizy HPLC wykorzystywane są detektory UV-VIS, DAD, NMR czy MS.
Do określania właściwości antyoksydacyjnych związków możemy
zastosować chromatografię cienkowarstwowa z biodetekcją lub też metodę
spektrofotometryczną.
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Libudzisz Z. Żywność funkcjonalna, Materiał z konferencji "Żywność
i żywienie w XXI wieku–wizja rozwoju polskiego przemysłu spożywczego",
Politechnika Łódzka, 2009
Tokarz A. Żywność funkcjonalna. Materiał z konferencji "Żywność i żywienie
w XXI wieku- wizja rozwoju polskiego przemysłu spożywczego",
Politechnika Łódzka, 2009
Shibamoto T., Kazuki K., Fereidoon S., Chi-Tang H. Functional Food and
Health: An Overview. ACS Symposium Series, Vol, 993. American
ChemicalSociety: Washington, DC, 2008
Boue S. M., Cleveland T. E., Carter-Wientjes C., Shih B. Y. Bhatnagar D.,
McLachlan J. M., Burow M. E. Phytoalexin- Enriched Functional Foods. J.
Agric. Food Chem, 2009, 57, 2614-2622
Oniszczuk A., Wojtunik K., Oniszczuk T., Wójtowicz A., Mościcki L.,
Waksmundzka-Hajnos M. Radical scavenging activity of instant grits with
addition of chamomile flowers determined by TLC–DPPH. Test and by
spectrophotometric method, J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. [online] 2015
21-29,http://www.tandfonline.com/doi/ref/10.1080/10826076.2015.1028294
Połać I., Bobrowski M., Bijak M., Borowiecka M., Stetkiewicz T. Związki
polifenolowe i ich suplementacja u kobiet po menopauzie, Przegl.
Menopauz,2011, 2: 157-162
Waksmundzka-Hajnos M., Wianowska D., Oniszczuk A., Dawidowicz A. L.
Effect of sample- preparationmethods on the quantification of selected
flavonoids in plant materials by high performance liquid chromatography,
Acta Chromatogr, 2008 vol. 20 nr 3 s. 475-488
Ball S. Antyoksydanty w medycynie i zdrowiu człowieka, Medyk, Warszawa 2001
110
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
Kohlmünzer S. Farmakognozja. Podręcznik dla studentów farmacji,
WydawnictwoLekarskie PZWL, Warszawa 1998
Gawlik-Dziki U. Fenolokwasy jako bioaktywne składniki żywności, ŻWTJ,
2004, 4 (41) S, 29-40
Głowniak K. (Ed.) Ćwiczenia z fitochemii. Podręcznik dla studentów III roku
farmacji, Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych
Wydziału Farmaceutycznego Akademii Medycznej im. Prof. Feliksa
Skubiszewskiego, Lublin, 2006
Heleno S. A, Martins A., Queiroz M. J. R. P, Ferreira I. C. F. R. Bioactivity
of phenolicacids: Metabolitesversus parentcompounds, Food Chem., 2015,
173, 501-513
Li S., Li S. K., Gan R. Y., Song F. L., Kuang L., Li H. B Antioxidant
capacities and total phenolic contents of infusions from223 medicinal plants,
Industrial Crops and Products 51 (2013) 289-298
Li B., Zhang C., Peng L., Liang Z. Yan X., Zhu Y., Liu Y. Comparison
of essential oil composition and phenolic acid content of selected Salvia
species measured by GC-MS and HPLC methods, Industrial Crops
and Products 69 (2015) 329-334
Fatiha B., Didier H., Naima G., Khodir M., Martin K., Léocadie K., Caroline
S., Mohamed C., Pierre D. Phenolic composition, in vitro antioxidanteffects
and tyrosinaseinhibitory activity of three AlgerianMenthaspecies: M. spicata
(L.), M.pulegium (L.) and M. rotundifolia (L.) Huds (Lamiaceae), Industrial
Crops and Products 74 (2015) 722-730
Mróz, P., Wilczek, K., Żak M., Zielińska- Pisklak, M. Chromatograficzne metody
izolacji i identyfikacji fenolokwasów, Biul. Wydz. Farm. WUM, 2012, 6, 40-48
Pereira, C., Barros, L., Alves, M. J., Pereira, L., Santos-Buelga, C., Ferreira,I.
C. F. R. Phenolic profile and antimicrobialactivity of
differentdietarysupplementsbased on Cochlo spermumangolensis
Welw,IndustrialCrops and Products 74 (2015) 412-416
Moussi K., Nayak B., Perkins B., Dahmoune F., Madani K., Chibane M.
HPLC-DAD profile of phenoliccompounds and antioxidantactivityo fleaves
extract of Rhamnusalaternus L. IndustrialCrops and Products 74 (2015) 858-866
Kostowski W., Herman Z. Farmakologia. Podstawy farmakoterapii.
Podręcznik dla studentów medycyny i lekarzy, WydawnictwoLekarskie
PZWL, Warszawa 2006
Narasimhan A., Chinnaiyan M., Karundevi B. Ferulicacidregulateshepatic
GLUT2 geneexpression in high fat and fructose-induced type-2
diabeticadultmale rat, EuropeanJournal of Pharmacology,2015 [w druku]
Arct J., Pytkowska K. Flavonoids as components of
biologicallyactivecosmeceutical, Clin. Dermatol, 2008, 26, 347-357
Waksmundzka-Hajnos M., Sherma J. High performance liquid
chromatography in phytochemical analysis, CRC Press, Boca Raton, 2011,
s. 535-563, 3-11
Pietta P. G. Flavonoids as Antioxidants, J. Nat. Prod. 2000, 63, 1035-1042
Ho C.T., Chen Q., Shi H., Zhang K.Q., Rosen R.T. Antioxidanteffect
of polyphenolextractprepared from various Chinesetea, Prev Med., 1992,
21, 520-525
111
25. Rice-Evans C. A., Miller N. J., Paganga G. Antioxidant properties of phenolic
compounds, Trends Plant Sci., 1997, 2, 152-159
26. Cieśla Ł. Thin-layer Chromatography with Biodetection in the Search for New
Potential Drugs to Treat Neurodegenerative Diseases – State of the Art and
Future Perspectives, Medicinal Chem.,2012,Vol. 8, No. 1
27. Kinsella J. E., Frankel E., German B., Kanner J. Possible mechanisms for the
protective role of antioxidants in wine and plant food, Food Technol., 1993,
47, 85-89
28. Rumińska A., Ożarowski A. Leksykon roślin leczniczych, Państwowe
Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1990
29. Kalinova A., Triska J., Vrchotova N. Distribution of Vitamin E, Squalene,
Epicatechin, and Rutin in Common Buckwheat Plants (Fagopyrumesculentum
Moench), J. Agric. Food Chem., 2006, 54, 5330-5335
30. Afanas’ev, I. B., Ostrakhovitch, E. A., Mikhal’chik, E.V, Ibragimova, G. A.,
Korkina, L. G. Enhancement of antioxidant and anti-inflammatoryactivities
of bioflavonoidrutin by complexation with transitionmetals,Biochem.
Pharmacol. 61 (2001) 677-684
31. Jun-Hui C., Dae-Won K., Se-Eun P., Hyo-Jeong L., Ki-Man K., Kyung-Je K.,
Myung-Kon K., Sung-Jun K., Seung K. Anti-thromboticeffect of rutinisolated
from Dendropanaxmorbifera Leveille, J. Biosci.Bioeng, 2015 [w druku]
32. Zhang A., Wan L., Wu C., Fang Y., Han G., Li H., Zhang Z., Wang H.
Simultaneous Determination of 14 Phenolic Compounds in Grape Canes by
HPLC-DAD-UV Using Wavelength Switching Detection,Molecules, 2013,
18, 14241-14257
33. Kocjan R. [Ed.] Chemia analityczna. Podręcznik dla studentów pod redakcją
Ryszarda Kocjana, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2000
34. Namieśnik J., Chrzanowski W., Szpinek P. [Ed.] Nowe horyzonty i wyzwania
w analityce i monitoringu środowiskowym, CEEAM, Gdańsk2003
35. Kryściak J. Chemiczna analiza instrumentalna, WydawnictwoLekarskie
PZWL, Warszawa 1999
36. Olech M., Komsta Ł., Nowak R., Cieśla Ł., Waksmundzka-Hajnos M.
Investigation of antiradicalactivity of plant material by thinlayerchromatography with image processing,Food Chem., 2012, 132, 549-553
37. Sanchez-Moreno C., Larrauri J. A., Saura-Calixto F. Fre eradical scavenging
capacity and inhibition of lipid oxidationofwines, grape juices and related
polyphenolic constituents, Food Res. Int., 1999, 32, 407-412
38. Cieśla Ł., Kowalska I., Oleszek W., Stochmal A. Free Radical Scavenging
Activities of Polyphenolic Compounds Isolated from Medicago sativa and
Medicago truncatula Assessed by Means of Thin- Layer Chromatography
DPPH˙ Rapid Test, Phytochem. Anal. 2013, 24, 47-52
39. Cybul M., Nowak R. Review of the methods applied to measuring
of antioxidant activity of plant extracts, Herba Pol. 54, 2008, 68-75
40. Wilczyńska A. Metody oznaczania aktywności antyoksydacyjnej miodów
pszczelich,Bromat. Chem. Toksykol.- XLII, 2009, 3, 870-874
41. Kiewlicz J., Malinowska P., Szymusiak H. Aktywność przeciwrodnikowa
wybranych wyciągów ziołowych, Probl Hig Epidemiol, 2013, 94(2) 317-320
112
Związki polifenolowe jako składniki bioaktywne żywności
funkcjonalnej – ich budowa, właściwości oraz analiza
Streszczenie
Żywność funkcjonalna to produkty, które oprócz wartości odżywczych, posiadają potencjalny
pozytywny efekt zdrowotny. Zawierają dobrze poznane aktywne biologicznie naturalne składniki
sprzyjające zachowaniu zdrowia oraz zniwelowaniu ryzyka chorób przewlekłych. Rośliny to
źródło wielu substancji, wpływających na funkcjonowanie i dobre samopoczucie organizmu
człowieka. Jedną z najbardziej pożądanych właściwości związków pochodzenia naturalnego jest
ich antyoksydacyjna aktywność. Do tych substancji zaliczają się związki polifenolowe,
wykazujące znaczne właściwości przeciwrodnikowe. Stwierdzono, że posiadają szeroki zasób
właściwości farmakologicznych, np.: przeciwzapalne, immunomodulujące, neuroprotekcyjne,
kardioprotekcyjne, przeciwwirusowe, przeciwrakowe i przeciwbakteryjne. Oprócz tego, związki
polifenolowe są skutecznymi naturalnymi konserwantami żywności, chroniącymi przed
oksydacyjnym psuciem oraz mikrobiologicznym zanieczyszczeniem. Z powodu ich
farmakologicznych właściwości, związki fenolowe są doskonałym składnikiem żywności
funkcjonalnej. Najważniejszą metodą analizy ilościowej próbek roślinnych, a także żywności jest
HPLC (wysokosprawna chromatografia cieczowa). Zdolność do zmiatania wolnych rodników
polifenolowych ekstraktów określana jest najczęściej spektrofotometrycznie prz yużyciu DPPH
(rodnik 2,2-difenylo-1-pikrylohydrazylowy). Alternatywną metodąa nalizy aktywnościa
ntyoksydacyjnej próbek jest test TLC (chromatografia cienkowarstwowa) – DPPH.
Słowa kluczowe:związki polifenolowe, właściwości antyoksydacyjne, żywność funkcjonalna,
test TLC-DPPH, HPLC
Polyfenolic compounds as bioactive components of functional foodtheir structure, properties and analysis
Abstract
Functional food are products, that have a potentially positive effect on health beyond basic
nutrition. They contain well-known biologically active natural compounds, promote optimal
health and reduce the risk of chronic disease.
Plants are a source of many substances affecting functionality of the human organism and its
well-being. Antioxidant activity is one of the most desirable property of natural compounds.
Among these substances are phenolic compounds which exhibit excellent antiradical properties.
They were found to exhibit a wide range of pharmacological activities, e.g.: anti-inflamatory,
immunomodulatory, neuroprotective, cardioprotective, antiviral, anti-cancer and antimicrobial.
Besides, polyphenols are effective natural food preservatives, preventing oxidative deterioration
and microbial contamination.
Due to its pharmacological activity, phenolic compounds are excellent components of functional
food.
The most important method for quantitative analysis of plant and food samples is HPLC (highperformance liquid chromatography). The radical-scavenging activity of the polyphenolic extracts
are the most often determined spectrophotometrically against DPPH(2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl radical). The alternative method for analysis of antioxidant activity of the samples
is TLC (thin layer chromatography)– DPPH test.
Keywords: polyphenolic compounds, antioxidant activity, functional food, TLC- DPPH test,
HPLC
113
Anna Stępniowska1, Martyna Kiesz2, Zwenyslava Zasadna3,
Ewelina Cholewińska4, Anna Czech5
Profil kwasów tłuszczowych
w tkankach karpia i śledzia
1. Wstęp
Obecnie hodowla ryb jest najszybciej rozwijającym się sektorem
produkcji żywności pochodzenia zwierzęcego na świecie. W ostatnich
latach zwiększyła się zarówno konsumpcja ryb morskich (o 8,5%), jak
i słodkowodnych (o 5,1%), przy nieznacznym ograniczeniu popytu na
owoce morza (o 3,6%). W strukturze spożycia ryb dominują śledzie, jak
również mintaje, makrele i łososie (51% udział). W akwakulturze dominuje
natomiast produkcja karpia i pstrąga [1].
Właściwości odżywcze ryb i produktów rybnych czynią je cennym
produktem spożywczym, korzystnie wpływającym na zdrowie człowieka
[2, 3]. Spożywanie ryb co najmniej raz w tygodniu, zapobiega chorobom
serca i układu krwionośnego [4], zmniejsza częstość występowania chorób
nowotworowych, zapalnychiautoimmunologicznych, jak również chorób
psychicznych [5-7].
Ryby są cennym źródłem wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
z rodziny n-3 m.in. α-linolenowego (ALA), eikozapentaenowego (EPA),
dokozaheksaenowego (DHA) oraz n-6 m.in. linolowego (LA), γ-linolenowego (GLA), czy arachidonowego (AA). Kwasy linolenowy i linolowy są
prekursorami do syntezy pozostałych wielonienasyconych kwasów
tłuszczowych (PUFA). Natomiast kwas eikozapentaenowy wpływa na prawidłową syntezę eikozanoidów (prostaglandyn, prostacyklin, leukotrienów
i tromboksanów), a dokozaheksaenowy jest niezbędny do prawidłowego
funkcjonowania mózgu (stanowi ok. 60% kory mózgowej) oraz do budowy
1
[email protected], Katedra Biochemii i Toksykologii, Wydział Biologii i Hodowli
Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, www.up.lublin.pl
2
3
[email protected] Instrumentalnych Metod Kontroli, Ukraiński NaukowoBadawczy Instytut Kontroli Leków Weterynaryjnych oraz Dodatków Paszowych we Lwowie
4
[email protected], Katedra Biochemii i Toksykologii, Wydział Biologii
i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, www.up.lublin.pl
5
114
Profil kwasów tłuszczowych w tkankach karpia i śledzia
tzw. neurotransmiterów (serotoniny i dopaminy). Kwas arachidonowy jest
głównym składnikiem lipidów błon komórkowych, a także prekursorem do
syntezy związków takich jak prostaglandyny [8].
Nie tylko wysoka zawartość wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
w diecie, lecz również ich właściwe proporcje są istotne dla homeostazy
i prawidłowego rozwoju organizmu człowieka. Ostatnie badania wskazują,
że optymalny stosunek kwasów n-6/n-3 w diecie, powinien wahać się
w zakresie 2:1 do 3:1. Zbyt duża podaż omega-6 może powodować
zaburzenia równowagi immunologicznej ustroju i większą skłonność do
stanów zapalnych [9].
W tłuszczu ryb morskich obecne są znaczne ilości wielonienasyconych
kwasów tłuszczowych, które wykazują działanie hipolipemiczne, czyli
obniżające stężenie lipidów we krwi [8]. Z tego względu pomimo wysokiej
zawartości cholesterolu w tkankach ryb porównywalnej do ilości w mięsie
zwierząt rzeźnych, nie jest on tak szkodliwy [10].
Całkowita zawartość tłuszczu, a także profil kwasów tłuszczowych
w tkankach ryb zależy od gatunku, wielkości i dojrzałości płciowej zwierząt,
metody ich hodowli, systemu żywienia, sezonu jak również właściwości
akwenu, w którym dokonano połowu [11-15]. Z badań Hossain [15] wynika,
że miejsce pochodzenia ryb w dużej mierze determinuje profil lipidowy ich
tkanek. Zawartość składników lipidowych u ryb hodowlanych jest bardziej
jednolita niż w przypadku morskich, z kolei zawartość tłuszczu u ryb
hodowlanych jest znacznie wyższa niż u osobników dziko żyjących. Tłuszcze
ryb morskich charakteryzują się niską zawartością kwasu linolowego
i linolenowego, natomiast wysoką pozostałych wielonienasyconych kwasów
tłuszczowych.W tkankach tych zwierząt dominują kwasy n-3 takie jak EPA
oraz DHA. W porównaniu doryb morskich, ryby słodkowodne zawierają
więcej osiemnastowęglowych wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
(PUFA), natomiast mniej kwasów z rodziny n-3 (EPA iDHA). Ryby
słodkowodne na ogół charakteryzują się także wysokim poziomem kwasów n6, zwłaszcza kwasu linolowego i kwasu arachidonowego [8].
2. Cel pracy
Celem pracy była analiza profilu kwasów tłuszczowych tkanek
mięśniowych wraz ze skórą pobranych spod linii nabocznej brzucha karpia
i śledzia oraz określenie zawartości tłuszczu śródmięśniowego i cholesterolu w tych mięśniach.
Przedmiotem analizy były dwa gatunki ryb. Karpie (ryby słodkowodne)
pochodziły z 3 hodowli znajdujących się na terenie województwa lubel-
115
Anna Stępniowska, Martyna Kiesz, Zwenyslava Zasadna, Ewelina Cholewińska, Anna Czech
skiego (po 4 ryby z każdej hodowli), natomiast śledzie (ryby morskie)
pochodziły z połowów z Morza Bałtyckiego. Od każdej sztuki, pobrano do
badań nadosiową część mięśnia bocznego wielkiego ze środkowej części
tułowia wraz ze skórą (ok. 100 g), którą następnie schłodzono. Wszystkie
próby (24 szt.) rozdrobniono i przechowywano w szczelnych torebkach
z tworzywa sztucznego w temp. -25 ºC do momentu rozpoczęcia analiz.
W próbach mięśni oznaczono poziom tłuszczu surowego, profil kwasów
tłuszczowych i zawartość cholesterolu.
3.1. Analiza zawartości tłuszczu, kwasów tłuszczowych oraz
cholesterolu
Całkowitą zawartość tłuszczu w tkankach oznaczono za pomocą metody
Folcha [16]. W próbkach tkanki mięśniowej oznaczono profil kwasów
tłuszczowych metodą chromatografii gazowej (aparat CP3800 Varian).
Warunki rozdziału: kolumna CP WAX 52CB DF 0,25 mm, 60 m długości,
gaz nośny – hel, przepływ 1,4 cm3/min, temp. kolumny 120 °C ze stopniowym wzrostem 2 °C/min do 210 °C, czas oznaczenia 127 min, temp.
dozownika i detektora – 160 °C, gazy wspomagające – wodór i powietrze.
Oznaczenie zawartości cholesterolu w tłuszczu wykonano metodą chromatografii gazowej na aparacie Varian GC 3800 [17].
3.2. Analiza statystyczna
Uzyskane dane liczbowe poddano analizie statystycznej, określając
wartości średnie, błędy statystyczne i odchylenia standardowe z wykorzystaniem programu Statistica wersja 6.1. Istotność różnic między średnimi wyznaczono testem T Tukeya analizy wariancji jednoczynnikowej
ANOVA, za pomocą wielokrotnego przedziału ufności, przyjmując poziom
istotności 0,05 i 0,01.
4. Wyniki i dyskusja
W celu wyeliminowania czynnika doświadczalnego, jakim był sposób
żywienia, karpie były żywione paszą, w której zawartość kwasów
tłuszczowych kształtowała się na poziomie SFA (ang. saturated fatty acid
– nasycone kwasy tłuszczowe) – 18,58%; UFA (ang. unsaturated fatty acid
– nienasycone kwasy tłuszczowe) – 81,31%; MUFA (ang. monounsaturated
fatty acid – jednonienasycone kwasy tłuszczowe) – 29,42% oraz PUFA
(ang. poliunsaturated fatty acid- wielonienasycone kwasy tłuszczowe) 52,0%. Czynnik ten nie mógł być natomiast wyeliminowany w przypadku
śledzi, gdyż ryby te pochodziły z połowów morskich.
W zależności od zawartości tłuszczu w mięśniach, wg Polskich Norm
[18], ryby są klasyfikowane jako chude (do 2% tłuszczu), średniotłuste
116
(2-7% tłuszczu), tłuste (7-15% tłuszczu) oraz bardzo tłuste (ponad 15%
tłuszczu). Otrzymane wyniki wskazują, że analizowane mięso karpia
klasyfikuje go do ryb tłustych (13,2%), natomiast śledzia do ryb
średniotłustych (2,41%), (Tabela 1). Polak-Juszczak i Komar-Szymczak
[19] odnotowali zbliżony, do prezentowanych badań, poziom tłuszczu
(2,61%) w tkance mięsnej śledzia. Uzyskana zawartość tłuszczu w badaniach własnych w mięsie karpia koresponduje z wynikami prezentowanymi
przez Bieniarza i in. [14] oraz Ljubojevic i in. [20]. Jednakże w literaturze
można spotkać również wyniki sprzeczne z uzyskanymi w badaniach
własnych. Kołakowska i in. [21] w mięsie karpia odnotowali znacznie
wyższą (19,05%), z kolei Chvalová i in. [22] znacznie niższą (5,5%)
zawartość tłuszczu w stosunku do prezentowanych wyników badań.
Mięśnie karpia z Morza Kaspijskiego zawierały znacznie mniej tłuszczu
(pomiędzy 2,98 a 3,78%) niż tkanki tego samego gatunku ryby pochodzące
z Polski [23].Istotne różnice pomiędzy wynikami badań własnych
a badaniami Chvalová i in. [22] wynikały najprawdopodobniej z różnego
sposobu pobierania próbek. Autorzy pracy [22] oznaczali zawartość
tłuszczu w próbkach mięśni bez skóry.
Procentowa zawartość tłuszczu oraz cholesterolu w mięśniach ryb
uwarunkowana jest rodzajem stosowanej diety, a to z kolei jest powiązane
z warunkami chowu. Karpie żywione wyłącznie pokarmem naturalnym
charakteryzują się znacznie niższą procentową zawartością tłuszczu
i cholesterolu oraz istotnie wyższą procentową zawartością jednoi wielonienasyconych kwasów tłuszczowych [14]. Wyniki te sugerują
możliwość opracowania paszy o takim składzie, który pozwoliłby obniżyć
zawartość cholesterolu, a także zwiększyć zawartość wielonienasyconych
kwasów tłuszczowych w mięsie ryb. Poziom cholesterolu w mięsie
badanych ryb kształtował się na zbliżonym poziomie i został przedstawiony
w Tabeli 1.
Tabela 1. Zawartość tłuszczu surowego (% w masie naturalnej) i cholesterolu w tkankach
(mg 100 g-1 masy mokrej)
Tłuszcz
Cholesterol
Śledź
2,41B ± 0,29
60,43 ± 2,53
Karp
13,25A ± 1,22
63,81 ± 3,45
P value
0,013
0,087
A, B – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie przy p ≤ 0,01
4.1. Skład kwasów tłuszczowych mięśni karpia i śledzia
Wśród nasyconych kwasów tłuszczowych w tkankach analizowanych
ryb dominował kwas palmitynowy (16:0). Jego zawartość kształtowała się
na zbliżonym poziomie zarówno u karpia jak i śledzia, i wynosiła około
117
19% (Tabela 2). Z kolei zawartość kwasu stearynowego w mięsie śledzi
była prawie dwukrotnie niższa niż w mięsie karpia (p ≤ 0,01). Wyniki
własne są zgodne z wynikami uzyskanymi przez Polak-Juszczak i KomarSzymczak [19], Kołakowska i in. [21]. Ważnym elementem z punktu
widzenia żywieniowego są długołańcuchowe wielonienasycone kwasy
tłuszczowe z rodziny n-3 zawarte w rybach. Ich poziomuzależniony jest od
gatunku oraz szeregu czynników biologicznych [14]. Mięso ryb morskich
cechuje się istotnie wyższą zawartością tych kwasów tłuszczowych, na co
wskazują również wyniki uzyskane w badaniach własnych (Tabela 2).
Bogate w długołańcuchowe wielonienasycone kwasy tłuszczowe z rodziny
n-3 są szczególnie ryby pochodzące z obszarów zimnych wód. Ryby
słodkowodne z kolei zawierają mniej wielonienasyconych kwasów
tłuszczowych niż ryby morskie, jednakże najniższą ich zawartość notuje się
w mięsie ryb hodowlanych. Oprócz warunków środowiskowych bardzo
duży wpływ na profil kwasów tłuszczowych wywiera również ilość
i jakość pokarmu dostarczanego rybom [14]. Intensywność żywienia ryb
oraz ilość naturalnego pokarmu spożytego przez nie, wpływa na
kształtowanie się składu chemicznego organizmu (głównie białek
i tłuszczów).
Kwasy tłuszczowe jednonienasycone (MUFA) stanowiły ponad połowę
(51,65%) całej puli kwasów tłuszczowych obecnych w mięsie karpia,
natomiast mięso śledzia w swoim składzie zawierało prawie o 30% mniej
tych lipidów (Tabela 3). Wśród MUFA zarówno w mięsie karpia jak
i śledzia dominował kwas oleinowy (C18:1) (Tabela 2). Zaobserwowano
istotne różnice w kształtowaniu się jego poziomu (p ≤ 0,01) pomiędzy
badanymi tkankami, bowiem w mięsie karpia odnotowano znaczniewyższe
ilości tego kwasu w porównaniu do mięsa śledzia (Tabela 2). W badaniach
Bieniarza i in. [14] kwas C18:1 w mięsie karpia stanowił 65,03% wszystkich
kwasów MUFA. Uzyskanie wyniku tak dalece odbiegającego od wyników
badańwłasnych może być spowodowane pobraniem próbki do analiz
z odmiennej okolicy ciała zwierzęcia. Próbka mięśnia karpia w badaniach
Bieniarza i in. [14] pochodziła bowiem z miejsca powyżej linii bocznej
z tyłu głowy, nie zaś jak w przypadku prezentowanych badań – spod linii
nabocznej brzucha.
118
Tabela 2. Profil kwasów tłuszczowych mięśni karpia i śledzia (%)
Kwasy tłuszczowe
12:0
14:0
15:0
16:0
17:0
18:0
20:0
21:0
22:0
14:1
15:1
16:1
17:1
18:1
20:1
22:1
18:2 (n-6)
20:2
18:3 (n-3)
20:3 (n-6)
20:4 (n-6)
22:4 (n-6)
20:5 (n-3)
22:6 (n-3)
Razem
Karp
0,16
1,48B
0,12
19,19
0,12
5,94A
0,07
0,00
0,00
0,04
0,00
4,08b
0,00
44,00A
2,76
0,77
17,55A
0,18
2,11b
0,53
0,24b
0,05
0,05B
0,56B
100
SD
0,03
0,23
0,02
0,80
0,03
0,38
0,01
0,00
0,00
0,02
0,00
0,70
0,00
6,10
0,48
0,24
0,66
0,03
0,96
0,07
0,08
0,01
0,01
0,11
Śledź
0,09
7,40A
0,37
18,25
1,13
2,84B
0,12
0,04
0,09
0,43
0,02
6,08a
0,06
25,85B
3,70
0,54
6,91B
0,65
4,59a
0,32
0,87a
0,00
1,24A
18,41A
100
SD
0,03
0,92
0,04
1,02
0,50
0,25
0,02
0,02
0,02
0,12
0,01
1,08
0,01
3,31
0,27
0,04
0,89
0,23
0,78
0,01
0,16
0,00
0,35
1,79
P value
0,091
0,001
0,057
0,069
0,072
0,002
0,058
0,068
0,076
0,059
0,070
0,033
0,086
0,001
0,067
0,074
0,002
0,085
0,037
0,069
0,042
0,077
0,028
0,001
a, b – wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie przy p ≤ 0,05
A, B –wartości w wierszach oznaczone różnymi literami różnią się istotnie przy p ≤ 0,01
Tabela 3. Średnia zawartość poszczególnych grup kwasów tłuszczowych w badanych tkankach
mięśniowych (%)
Kwasy tłuszczowe
SFA
UFA
MUFA
PUFA
Karp
27,08
72,92
51,65
21,27
119
Śledź
30,33
69,67
36,68
32,99
Wśród analizowanych kwasów tłuszczowych PUFA na uwagę zasługują
szczególnie kwas linolowy (C18:2), α-linolenowy (C18:3), arachidonowy
(C20:4) i dekozaheksaenowy (DHA C22:6). Poziom tych kwasów
tłuszczowych wykazywał istotne różnice w zależności od gatunku ryb.
W mięsie karpia odnotowano ponad dwukrotnie wyższe stężenie kwasu
18:2 w porównaniu do śledzia (p ≤ 0,01). Odwrotną zależność odnotowano
w przypadku kwasów 18:3; 20:4; EPA (20:5) i DHA (22:6) (Tabela 2).
Wysoki poziom kwasu DHA w mięsie śledzia potwierdzają wyniki badań
Stodolni i Samson [24] (17,18%), oraz Polak-Juszczak i Komar-Szymczak
[19] (17,80%). Bieniarz i in. [14] podkreślają fakt, że na poziom kwasu
DHA wpływa rodzaj pokarmu podawanego karpiom. Ryby otrzymujące
wyłącznie pokarm naturalny odznaczają się znacznie wyższym poziomem
kwasu DHA w mięsie porównaniu z karpiami, które dokarmiano paszami
zbożowymi. Wyniki własne dotyczące zawartości KT w mięsie śledzia
znajdują swoje odzwierciedlenie w badaniach Stodolni i Samson [24],
którzy zwrócili uwagę na fakt, iż profil kwasów tłuszczowych jest w dużej
mierze uzależniony od sezonu połowu.
Jak wynika z przeprowadzonych badań ryby (karp i śledź) są bogatym
źródłem nienasyconych kwasów tłuszczowych. Kwasy te stanowiły prawie
¾ wszystkich kwasów tłuszczowych zawartych w analizowanych rybach
(Tabela 2).
Zawartości PUFA,podobnie jak ma to miejsce w przypadku MUFA
uzależniona jest od gatunku ryby. Jednak pod względem PUFA (w przeciwieństwie do MUFA) to ryba morska (śledź) okazała się zasobniejsza w te
składniki. Fakt, iż ryby morskie zawierają więcej kwasów PUFA niż ryby
słodkowodne potwierdza Jabeen i Chaudhry [25] oraz Huynh i in. [26].
5. Wnioski
W tkankach karpia (ryba słodkowodna) zawartość tłuszczu i cholesterolu była wyższa niż w tkankach śledzia (ryba morska). Zawartość
nasyconych i nienasyconych kwasów tłuszczowych w mięśniach karpia
i śledzia kształtowała się na zbliżonym poziomie. Jednakże mięso śledzia
okazało się zasobniejsze w PUFA.
Literatura
1.
2.
Seremak-Bulge J. Analizy Rynkowe, Rynek Ryb stan i perspektywy, Dział
Wydawnictw IERiGŻ-PIB, 21 (2014), s. 3-5
Konieczny P., Górecka D., Andrzejewski W. Ryba dobra nie tylko nad
morzem czyli o zaletach ryb w codziennym żywieniu, Przegląd Rybacki,
5(2005), s. 10-19
120
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Bienkiewicz G., Domiszewski Z., Plust D., Czerniejewska-Surma B. Content
of n-3 long-chain poly-unsaturated fatty acids in fish sticks, Food Science
Technology Quality, 1(2010), s. 71-79
Ackman R. G. Fatty acids in fish and shellfish. In: Fatty Acids in Foods
and Their Health Implications, Ed. Chow C. K. CRC Press, London 2008,
s. 155-185
Kris-Etherton, P. M., Harris, W. S., Appel, L. J. Fish consumption, fish oil,
omega-3 fatty acids, and cardiovascular disease, Circulation, 106 (2002),
s. 2747-2757
Saravanan, P., Davidson, N. C., Schmidt, E. B., Calder, P. C. Cardiovascular
effects of marine omega-3 fatty acids, Lancet, 376 (2010), s. 540-550
Simopoulos, A. P. The importance of the ratio of omega-6/omega-3 essential
fatty acids, Biomedicine Pharmacotherapy, 56 (2002), s. 365-379
Ozogul Y., Ozogul F., Alagoz S. Fatty acid profiles and fat contents
of commercially important seawater and freshwater fish species of Turkey:
a comparative study, Food Chemistry, 103 (2007), s. 217-23
Simopoulos A. P. The importance of the omega-6/omega- 3 essential fatty
acids, Biomed Pharmacother, 56 (2002), s. 234-238
Wcisło T., Rogowski W. Rola wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
omega-3 w organizmie człowieka (The role of polyunsaturatedfattyacids
in humanhealth), Cardiovascular Forum, 11 (2006), s.39-42
Ugoala C., Ndukwe G. I., Audu T. O.Comparison of fatty acids profile of
some freshwater and marine fishes, International Journal of Food Safety,
10 (2008), s. 9-17
Kolanowski W. Długołańcuchowe wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega3-znaczenie zdrowotne w obniżaniu ryzyka chorób cywilizacyjnych,
Bromatologia i Chemia Toksykologiczna 3(2007), s. 229-237
Uysal K., Aksoylar M. Y. Seasonal variations in fatty acid composition
and the n-6/n-3 fatty acid ratio of pikeperch (Sander lucioperca) muscle lipids,
Ecological Food Nutrition, 44 (2005), s. 23-35
Bieniarz K., Kołdras M., Kamiński J. Fatty acids, fat and cholesterol in some
lines of carp (CyprinusCarpio L.) in Poland, Archives of Polish Fisheries,
9 (2001), s. 5-24
Hossain M. A. Fish as source of n-3 polyunsaturated fatty acids (pufas), which
one is better-farmed or wild?, Advance Journal of Food Science and
Technology, 3 (2011), s. 455-466
Folch J., Lees M., Stanley G. H. S. A simple method for the isolation and
purification of total lipid from animal tissue, The Journal of Biological
Chemistry, 226 (1957), s. 497-507
Rule D. C., MacNeil M. D., Short R. E. Influence of sire growth potential,
time on feed, and growing-finishing strategy on cholesterol and fatty acids
of the ground carcass and longissimus muscle of beef steers, Journal of
Animal Science, 75(1997), s. 1525-1533
Polska Norma PN-A-86770: Ryby i produkty rybne-terminologia, 1999
121
19. Polak-Juszczak L., Komar-Szymczak K. Fatty acid profiles and contents of
commercially import ant fish from Vistula Lagoon, Polish Journal of Food and
Nutrition Sciences, 59 (2009), s. 225-229
20. Ljubojevic, D., C irkovic, M., Dordevic, V., Puvaca, N., Trbovic, D.,
Vukadinov, J., Plavńa, N. Fat quality of marketable fresh water fish species in
the Republic of Serbia, Czech Journal of Food Sciences, 31 (2013), s. 445-450
21. Kołakowska A., Szczygielski M., Bienkiewicz G., Zienkowicz Z. Some of fish
as a skurce of n-3 polyunsaturated fatty AIDS,ActaIchthylogica et Piscatoria,
30(2000), s. 59-70
22. ChvalováD., Ńpicka J. Identification of furan fatty acids in the lipids of
common carp (Cyprinuscarpio L.), Food Chemistry 200 (2016), s. 183-188
23. Yeganeh, S., Shabanpour, B., Hosseiny, H., Imanpour, M. R., &Shabany, A.
An investigation of spawning effect on rancidity development of lipid and fatty
acid profile in wild common carp (Cyprinuscarpio) fillet during storage,
International Journal of Food Science and Technology, 44 (2009), s. 2547-2553
24. Stodolnik L., Samson E. Lipoxygenase activity of selected tissues and organs
of Baltic herring,ActaIchthylogica et Piscatorial, 30 (2000), s. 47-58
25. Jabeen F., Chaudhry A. S.Chemical compositions and fatty acid profiles
of three freshwater fish species, Food Chemistry, 125 (2011), s. 991-996
26. Huynh M. D., Kitts D. D., Hu C., Trites A. W.Comparison of fatty acid
profiles of spawning and non-spawning Pacific herring,
Clupeaharenguspallisa, Comparative Biochemistry and Physiology Part B,
146 (2007), s. 504-511
Streszczenie
Celem pracy była analiza profilu kwasów tłuszczowych tkanek mięśniowych karpia i śledzia
– tkanka mięśniowa wraz ze skórą pod linią naboczną brzucha oraz określenie zawartości
tłuszczu śródmięśniowego i cholesterolu w tych mięśniach. Dodatkowym założeniem pracy było
porównanie średniej zawartości poszczególnych grup kwasów tłuszczowych w mięśniach ww.
gatunków ryb. W tkankach karpia (ryba słodkowodna) koncentracja tłuszczu i cholesterolu była
większa niż w tkankach śledzia (ryba morska). Zawartość nasyconych i nienasyconych kwasów
tłuszczowych w mięśniach karpia i śledzia kształtowała się na zbliżonym poziomie. Jednak mięso
śledzia było zasobniejsze w PUFA.
Słowa kluczowe: lipidy, mięśnie, karp, śledź
Fatty acidprofilein carpandherring tissues
Abstract
The aim of research was the analyze the fatty acid profile of muscle of carps and herrings
– muscle with skin under the lateral abdominal line, and to determine contents of intramuscular
fat and cholesterol in these muscles. Additionalobjectivestudy was tocomparison ofmean
contentindividual groupsof fatty acidsin the muscles ofaforementioned. fish species. In the
tissuesof carp (freshwater fish) fat and cholesterolconcentrationwas greaterthanin the tissuesof
herring(sea fish). The content ofsaturated andunsaturated fatty acidsin the musclesof carpand
herringremained ata similar level, but the meatof herringwasricherinPUFA.
Keywords: lipids, muscles, carp, herring
122
Elżbieta Głodek1, Paulina Duma2, Mariusz Rudy3
Wybrane składniki funkcjonalne stosowane
w przetwórstwie mięsa
1. Wstęp
Dieta człowieka od czasu paleolitu do czasów współczesnych, czyli
przez ponad 10 000 lat uległa ogromnym przemianom, które wynikają ze
zmian zachowań i nawyków żywieniowych oraz wartości biologicznej
spożywanych pokarmów. W tamtym czasie człowiek odżywiał się głównie
rybami, mięsem z upolowanych zwierząt i owocami z dziko rosnących
drzew. Pasza, którą żywiły się zwierzęta zawierała wiele związków
bioaktywnych, które gromadziły się w ich organizmie. Zmiany w żywieniu
człowieka związane ze spożywaniem żywności przetworzonej o wysokiej
zawartości sodu i uwodornionych tłuszczów oraz niskiej zawartości
włókna, a także zmiany trybu życia spowodowały wzrost występowania
otyłości, cukrzycy typu 2, chorób układu krążenia oraz nowotworów [1].
W obliczu szerzenia się chorób cywilizacyjnych poszukuje się nie tylko
przyczyn ich występowania ale także możliwości ich zapobiegania. Dlatego
też obecnie coraz częściej podkreśla się znaczenie konkretnych składników
odżywczych w diecie człowieka [2].
Mięso i jego przetwory stanowią integralny element diety człowieka
dostarczający konsumentowi unikalnych składników niezbędnych do
prawidłowego funkcjonowania organizmu. Mięso stanowi bogate źródło
wysokiej jakości białka, witamin z grupy B (B1, B2, B12) oraz witaminy PP,
A i D i częściowo E (w mięśniach zawierających duże ilości tłuszczu),
a także łatwo przyswajalnych składników mineralnych (żelazo, miedź, cynk,
fosfor, selen, siarka). Jest także cennym źródłem związków bioaktywnych,
takich jak karnozyna, koenzym Q10, tauryna, kreatyna oraz sprzężony kwas
linolowy CLA [3, 4].
Mięso ponadto jest produktem, który smakuje i jest prawie powszechnie
akceptowanym składnikiem diety [4]. W wyniku poprawy umięśnienia świń
oraz lepszego żywienia i utrzymania zgodnego z wymogami dobrostanu
1
Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
2
Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
3
[email protected], Katedra Przetwórstwa i Towaroznawstwa Rolniczego, Wydział BiologicznoRolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
123
znacząco zmniejszyła się aktualnie wartość energetyczna wieprzowiny.
Według badań Blicharskiego i wsp. mięso wieprzowe aktualnie zawiera
dwukrotnie mniejszą zawartość tłuszczu oraz charakteryzuje się korzystnym
profilem kwasów tłuszczowych, a więc korzystną proporcją kwasów
PUFA/SFA [5].
W ostatnich latach, szczególnie w krajach wysoko rozwiniętych, nastąpiła
wyraźna zmiana w poglądach związanych z żywieniem człowieka. Żywność
nie jest już postrzegana wyłącznie jako źródło składników odżywczych.
Coraz większe zainteresowanie zarówno konsumentów, jak i producentów
żywności budzą jej właściwości prozdrowotne [6].
Rola właściwego żywienia w prewencji chorób cywilizacyjnych jest
udokumentowana naukowo, społeczeństwo jest coraz bardziej świadome
związku pomiędzy codzienną dietą a zdrowiem. Konsumenci zwracają
większą uwagę na prowadzenie zdrowego stylu życia chcąc spowolnić
procesy starzenia się organizmu oraz cieszyć się dobrym samopoczuciem.
W dzisiejszych czasach ukształtowały się nowe potrzeby żywieniowe,
projektuje się zatem nowe produkty spożywcze, do których zalicza się m.in.
żywność funkcjonalną.
Żywność funkcjonalna została stworzona w odpowiedzi na zapotrzebowania wynikające z ludzkiej świadomości i oznacza przejście do żywności
mającej na celu ochronę przed chorobami i poprawę ogólnego stanu zdrowia [7].
Celem niniejszej pracy była charakterystyka funkcjonalnych substancji
dodatkowych stosowanych w przetwórstwie mięsa.
2. Definicja i podział żywności funkcjonalnej
Pojęcie żywności funkcjonalnej jest niezwykle szerokie, a jej pierwsza
definicja powstała w Japonii na początku lat 80. XX wieku [1, 3, 7, 8].
Koncepcja żywności funkcjonalnej wywodzi się z tradycji, kultury
i filozofii Dalekiego Wschodu, gdzie nie było różnic w traktowaniu leków
i żywności [7]. Opracowanych zostało wiele definicji i klasyfikacji
dotyczących żywności funkcjonalnej. W praktyce rynkowej wielu krajów,
w odniesieniu do żywności funkcjonalnej, korzystnie działającej na
zdrowie człowieka stosuje się następujące terminy: żywność projektowana
(designer foods), medyczna (medical foods), farmaceutyczna (pharma
foods), o właściwościach odżywczych (nutraceutical foods), terapeutyczna
(therapeutic foods), jako suplement diety (dietary suplements) oraz
prozdrowotna (nazwa proponowana w j. polskim) [7, 8]. Definicję
żywności funkcjonalnej obowiązującą obecnie w Unii Europejskiej przedstawiono w dokumencie Konsensusu Naukowej Koncepcji Żywności
Funkcjonalnej (Scientific Consept of Functional Foods In Europe;
Consensus Document) który był rezultatem pracy Europejskiej Komisji
„Functional Food Science in Europe” (FUFOSE). Wg tej definicji „żywność
124
Wybrane składniki funkcjonalne stosowane w przetwórstwie mięsa
może być uznana za funkcjonalną, jeśli udowodniono jej korzystny wpływ na
jedną lub więcej funkcji organizmu ponad efekt odżywczy, który to wpływ
polega na poprawie stanu zdrowia, samopoczucia i/lub zmniejszeniu ryzyka
chorób. Żywność ta musi przypominać postacią żywność konwencjonalną
i wykazywać korzystne oddziaływanie w ilościach, które oczekuje się, że będą
normalnie spożywane z dietą – nie są to tabletki ani kapsułki, ale część
składowa prawidłowej diety” [1, 3, 7-9].
Według Europejskiego Konsensusu Naukowej Koncepcji Żywności
Funkcjonalnej musi ona posiadać następujące właściwości [1, 9]:
 pozostaje ona żywnością konwencjonalną (należą więc do niej
produkty spożywcze przeznaczone do ogólnego, codziennego
stosowania) i jest częścią normalnej diety (nie może być w formie
np. tabletek, drażetek, kapsułek);
 powinna posiadać obok naturalnych składników zwiększoną zawartość składnika aktywnego w niej występującego lub dodatek takiego
składnika aktywnego, który nie jest zawarty w danym środku
spożywczym;
 powinna posiadać naukowo udowodnione korzystne działanie na
stan zdrowotny organizmu ponad efekt żywieniowy, wynikający ze
spożycia takiej żywności w ilościach charakterystycznych dla
danego środka spożywczego;
 może polepszać samopoczucie lub stan zdrowia lub obniżać ryzyko
choroby, wpływając na poprawę jakości życia;
 ma posiadać odpowiednie oświadczenie żywieniowe i zdrowotne
oparte na badaniach naukowych z zastosowaniem odpowiednich
biomarkerów, charakterystycznych dla określonego procesu przemian
lub funkcjonowania narządu.
Produkcja żywności funkcjonalnej może obejmować [9]:
 wyeliminowanie z produktu tych składników, które działają w sposób
szkodliwy;
 zmodyfikowanie koncentracji naturalnych składników żywności dla
wzmocnienia oczekiwanego działania;
 dodanie składnika niewystępującego naturalnie w produkcie;
 poprawienie biodostępności żywności lub substancji odżywczych
działających korzystnie.
Pojęcie żywności funkcjonalnej jest bardzo szerokie i uwzględniając
przyjęte kryteria podział jest bardzo różny [7]. Uwzględniając występującą
w literaturze klasyfikację ze względu na specyficzny skład chemiczny
wyróżnia się żywność [7-9]:
 wzbogaconą;
 niskoenergetyczną;
 wysokobłonnikową;
 probiotyczną;
125
 obniżonej zawartości sodu (niskosodową);
 obniżonej zawartości cholesterolu (niskocholesterolową);
 energetyzującą.
Można także wyróżnić podział żywności ze względu na rodzaj zaspokajanych potrzeb żywieniowych [7-9]:
 zmniejszającą ryzyko chorób krążenia;
 zmniejszającą ryzyko chorób nowotworowych;
 zmniejszającą ryzyko osteoporozy;
 przeznaczoną dla osób obciążonych stresem;
 dietetyczną dla osób z zaburzeniami metabolizmu i trawienia;
 hamującą procesy starzenia;
 dla niemowląt;
 dla młodzieży w fazie intensywnego wzrostu;
 dla kobiet w ciąży i karmiących;
 dla osób w podeszłym wieku;
 dla sportowców;
 wpływającą na nastrój i wydolność psychofizyczną.
3. Żywność funkcjonalna z mięsa
Powszechność konsumpcji produktów mięsnych w diecie stała się
bodźcem do pojęcia działań w kierunku poprawy ich jakości żywieniowej.
Obecne działania producentów żywności zmierzają do modyfikacji składu
i wartości odżywczej produktów mięsnych w kierunku uzyskania produktów
funkcjonalnych. W tym celu stosuje się odpowiednie krzyżowanie ras
zwierząt rzeźnych oraz zmiany w składnikach pasz przeznaczonych dla
zwierząt [10].
W przypadku funkcjonalnych produktów mięsnych zmiany w recepturach
dotyczą przede wszystkim obniżenia wartości energetycznej poprzez
zmniejszenie zawartości tłuszczu, obniżenie zawartości soli oraz na dodatku
składników funkcjonalnych takich jak oligosacharydy, polifenole, białka
i peptydy, fosfolipidy, polifenolowe kwasy tłuszczowe, witaminy, składniki
mineralne, probiotyki, fitozwiązki i błonnik pokarmowy [3].
W związku z tym koncepcja rozwoju i zwiększenia produkcji żywności
funkcjonalnej z mięsa koncentruje się wokół następujących obszarów
działań [11]:
 modyfikacja składu surowców rzeźnych (głównie mięsa);
 zmiany w recepturach przetworów mięsnych, w tym głównie:
o zmniejszenie udziału tłuszczu;
o modyfikacja składu kwasów tłuszczowych;
o obniżenie poziomu cholesterolu;
126
o redukcja wartości energetycznej;
o zmniejszenie zawartości sodu;
o zmniejszenie zawartości azotynu;
o dodatek składników funkcjonalnych.
W związku z powyższym koncepcja wytwarzania prozdrowotnych
przetworów mięsnych powinna obejmować następujące działania [11]:
 wzbogacenie składu recepturowego o włókno pokarmowe;
 zmniejszenie udziału tłuszczu;
 zastępowanie tłuszczu zwierzęcego przez zamienniki;
 wprowadzanie dodatku warzyw;
 dodawanie tzw. wychwytywaczy wolnych rodników;
 ograniczanie dodatku azotanu i/lub azotynu oraz fosforanów.
4. Składniki funkcjonalne w produkcji i przetwórstwie mięsa
4.1. Błonnik pokarmowy
Potrzeba wytwarzania przetworów mięsnych wzbogaconych w błonnik
pokarmowy (substancje balastowe) wynika z jego niedoborów w diecie
współczesnego człowieka [12]. Światowa Organizacja Zdrowia zaleca, aby
spożycie błonnika wynosiło 30-40 g na osobę w ciągu doby [2]. Zalecane
proporcje to 2/3 błonnika nierozpuszczalnego i 1/3 błonnika rozpuszczalnego
[12]. Obecnie w Polsce spożycie błonnika wynosi średnio 15 g/dobę
podczas gdy w społeczeństwach nieuprzemysłowionych, np. w Afryce
60g/dobę. Nierozpuszczalne substancje balastowe to głównie celuloza,
nierozpuszczalne hemicelulozy, nierozpuszczalne pentozany, protopektyny
oraz ligniny, natomiast rozpuszczalne to pektyna, inulina, glukan i rozpuszczalne pentozany [3, 12].
Odpowiednie spożycie błonnika pokarmowego w diecie gwarantuje
potwierdzenie jego właściwości zdrowotnych. Stosuje się go głównie
w prewencji chorób przewodu pokarmowego, a także chorób o podłożu
metabolicznym. Spożywanie odpowiednio dużych ilości błonnika (głównie
celulozy i hemicelulozy) wpływa korzystnie na motorykę przewodu
pokarmowego powodując zwiększoną szybkość przesuwania się masy
kałowej. Błonnik pokarmowy będąc pożywką mikroflory jelita grubego,
wpływa na rozluźnienie masy kałowej, co stanowi profilaktykę w leczeniu
zaparć, a także zapobiega tworzeniu się polipów i nowotworów jelita
grubego. Ponadto błonnik pokarmowy posiada właściwości neutralizujące
kwaśność soku żołądkowego oraz powoduje zmniejszenie wydzielania
kwasu solnego [3].
Upowszechnienie wiedzy na temat korzystnego wpływu błonnika
pokarmowego na zdrowie człowieka przyczyniło się do wzrostu zainteresowania jego właściwościami funkcjonalnymi i możliwościami wprowadzenia tego składnika do produktów, także mięsnych, w trakcie produkcji [2].
127
Do głównych właściwości technologicznych błonnika pokarmowego
należą wodochłonność czyli zdolność zatrzymywania wody, zdolność
wiązania kationów, emulgowanie tłuszczu, zdolności sorpcyjne, a także
zwiększenie lepkości układów. Dzięki tym właściwościom produkty
mięsne z dodatkiem błonnika pokarmowego charakteryzują się mniejszymi
stratami masy podczas wędzenie, gotowania oraz parzenia powodując tym
samym większą wydajność produktów mięsnych. Dodatek błonnika
wpływa także na lepsze utrzymanie kształtu produktów mięsnych poddanych obróbce termicznej. Inulina oraz błonnik pszenny charakteryzują się
zdolnościami imitowania cech sensorycznych oraz technologicznych
tłuszczu zwierzęcego.
Do wzbogacania przetworów mięsnych w błonnik pokarmowy wykorzystywany może być szeroki asortyment preparatów [12].
Błonnik pszenny dzięki włóknistej strukturze oraz wysokiej zdolności
wiązania wody i tłuszczu przyczynia się do poprawy w przetworach mięsnych odczucia zwięzłości podczas nagryzania oraz do poprawy tekstury.
Ponadto zwiększa retencję wody lub tłuszczu i zapobiega ich uwalnianiu
się w trakcie mechanicznych lub termicznych etapów produkcji. Do
przetworów mięsnych najczęściej stosuje się dodatek błonnika pszennego
w ilości 1,5-2,5% (w przeliczeniu na masę farszu) [12]. Błonnik pszenny
może być wykorzystywany do produkcji kiełbas parzonych i surowych,
wędzonek parzonych, produktów z mięsa rozdrobnionego, kiełbas suszonych i wędlin podrobowych. Poza działaniem prozdrowotnym, spełnia
także ważne funkcje technologiczne powodując zmniejszenie ubytku masy
podczas wędzenie i parzenia, optymalizację konsystencji, polepszenie
tekstury i wrażeń podczas nagryzania, poprawę stabilności kształtu i zwiększenie trwałości oraz skrócenie czasu suszenia i równomierne suszenie [12, 13].
Błonnik owsiany posiada neutralny smak i nie wpływa na jakość sensoryczną żywności produkowanej z jego udziałem. W produkcji kutrowanych
przetworów mięsnych powoduje lepsze związanie dużych ilości wody,
dobre emulgowanie tłuszczów oraz pożądane technologicznie właściwości
teksturotwórcze [12]. Zastosowanie błonnika owsianego w technologii
mięsa jest spowodowane chęcią wzbogacenia przetworów mięsnych
w prozdrowotny składnik jakim jest β-glukan, posiadający potwierdzony
licznymi badaniami naukowymi, udokumentowany wpływ na redukcję
poziomu cholesterolu we krwi [2]. Błonnik z owsa znalazł zastosowanie
głównie jako zamiennik tłuszczu w produkcji wyrobów średniorozdrobnionych i pasztetów [3].
Błonnik jęczmienny korzystnie wpływa na układ krwionośny i pokarmowy człowieka przyczyniając się do regulacji masy ciała oraz regulacji
indeksu glikemicznego przez obniżanie poziomu glukozy i insuliny. Ze
względu na lekko brązowawą barwę preparatów błonnika jęczmiennego,
najlepszym obszarem jego wykorzystania w przemyśle mięsnym jest
produkcja pasztetów [12].
128
Błonnik z buraków cukrowych Fibrex® bardzo dobrze chłonie wodę, ale
także dobrze ją utrzymuje, dlatego może być stosowany do produkcji
przetworów mięsnych i dań typu convenience w celu utrzymania wody po
obróbce termicznej. Dawkowanie tego błonnika w zależności od zastosowania wynosi od 0,5 do 2% (plus 3,5 g wody na 1 g błonnika). Grubsze
frakcje błonnika stosowane są do nadawania produktom struktury oraz
poprawy cech żujności. W przypadku drobniejszych frakcji błonnika
z buraków cukrowych wykorzystuje się inne jego właściwości technologiczne, bez zmian struktury produktu. Preparat Fibrex® wykorzystywany
do produkcji parówek, wpływa na poprawę ich tekstury, większą ich zwięzłość i mniejszą wodnistość, ogranicza wysychanie oraz obniża wartość
energetyczną. W przypadku wyrobów z mięsa mielonego typu hamburgery,
zmniejsza ubytki podczas obróbki termicznej, produkty są bardziej
soczyste, a ich wysychanie ulega zmniejszeniu [14].
Inulina jest polisacharydem uzyskiwanym m.in. z korzenia cykorii, jest
białym proszkiem o umiarkowanie słodkim smaku. Jest dobrym zamiennikiem tłuszczu nie powodując odchyleń sensorycznych produktu mięsnego
[12, 15]. Inulina dodana do produktów mięsnych korzystnie wpływa na
teksturę oraz zwiększenie wydajności produktów mięsnych. Możliwość
stosowania inuliny w przetworach mięsnych obejmuje szeroką gamę
różnych asortymentów wędlin i wyrobów garmażeryjnych, są to m. in.
drobno rozdrobnione kiełbasy parzone, kiełbasy surowe dojrzewające,
wędliny podrobowe, wędzonki, pasztety i hamburgery. W produkcji niskotłuszczowych kiełbas parzonych dodatek inuliny niweluje niekorzystny
efekt pogorszenia ich jakości sensorycznej wynikający z zastąpienia
surowca tłuszczowego chudym mięsem. Dzięki temu możliwe jest wyprodukowanie dobrych jakościowo kiełbas parzonych o zawartości tłuszczu
5%. Dzięki zastosowaniu inuliny jako zamiennika tłuszczu możliwa jest też
produkcja homogenizowanych wędlin podrobowych oraz krajalnych
i smarownych pasztetów o obniżonej zawartości tłuszczu. Takie niskotłuszczowe wyroby charakteryzują się prawidłową teksturą i odczuciem
w ustach zbliżonym do wyrobów tradycyjnych [16]. W przypadku
wędzonek może być stosowana jako składnik solanek nastrzykowych
wpływając na optymalizację jakości szynek i poprawę ich soczystości [12].
Hydrokoloidy odgrywają ważną rolę w przetwórstwie mięsa, ich
zastosowanie pozwala na kształtowanie cech sensorycznych produktów
oraz na zaspokojenie potrzeb zdrowotno-żywieniowych konsumentów
zagrożonych chorobami dietozależnymi. Dlatego też hydrokoloidy znajdują
zastosowanie w produkcji żywności niskoenergetycznej (o obniżonej
zawartości cukru i tłuszczu) oraz bezglutenowej. W przetwórstwie mięsa ze
względu na doskonałe właściwości teksturotwórcze najczęściej wykorzystywanym hydrokoloidem są karageny. Wykazują one zdolność do
łączenia się z białkami mięsa, przez co ograniczają dezintegrację w procesie zamrażania i przechowywania zamrażalniczego. Jako środki kriopro-
129
tekcyjne, zapobiegają tworzeniu się kryształów lodu wewnątrz zamrażanego produktu, co wpływa na poprawę struktury produktów mięsnych po
ich rozmrożeniu [3].
4.2. Probiotyki
Żywność probiotyczna zajmuje coraz większy segment rynku. Od
żywności probiotycznej, po jej spożyciu oczekuje się, że zasiedlające ją
drobnoustroje, przede wszystkim bakteria kwasu mlekowego przejawiają
prozdrowotne działanie. Należą do nich przede wszystkim Bifidobacteruim
spp. i niektóre gatunki z rodzaju Lactobacillus (L.), np. L. acidophilius. L.
casei, L. rhamnosus [12, 17].
Koncepcja probiotyku zakłada wprowadzenie do diety żywych bakterii
w takiej formie, aby przetrwały w żołądku i dwunastnicy, a następnie były
aktywne w okrężnicy. Probiotyk powinien spełniać następujące wymagania:
 pochodzić z organizmu zdrowego człowieka;
 być odporny na niskie pH żołądka oraz działanie enzymów i kwasów
żółciowych w dwunastnicy;
 być zdolny do przeżycia i aktywny metabolicznie w środowisku
jelita grubego;
 wykazywać zdolność adhezji do komórek nabłonka jelitowego
i trwałej lub przejściowej kolonizacji przewodu pokarmowego;
 korzystnie działać na organizm gospodarza [18].
Fermentowane produkty mleczne z probiotycznymi bakteriami kwasu
mlekowego są stałym składnikiem menu wielu konsumentów [17]. W przetwórstwie mięsa podejmowane są próby wyprodukowania produktów
o właściwościach prozdrowotnych. W tym celu wykorzystuje się np. bakterie probiotyczne jako kultury startowe w produkcji wędlin dojrzewających [19-21]. Probiotyki wykorzystywane do produkcji fermentowanych wędlin muszą adaptować się do warunków panujących w takich
przetworach mięsnych, tj. do wysokiego poziomu mikroflory środowiskowej, niewielkiej ilości węglowodanów i składników mieszanki peklującej
[19, 22]. Zastosowanie mieszaniny szczepów bakterii probiotycznych
Lactobacillus casei i Lactobacillus acidophilus w procesie fermentacji
surowo dojrzewających baleronów ogranicza zmiany oksydacyjne tłuszczu
podczas przechowywania, a także stabilizuje barwę [19].
4.3. Nienasycone kwasy tłuszczowe
Aby mięso mogło być traktowane jako żywność funkcjonalna konieczne
jest podejmowania określonych działań już w czasie chowu i tuczu
zwierząt oraz podczas jego pozyskiwania. Skład chemiczny mięsa może
być modyfikowany przyżyciowo. W tym celu można zastosować krzyżowanie w obrębie gatunku, a także metody żywieniowe polegające na
zróżnicowaniu składu paszy. W ten sposób zmniejszono zawartość tłuszczu
130
w tuszy wieprzowej o ok. 23%, a w tuszy wołowej o 6%. Liczne badania
dowiodły, że poprzez zmianę składu paszy zwierząt można zmienić skład
kwasów tłuszczowych tłuszczu zwierzęcego, zwiększyć zawartość witaminy E (przeciwutleniacz) i selenu (konieczny do prawidłowej przemiany
hormonów tarczycy i prawidłowego działania układu odpornościowego.
Stosowanie w żywieniu zwierząt odpowiednich pasz może skutkować
zmianami składu chemicznego mięsa i tłuszczu [11]. O walorach prozdrowotnych mięsa w dużej mierze decyduje zawartość tłuszczu, a przede
wszystkim skład i proporcje kwasów tłuszczowych [6]. Najbardziej
pożądane zmiany w zakresie wartości odżywczej dotyczą podwyższenie
poziomu nienasyconych kwasów tłuszczowych (PUFA), głównie kwasów
z grupy n-3, w tym także poprawę stosunku kwasów n-6:n-3, PUFA:SFA
oraz redukcję nasyconych kwasów tłuszczowych (SFA) [23].
Nienasycone kwasy tłuszczowe rodziny n-3 mogą pomagać w zapobieganiu występowania wielu chorób o przebiegu przewlekłym, do których
należą choroby układu krążenia, cukrzyca typu 2, nowotwory, a także
reumatoidalne zapalenie stawów oraz choroby psychiczne, takie jak zespół
nadpobudliwości psychoruchowej, depresja i otępienie [24-26].
Tkanki organizmu człowieka nie mają możliwości syntetyzowania
zarówno kwasów tłuszczowych n-6 jak i n-3 dlatego też kwasy te, jako
niezbędne muszą być dostarczane człowiekowi z pożywieniem [6, 27].
Produkty pochodzenia zwierzęcego od dawna stanowią podstawowy
składnik diety człowieka i ich eliminacja wydaje się mało prawdopodobna.
Dlatego też obecnie priorytetem staje się poprawa wartości dietetycznej
mięsa poprzez zwiększenie w nim zawartości korzystnych dla zdrowia
wielonenasyconych kwasów tłuszczowych. Badania ostatnich lat potwierdzają korzystny wpływ wprowadzenia tłuszczów roślinnych i rybnych do
dawek pokarmowych opasanego bydła na skład kwasów tłuszczowych
tłuszczu mleka i mięsa. Udział wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
w dawce pokarmowej prowadzi do wzrostu zawartości tych kwasów
w tłuszczu produktów bydlęcych, a to powoduje jednocześnie obniżenie
trwałości produktów mięsnych na skutek utleniania tych kwasów.
Przyjmuje się, że ilość tłuszczu w dawce pokarmowej bydła nie powinna
przekraczać 6% jej suchej masy [6].
W badaniach Kubińskiego i wsp. wskazano również, że skład kwasów
tłuszczowych w mięsie brojlerów może być zmieniony poprzez żywienie.
Dieta drobiu oparta jest głównie na zbożach, które dostarczają głównie
niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe z rodziny n-6 i niewielkie ilości
z rodziny n-3. Można ją wzbogacić olejami roślinnymi, olejem rybnym lub
siemieniem lnianym i w ten sposób zwiększyć zawartość niezbędnych
nienasyconych kwasów tłuszczowych n-3 oraz poprawić na bardziej
korzystny stosunek n-6 do n-3 [24].
131
4.4. Likopen
Likopen jest czerwonym barwnikiem pomidora, wykazującym wiele
pozytywnych działań, przyczyniających się do poprawy stanu zdrowia
człowieka [28]. Barwiące właściwości likopenu wskazują, że może być on
wykorzystywany w produkcji kiełbas kutrowanych, drobno rozdrobnionych, parzonych (typu mortadela) lub wędlin podrobowych (np. wątrobianek). W produkcji tych wyrobów można stosować preparat likopenu,
a nie przetwory pomidorowe, ponieważ preparat nie powoduje zmian pH
farszu, a przez to nie oddziałuje na jego parametry technologiczne [12].
5. Podsumowanie
W ostatnich latach w społeczeństwie nowego wymiaru nabiera zdrowe
żywienie, a jednym z trendów w tym zakresie jest żywność funkcjonalna.
Mięso i przetwory mięsne stanowią podstawowy składnik pożywienia
człowieka, dlatego też szczególnego znaczenia nabiera produkcja funkcjonalnego mięsa i jego przetworów. Z uwagi na niską zawartość błonnika
pokarmowego w diecie współczesnego człowieka istotnym składnikiem
żywności funkcjonalnej jest błonnik pokarmowy, który korzystnie wpływa
na zdrowie człowieka oraz obniża wartość energetyczną produktów.
Żywność probiotyczna jest także ważnym segmentem rynku. Od produktów probiotycznych oczekuje się prozdrowotnego działania na organizm człowieka, stąd też podejmowana są działania w kierunku produkcji
probiotycznych przetworów mięsnych. Wykorzystuje się w tym celu m.in.
bakterie probiotyczne jako kultury startowe w produkcji wędlin dojrzewających.
Modyfikację profilu wielonienasyconych kwasów tłuszczowych
w diecie człowieka, a szczególnie stosunku n-6 do n-3 prowadzi się poprzez żywienie zwierzą rzeźnych. Wprowadzenie do paszy zwierząt
produktów zawierających wielonienasycone kwasy tłuszczowe skutkuje
występowaniem tych kwasów w mięsie zwierząt. Ponieważ proporcje n-6
do n-3 w diecie współczesnego człowieka są niekorzystne, dlatego też
produkcja mięsa i przetworów mięsnych o bardziej korzystnych proporcjach tych kwasów odgrywa ważną rolę w diecie człowieka i jest jednym
z innowacyjnych kierunków rozwoju żywności prozdrowotnej – funkcjonalnej.
Literatura
1.
2.
Kubiński T. Żywność funkcjonalna, Życie Weterynaryjne, 85 (11) (2010),
s. 923-935
Miazek J., Słowiński M. Znaczenia błonnika pokarmowego w diecie człowieka
oraz w przetwórstwie mięsa, Gospodarka Mięsna, 10 (2013), s. 22-24
132
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Rafalska U., Łopacka J., Żontała K., Sakowska A., Lipińska A. Błonnik
pokarmowy w przemyśle mięsnym – funkcje technologiczne i zdrowotne,
Problemy Higieny i Epidemiologii, 96 (4) (2015), s. 713-718
Kuchlewska M. Wybrane prozdrowotne tendencje w przetwarzaniu mięsa,
Ogólnopolski Informator Masarski, 5 (2014), s. 64-70
Blicharski T. (pod red.) Aktualna wartość dietetyczna wieprzowiny, jej
znaczenie w diecie i wpływ na zdrowie konsumentów, Polski Związek
Hodowców i Producentów Trzody Chlewnej „POLSUS”, Warszawa 2015
Zymon M., Strzetelski J. Sposoby poprawy właściwości prozdrowotnych mięsa
bydlęcego, Wiadomości Zootechniczne, R. XLVIII, 4 (2010), s. 53-63
Kudełka W., Łoboza D. Charakterystyka żywności funkcjonalnej, Zeszyty
Naukowe Akademii Ekonomicznej w Krakowie, 743 (2007), s. 91-120
Kudełka W. Innowacyjny segment żywności wspierającej zdrowie człowieka,
Nierówności społeczne a wzrost gospodarczy. Modernizacja dla spójności
społeczno-ekonomicznej, 18 (2011), s. 290-302
Błaszczak A., Grześkiewicz W. Żywność funkcjonalna – szansa czy zagrożenie dla
zdrowia?, Medycyna Ogólna i Nauki o Zdrowiu, 20 (2) (2014), s. 214-221
Kozań K., Guzek D., Lange E., Głąbska D., Włodarek D., Wierzbicka A.
Produkty mięsne należące do grupy żywności funkcjonalnej z uwzględnieniem
potrzeb chorych na nieswoiste stany zapalne jelit, Zdrowie Publiczne
i Zarządzanie, 10 (2) (2012), s. 65-71
Słowiński M., Jankiewicz L. Mięso i przetwory mięsne żywnością
funkcjonalną.Część I, Gospododarka Mięsna, 4, (2011), s. 10-13
Słowiński M., Jankiewicz L. Mięso i przetwory mięsne żywnością
funkcjonalną.Część II, Gospododarka Mięsna, 5, (2011), s. 18-22
Lander S. Hochfunktionelle Weizenfasern, Fleischwirtschaft, 7 (2004), s. 45-47
Anonim. Błonnik z buraków cukrowych, Mięso i Wędliny, 6 (2006), s. 51
Anonim. Funkcjonalne przetwory mięsne, Mięsoi i Wędliny, 6 (2006), s. 44-47
Florowska A., Krygier K., Florowski T. Prebiotyki w przemyśle mięsnym,
Mięso i Wędliny, 7 (2007), s. 32-37
Anonim. Bakterie probiotyczne w przetworach mięsnych, Mięso i Wędliny,
6 (2007), s. 32-38
Dolatowski Z. J., Kołożyn-Krajewska D. Probiotyki w produkcji wyrobów
mięsnych, Gospodarka Mięsna, 4 (2011), s. 14-21
Libera J., Sionek B., Dolatowski Z.J. Wpływ probiotyków na wybrane
parametry fizykochemiczne i mikrobiologiczne surowo dojrzewających
baleronów podczas przechowywania, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk
Rolniczych, 577 (2014), s. 83-92
Okoń A., Dolatowski Z.J. Proteoliza białek w wędlinach surowo
dojrzewających z udziałem szczepu probiotycznego Lactobacillus casei Łock
0900, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 6(85) (2012), s. 138-151
Skwarek M., Dolatowski Z.J. Wpływ bakterii pro biotycznych na właściwości
reologiczne szynek surowo dojrzewających, Żywność. Nauka. Technologia.
Jakość, 3 (88) (2013), s. 73-82
Corral S., Salvador A., Flores M. Salt reduction in slow fermentem sausages
affects the generation of aroma active compounds, Meat Science, 93 (2013),
s. 776-785
133
23. Makała H. Mięso i przetwory mięsne jako żywność funkcjonala, Gospodarka
Mięsna, 2 (2014), s. 12-15
24. Kubiński T., Kłys W., Matczuk E., Piertaś E. Mięso brojlerów jako żywność
funkcjonalna, Życie Weterynaryjne, 89 (5) (2014), s. 398-403
25. Decker E. A., Park Y. Healthier meat products as functional food, Meat
Science, 86 (2010), s. 49-55
26. Kubiński T. Żywność funkcjonalna, Życie Weterynaryjne, 85 (2010), s. 932-935
27. Anonim. Mięso drobiowe żywnością funkcjonalną, Mięso i Wędliny, 7 (2000),
s. 16-20
28. Anonim. Likopen – zastosowanie w produkcji żywności funkcjonalnej, Mięso
i Wędliny, 6 (2006), s. 56-57
Streszczenie
Mięso oraz jego przetwory są integralnym składnikiem diety współczesnego człowieka
dostarczając składników niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Mięso jest
bogatym źródłem wysokiej jakości białka, witamin z grupy B (B1, B2, B12) oraz witaminy PP, A
i D a także łatwo przyswajalnych składników mineralnych. Jest także cennym źródłem związków
bioaktywnych, takich jak karnozyna, koenzym Q10, tauryna, kreatyna oraz sprzężony kwas
linolowy CLA. W ostatnich latach nastąpiła wyraźna zmiana w poglądach związanych
z żywieniem człowieka, żywność nie jest już postrzegana wyłącznie jako źródło składników
odżywczych ale coraz większe zainteresowanie konsumentów i producentów żywności budzą jej
właściwości prozdrowotne. Żywność funkcjonalna została stworzona w odpowiedzi na
zapotrzebowania wynikające z ludzkiej świadomości i oznacza przejście do żywności mającej na
celu ochronę przed chorobami i poprawę ogólnego stanu zdrowia. Celem niniejszej pracy było
przedstawienie mięsa i jego przetworów jako żywności funkcjonalnej – bioaktywnej, która poza
wartością odżywczą, zawiera dodatkowe substancje, mające na celu wzmocnienie ich
właściwości zdrowotnych. W pracy ukazano także innowacyjne technologie pozwalające na
uzyskiwania funkcjonalnego mięsa i jego przetworów, jako produktów które w ukierunkowany
sposób wpływają na lepsze samopoczucie i poprawiają zdrowie człowieka.
Słowa kluczowe: żywność funkcjonalna, mięso, przetwory mięsne
Selected functional components used in meat processingq
Abstract
Meat and meat products are an integral component of the diet of the modern man, providing the
necessary components for the proper functioning of the body. Meat is a rich source of high
quality protein, B vitamins (B1, B2, B12) and vitamins PP, A and D, as well as easily digestible
minerals. It is also a valuable source of bioactive compounds such as carnitine, coenzyme Q10,
taurine, creatine and conjugated linoleic acid (CLA). In recent years there has occurred a clear
change in the views related to human nutrition. Food is no longer seen as a source of nutrients
only. Now the growing interest of consumers and food producers is focused on wholesome
properties of food.
Functional food was created in response to needs arising from human consciousness and means
the transition to food aimed at protection against diseases and improvement of overall health. The
aim of this study was to present meat and meat products as functional food – bioactive food
which, besides nutritional value, contains additional substances to strengthen their wholesome
properties. The study also presents innovative technologies for obtaining functional meat and
meat products as products which in a targeted way induce a better mood and improve human
health.
Keywords: functional food, meat, meat products
134
Kinga Kropiwiec1, Marek Babicz2, Marcin Hałabis3
Zastosowanie wybranych ziół
w różnych etapach produkcji wieprzowiny
1. Wstęp
Zioła występujące w środowisku naturalnym stanowią doskonałe
uzupełnienie diety dla zwierząt. W związku z wycofaniem w 2006 roku
antybiotykowych stymulatorów wzrostu z hodowli i produkcji zwierząt
wykorzystanie ziół w żywieniu oraz leczeniu zwierząt zyskało na
popularności [1]. Obecnie na całym świecie prowadzone są badania mające
na celu określenie wpływu ziół na organizmy zwierzęce – głównym celem
jest możliwość zwiększenia produkcyjności zwierząt oraz poprawa ich
odporności i zdrowotności. Dzięki wykorzystaniu ziół w dawkach
pokarmowych można udoskonalić parametry użytkowości rozpłodowej
loch(mleczność, liczebność miotu) oraz tucznej (przyrosty dobowe).
Istotnym jest także fakt stosowania licznych ziół w przetwórstwie
wieprzowiny, gdyż wiele z nich ma właściwości wpływające na cechy
organoleptyczne, walory wizualne oraz możliwości konserwacji mięsa.
2. Cel pracy
Celem pracy była analiza możliwości i zasadności stosowania ziół jako
dodatków do paszy w kierunku poprawy produkcyjności wybranych grup
technologicznych trzody chlewnej. Istnieje wiele ziół mogących zwiększyć
określone parametry chowu i hodowli. W pracy przedstawiono działanie
wybranych ziół na organizm zwierząt oraz ich zastosowanie kulinarne,
zarówno w aspekcie poprawy użyteczności technologicznej mięsa, jak
i zwiększenia walorów smakowych czy trwałości przechowywanej
wieprzowiny.
3.1. Dodatki ziołowe w żywieniu świń
1 [email protected]
2 [email protected] Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej, Wydział
3 Marcin Hałabis [email protected] UP Lublin
135
Kinga Kropiwiec, Marek Babicz,Marcin Hałabis
3.1.1. Oddziaływanie na przyrosty dobowe
Ważnym elementem warunkującym jakość tuczu świń są przyrosty
dobowe. Jest to jeden z najbardziej istotnych impulsów determinujących
opłacalność produkcji w chowie towarowym. Istnieje wiele czynników
wpływających na przyrosty dobowe zwierząt: w szczególności uwagę zwraca
się na uwarunkowania genetyczne oraz warunki środowiskowe, w tym
żywienie [2]. W aspekcie produkcji mieszanek paszowych istotne znaczenie
mają zarówno komponenty dawki pokarmowej, jak i sposób przygotowania
pasz. W celu zwiększenia przyswajalności składników pokarmowych paszy
można stosować różnego rodzaju dodatki ziołowe [1].
Jak podają Kołacz i in. [3] ziołami, które korzystnie oddziałują na
przyrosty dobowe są m.in. rumianek oraz koper. Przyrosty prosiąt mogą być
zwiększone również poprzez zastosowanie dodatku np. czosnku czy
pokrzywy zwyczajnej.
Jak wykazują badania przeprowadzone przez Paschmę i in. [4],dodatek
mieszanki ziołowej do paszy, gdzie jednym ze składników był rumianek,
korzystnie wpłynął na wyniki tuczu świń; uzyskano wyższe średnie przyrosty
dobowe przy niższym zużyciu paszy. Dodatkowo, zanotowano poprawę
warunków środowiskowych w chlewni, tj. stosunkowo niższą emisję
amoniaku do otoczenia zwierząt w zależności od ilości dodanej mieszanki
ziołowej.
Według Olchy i in. [5] olejki eteryczne zawarte w koprze włoskim
działają oczyszczająco na drogi oddechowe. Dodatkowo roślina ta skutecznie
podnosi smakowitość paszy, w związku z tym jest ona chętniej pobierana
przez zwierzęta, a tym samym można zwiększyć wartość tuczną zwierząt.
Dzięki zawartym w bazylii substancjom czynnym, takim jak: flawonoidy,
saponiny, garbniki czy glikozydy, obserwowano korzystny wpływ tej rośliny
na procesy metaboliczne organizmów zwierząt. Roślina ta wykazuje
działanie usprawniające pracę układu pokarmowego (zwiększone
wydzielanie soku żołądkowego oraz poprawa apetytu), co w rezultacie
wpływa pozytywnie na wykorzystanie paszy i przyrosty dobowe. Bazylia
działa też wykrztuśnie i przeciwskurczowo [6].
3.1.2. Wzmocnienie odporności i ochrona zdrowia świń
Bardzo ważnym elementem odchowu prosiąt oraz innych grup produkcyjnych jest zabezpieczenie ich organizmu przed rozwojem bakterii [7].
Składniki występujące naturalnie w ziołach mogą mieć pozytywny wpływ
na zachowanie, jak też zwiększenie odporności u świń. Przykładowymi
substancjami wykazującymi działanie bakteriobójcze są allicyna i garlicyna
występujące w czosnku. U prosiąt dodatek czosnku do paszy może
ograniczać występowanie lub łagodzić skutki biegunki [8].Jak podają
136
Zastosowanie wybranych ziół w różnych etapach produkcji wieprzowiny
Kowalczuk-Vasilev i Matras [9], czosnek może działać na zwierzęta także
uspokajająco.
Substancjami mającymi na celu zwiększenie odporności organizmu są
także allicyna, cicloallina i siarczek allilu zawarte w cebuli. Ponadto
naringina pozyskiwana z grejpfruta może być stosowana jako naturalna
bariera wzrostu określonych szczepów bakterii [10].
3.1.3. Poprawa produkcyjności loch
Laktacja stanowi trudny okres, wycieńczający organizm lochy.
Dodatkowo jest to kluczowy moment, który wpływa na późniejsze
użytkowanie lochy oraz prawidłowy rozwój prosiąt. Istnieje szereg
czynników mogących poprawić mleczność loch: krzyżowanie ras, dostęp do
świeżej i czystej wody, odpowiednio zbilansowana dawka pokarmowa oraz
zapewnione warunki dobrostanu [11]. Pod względem żywienia, warto brać
pod uwagę wpływ dodatków ziołowych skutkujących wzrostem poziomu
laktacji u loch. Badania przeprowadzone przez Rekiel i in. [12] wykazały
korzystny wpływ mieszanki ziołowej zawierającej dodatek fenkułu
włoskiego, lukrecji gładkiej oraz kminu rzymskiegona skład mleka loch.
Ponadto, dodatek kopru włoskiego wpływał na przemianę materii loch
prośnych i usprawniał porody [1].
Jak podaje Radkowska [13] badania przeprowadzone nad dodatkiem do
paszy kopru włoskiego, czarnuszki, pokrzywy, przywrotnika i bazylii
wykazały ich korzystny wpływ na wyniki produkcyjne loch.
W szczególności mieszanka zawierająca pokrzywę, przywrotnik oraz liście
kopru wpłynęłana poprawę efektów odchowu prosiąt oraz pobranie paszy
i przyrosty loch w okresie okołoporodowym.
Paschma [14] w przeprowadzonych badaniach nad dodatkiem pokrzywy,
rumianku, kopru włoskiego i kminkurównież zauważyła pozytywne
oddziaływanie na wyniki odchowu prosiąt: ich wyższą liczbę przy urodzeniu
i odsadzeniu oraz zwiększone pobranie paszy przez lochy, co pozwalało na
osiągnięcie wyższej wydajności mlecznej. Dodatkowo porody były szybsze
i łatwiejsze w stosunku do grupy kontrolnej.
3.2. Praktyczne zastosowanie ziół w produkcji mięsa
wieprzowego i jego przetworów
3.2.1. Oddziaływanie ziół na smak surowca wieprzowego i jego
przetworów
W obróbce wieprzowiny powszechnie stosuje się dodatki ziół, które mają
na celu poprawę aromatu oraz smakowitości mięsa. Tradycyjnymi
przyprawami ziołowymi stosowanymi w przetwórstwie mięsa są m.in.
137
pieprz, majeranek, rozmaryn, cząber, kolendra, papryka, kminek, hyzop,
szałwia, tymianek, jałowiec, bylica, ziele angielskie, czosnek, cebula.
Obecny trend powrotu do tradycyjnych wyrobów wieprzowych zwraca
uwagę na zastosowanie wybranych dodatków ziołowych jako przypraw.
Tradycje kulinarne przywodzą szereg ziół stosowanych jako przyprawę na
stołach staropolskich, niegdyś dostępnych jedynie dla zamożnych.
Wśród roślin występujących w krajowej florze wskazuje się na gorczycę
(tatarkę), która znajduje swoje zastosowanie w przetwórstwie mięsa. Jej
dodatek powoduje goryczkowy smak w wyrobach. Innym powszechnie
znanym dodatkiem roślinnym do mięs jest czosnek, który ze względu na
swoje szerokie zastosowanie wykorzystywany jest do wielu celów, nie tylko
jako dodatek do mięs. Właściwości lecznicze czosnku, oraz wyraźny smak
sprawiają, że stanowi on cenny dodatek do potraw oraz jako środek
zapobiegający przeziębieniom. Powszechnie stosowaną rośliną poprawiającą
smak potraw, w tym także i kiełbas, jest kminek. Inną rośliną, posiadającą
również właściwości prozdrowotne jest cebula, która znajduje też częste
zastosowanie jako dodatek do potraw z wieprzowiny. Znaleźć ją można
w większości polskich przydomowych ogródków oraz praktycznie w każdym sklepie spożywczym, co świadczy o jej popularności w gastronomii [15].
Stosowane dodatki ziołowe warunkowane są w dużej mierze tradycjami
regionalnymi, preferencjami konsumentów oraz szerokością geograficzną,
jednakże ich wybór należy traktować jako subiektywny. Związane jest to
z różnorodnością smaku i właściwości, które te rośliny wykazują.
3.2.2. Właściwości przeciwutleniające, kontrola kwasowości
i barwy mięsa
Mięso ze względu na skład chemiczny oraz właściwości zatrzymywania
wody należy do produktów żywnościowych o ograniczonej trwałości.
Woda, wraz z białkami i węglowodanami stanowi pożywkę dla mikroorganizmów. Natomiast zawarty w mięsie tłuszcz przechodzi proces
utleniania i jełczenia. Dla konsumenta nabywającego produkt mięsny
pierwszym wskaźnikiem decydującym o zakupie jest barwa [16]. Na
intensywność barwy wpływa kwasowość oraz udział tłuszczu, który decyduje o marmurkowatości mięsa [17]. Nadmierne zakwaszenie mięsa
powoduje jego bladą barwę, co uważane jest za wadę (PSE), natomiast
wysokie pH sprowadza mięso do ciemnej barwy i wady DFD [18]. Efektem
występowania tego typu wad jest obniżona jakość konsumpcyjna i przydatność do obróbki technologicznej.
Jak podaje Wereńska [2013] zioła takie jak, np. koper mają istotne
znaczenie jako dodatek do mięsa, wykazując właściwości antyutleniające,
dzięki czemu wpływają na ochronę jego barwy, opóźnienie procesów
138
powstawania metmioglobiny oraz hamowanie tworzenia aldehydu malonowego. Dodatkowo mogą spowolnić procesy utleniania białek oraz
wpłynąć na ogólną poprawę jakości surowca.
Świat roślinny jest bogaty w źródła naturalnych przeciwutleniaczy. Poza
właściwościami antyoksydacyjnymi owoców i warzyw, również zioła oraz
ich ekstrakty cechują się tego typu atrybutami. Wśród ziół i przypraw
o właściwościach przeciwutleniających wymienia się m.in.: oregano,
majeranek, kminek, bazylię, czosnek czy pieprz czarny. Również ekstrakty
z nasion zbóż, herbaty oraz pestek i skórek owoców wykazują takie cechy.
Zastosowanie naturalnych antyoksydantów jest szczególnie polecane ze
względu na zatrzymywanie negatywnych zmian zachodzących w mięsie
podczas obróbki termicznej. Ponadto dodatki te nie są regulowane prawnie,
co ułatwia przetwórcom ich wykorzystanie, a z punktu widzenia
konsumenta są korzystniejsze dla zdrowia aniżeli inne, przetwarzane
chemicznie preparaty [19].
4. Charakterystyka wybranych ziół
4.1. Rumianek pospolity
Rumianek pospolity (Matricaria chamomilla L.)znany jest pod wieloma
nazwami, np. kamelka, marena, rumen. Należy do najstarszych, znanych roślin
leczniczych. Źródła historyczne z czasów Nerona (I w. n. e.) wymieniają
rumianek jako roślinę leczniczą. W średniowieczu, z rośliną tą związanych
było wiele wierzeń oraz przesądów np., że posiada ona moce mogące
zapobiegać demonom. Chętnie uprawiany był w ogródkach zakonnych, gdzie
oprócz właściwości leczniczych doceniano go jako roślinę ozdobną.
Najprawdopodobniej rumianek wywodzi się z południowo-wschodniej
Europy. Obecnie stanowi jedną z najważniejszych roślin leczniczych uprawianych w Polsce.
Rumianek jest rośliną osiągającą do 60 cm, charakteryzuje się nagą łodygą
oraz skrętoległymi liśćmi oraz kwiatami zebranymi w koszyczki.
Pozyskiwanym surowcem są kwiaty.
Rumianek posiada właściwości przeciwzapalne, przeciwwrzodowe,
przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe, przeciwświądowe oraz przeciwdepresyjne [20].
4.2. Koper włoski
Koper włoski (Foeniculum vulgare Mill.) kojarzony także jako fenkuł
włoski, anyż, świniak czy osładziec. Jest rośliną od bardzo dawna
stosowaną w ziołolecznictwie. Wzmianki o nim istnieją w literaturze
greckiej, egipskiej, rzymskiej oraz w Nowym Testamencie. Preparaty
139
wykonane przy użyciu tej rośliny stosowano przeciwko bólom głowy,
kolkom oraz chorobom skóry. W lecznicze właściwości kopru pokładano
tyle wiary, że powstało ponad 200 różnych receptur z wykorzystaniem tej
rośliny. Wierzono także, że roślina ta posiada właściwości magiczne, oraz
że działa jako naturalny afrodyzjak. Choć koper pochodzi z rejonu Morza
Śródziemnego i Azji Mniejszej, obecnie spotkać można go praktycznie na
całym świecie. Jego uprawa wymaga żyznych gleb, bogatych w wapń oraz
dobrze nasłonecznionych. Z rośliny wyrastają drobne, żółtawe kwiaty,
które zakwitają w kolejności od góry do dołu, od lipca do przymrozków.
Głównymi preparatami wykonywanymi z kopru są proszek i napar
z owoców oraz wino koprowe [20].
4.3. Czosnek pospolity
Czosnek pospolity (Allium sativum L.) określany również jako czosnek:
domowy, kuchenny, siewny, ogrodowy a także "białe ziele". Ludziom
znany jest od dawna, na co wskazywać mogą wzmianki w mitologii
greckiej. Również najstarsza cywilizacja z terenu Mezopotamii – Sumerowie – uprawiali tą roślinę i używali jej w swoich obrzędach. Wierzono
także, że odpędza złe duchy i wampiry.
Jest to roślina wieloletnia, wykształcająca pod ziemią "główkę" czyli
cebulę, która z kolei składa się z kilku – kilkunastu mniejszych cebulek
nazywanych potocznie ząbkami ze względu na swój kształt. Z cebuli
wyrasta łodyga, na której znajduje się kilka płaskich liści. Na szczycie
natomiast wyrastają drobne kwiaty o kolorze różowo-białym.
Zastosowanie czosnku ze względu na dużą zawartość substancji aktywnych jest szerokie. Czosnek i preparaty z niego wykonane zażywane są
profilaktycznie oraz w stanach chorobowych. W składzie tej rośliny znajduje się m.in. allicyna i garlicyna które działają przeciwpasożytniczo
i przeciwwirusowo. Dodatkowo w związku z intensywnym, specyficznym
smakiem i aromatem czosnek wykorzystywany jest jako przyprawa do
mięs, sałatek i innych wyrobów kulinarnych [20].
4.4. Pokrzywa zwyczajna
Pokrzywa zwyczajna(Urtica dioica L.) identyfikowana też jako
pokrzywa: dwupienna, parząca, wielka, a także koprywa, pekrywa, zagawka.
Wykorzystywana była także w kuchni jako warzywo, jednakże głównie
używa się jej jako substrat preparatów leczniczych. Stosowana była
w licznych obrzędach, m.in. przez dawnych Słowian. Przed dominacją na
rynku włókienniczym bawełny i jedwabiu, pokrzywa z powodzeniem służyła
do wykonywania płótna, które wykorzystywano do wyrabiania sit do mąki
140
oraz cedzaków do miodu. Nawet obecnie stosuje się surowiec z pokrzywy do
produkcji lin, sieci rybackich i podobnych artykułów.
Gleby, na których występuje pokrzywa zazwyczaj są bogate w sole
mineralne, choć w Polsce jest pospolitym chwastem. Jest to roślina
wieloletnia, która posiada włoski przez całą długość wystającą ponad poziom
gleby. Włoski te, zawierające kwasmrówkowy powodują poparzenia skóry
przy bezpośrednim kontakcie. Jest to roślina dwupienna; zapłodnienie
przebiega poprzez roznoszone przez wiatr nasiona, które następnie
roznoszone są przez mrówki.
Pokrzywa w swoim składzie zawiera chlorofil A i B, kwasy organiczne,
flawonoidy, fitosterole, ksantofil, związki aminowe, witaminy, karotenoidy,
związki aminowe i inne. Znajdują się tam także sole mineralne oraz wiele
pierwiastków śladowych (np. żelazo czy wapń).
Istnieje wiele receptur związanych z wykorzystaniem pokrzywy, np.:
napar z liści, odwar z korzenia czy nalewka z korzenia. Roślinie tej
przypisuje się działanie wspomagające proces usuwania z organizmu
szkodliwych produktów przemiany materii. Ponadto pokrzywa oddziałuje na
zwiększenie poziomu hemoglobiny oraz czerwonych krwinek pomimo tego,
że wykazuje także funkcje powstrzymujące krwotoki. Pobudza również
wydzielanie soku żołądkowego, co poprawia procesy trawienne i przyswajanie pokarmów [20].
4.5. Bazylia pospolita
Bazylia pospolita(Ocimim basilicum L.), potocznie także nazywana
ogrodową, wonną oraz bazylią właściwą. Roślina ta pochodzi
prawdopodobnie z Indii – rozpowszechniona została w czasie wypraw
wojennych Aleksandra Wielkiego [21]. Obecnie ta cenna przyprawa uprawiana jest w wielu miejscach Świata, zarówno w Azji, Afryce, Ameryce, jak
i południowej, zachodniej, środkowej oraz północnej Europie. Ziele bazylii
dorasta do 50-70 cm, a jej prosto wzniesiona czterokanciasta łodyga posiada
naprzeciwlegle ułożone liście kształtu jajowato–romboidalnego [22]. Kwiaty
tej rośliny wyrastają w nibyokółkach, w kątach liści, w górnej części pędu
– mają barwę białą lub różową. Okres kwitnięcia bazylii przypada od
czerwca do kwietnia. Jej owocem jest poczwórna rozłupnia. Bazylię
pospolitą spośród innych roślin wyróżnia mocny, swoisty, korzennobalsamiczny aromat. Jest to roślina jednoroczna, przy czym jest także
miododajna [23]. Na rozwój bazylii istotny wpływ ma temperatura – decyduje ona o liczbie kwiatostanów oraz zawartości i składzie chemicznym
olejku. Niebagatelny wpływ ma także dostęp do światła, które także pobudza
wzrost rośliny oraz skład chemiczny olejku [24]. Czynnikiem istotnie
141
wpływającym na wzrost bazylii jest także ziemia – roślina ta najlepiej
wegetuje na glebach żyznych o dużym stężeniu azotu i potasu [25, 26].
Ta niepozorna roślina, znana głównie jako przyprawa, wykazuje szereg
substancji wpływających na organizm ludzi i zwierząt. Aktywne działanie
składników czynnych powoduje wzrost apetytu oraz ułatwiają przyswajanie
składników pokarmowych poprzez pobudzenie wydzielania soku żołądkowego. Ponadto, ekstrakty i olejki z bazylii działają przeciwbakteryjnie
i przeciwgrzybiczo. Dodatkowo przypisuje się im właściwości antyoksydacyjne, immonomodulujące i przeciwkonwulsyjne [23].
4.6. Cebula zwyczajna
Cebula zwyczajna (Allium cepa L.) należy do rodziny liliowatych.
Nazywana bywa także,skulibabą, cebulą ogrodową. Roślina ta znana jest
człowiekowi od tysiącleci, czego przykładem mogą być informacje, że
sadzona była już za czasów Ramzesa II (1292-1234 r. p.n.e.). Jako
przyprawa ceniona jest również w Polsce od wieków, gdzie powszechnie
znana jest cebula o żółtej łusce, która posiada około 80 odmian. Spożywana
jest zarówno na surowo, jako składnik sałatek, jak i po obróbce kulinarnej
oraz jako przyprawa.
Cebula pochodzi prawdopodobnie z terenów Afganistanu, Turcji i Iranu,
a do Europy sprowadzona została przez Greków i Rzymian. Jest to roślina
dwuletnia, gdzie w pierwszym roku kształtuje małą cebulę gromadzącą
składniki odżywcze, w drugim natomiast kwitnie i owocuje. Sadzi się
nasiona, tzw. dymki – drobne cebulki pochodzące z letniego siewu,
w odpowiedni sposób zbierane i przechowywane. W swoim składzie cebula
posiada wiele substancji bakteriobójczych, przez co obecnie ma szerokie
zastosowanie w medycynie niekonwencjonalnej. Przykładowo, sok z cebuli
po odpowiednim przygotowaniu zażywa się przy przeziębieniach
i nadciśnieniu. Wyrabiana z tej rośliny maść służy jako lekarstwo na
ropiejące, trudno gojące się rany, czyraki i owrzodzenia. Cebula stanowi
także naturalny środek oczyszczający przewód pokarmowy. Ponadto zawiera
witaminy i mikroelementy [20, 27].
4.7. Czarnuszka siewna
Czarnuszka siewna (Nigella sativa L.) – jest rośliną z rodziny
jaskrowatych. Introdukowana z Iraku i Turcji, obecnie uprawiana w wielu
regionach świata, także i w Polsce. Znana jest człowiekowi od bardzo
dawna, o czym świadczyć może informacja o niej w Księdze Izajasza.
Stanowi surowiec leczniczy, ma właściwości, m.in.: żółciopędne,
moczopędne, przeciwbólowe, przeciwzapalne, wzmaga wydzielanie mleka,
poprawia trawienie, reguluje mięśnie gładkie, obniża poziom cukru
142
i wzmacnia odporność. Substratów z tej rośliny używa się także do
produkcji perfum, jako przyprawę (zamiennik pieprzu) oraz jako roślinę
ozdobną.
Jej uprawa wymaga żyznej gleby oraz dobrze nasłonecznionego terenu.
Uprawia się ją z nasion, które wschodzą już po 14 dniach. Roślina ta źle
znosi przesadzanie, natomiast uprawiana w ogródkach w celach dekoracyjnych wymaga pielęgnacji i usuwania przekwitłych kwiatów – rozmnaża
się poprzez samosiew [28].
4.8. Przywrotnik pospolity
Przywrotnik pospolity (Alchemilla vulgaris) w tradycji ludowej bywa
nazywany płaszczem Matki Boskiej lub „przyjacielem kobiet”. Jego działanie polega na wspomaganiu procesów związanych z okresem dojrzewania
płciowego oraz menopauzy. Ceniony jest również za lecznicze właściwości
bólu miesiączkowego oraz chorobach podbrzusza. Pomocny jest także
w gojeniu ran poporodowych i wzmacnianiu więzadeł macicznych.
Dodatkowo przypisuje mu się działanie moczopędne i wzmacniające serce,
a także w gojeniu ran powstających w skutek zaniedbanych wrzodów.
Są to nieduże rośliny o wysokości 15-75 cm. Przywrotnik wykształca
niepozorne, drobne, żółtozielone kwiatostany oraz pojedyncze, w zarysie
okrągłe liście pokryte włoskami. Owocem przywrotnika są pojedyncze
niełupki zamknięte w zasychającym kielichu. Roślina ta obejmuje ponad
300 gatunków i rozpowszechniona jest na całym świecie [29, 30].
4.9. Kminek zwyczajny
Kminek zwyczajny (Carum carvi L.) kojarzony także jako polny,
pospolity, karulek, karolek, karba, hanyż. Roślina znana od 1400-1100 r.
p.n.e. Był cenioną rośliną handlową, stosowaną dzięki swoim właściwościom jako przyprawa.
Zazwyczaj opisywany jest jako roślina dwuletnia, jednakże w niesprzyjających warunkach może zakwitać nawet po 4 latach. Wykształca
dochodzące do 1m wysokości pędy posiadające liście w swojej górnej
części. Na szczytach pędów powstają drobne białe (lub rzadziej czerwone)
kwiaty. Owoc kminku stanowi sierpowata, silnie aromatyczna brunatna
rozłupnia. Uprawa kminku wymaga żyznych, wilgotnych gleb a najlepsze
rejony do jego wysiewu to Żuławy i północna Polska. Głównymi eksporterami tej rośliny są Holandia i Węgry [31, 20].
Roślina ta posiada właściwości rozkurczające mięśnie gładkie jelit
i przewodów żółciowych. Usprawnia procesy trawienne oraz wzmaga
wiatropędność. Ponadto wykazuje właściwości bakteriobójcze i mlekopędne.
143
5. Podsumowanie i wnioski
Zioła jako rośliny powszechnie stosowane w lecznictwie oraz jako
suplement diety mogą mieć praktyczne zastosowanie także w żywieniu
zwierząt oraz przetwórstwie mięsa wieprzowego. Dodatek niektórych ziół
ma pozytywny wpływ na przyrosty dobowe zwierząt, a substancje w nich
zawarte, takie jak np. gallicyna czy naringina mogą korzystnie wpływać na
poprawę odporności zwierząt. Zioła mogą również pozytywnie oddziaływać
na parametry użytkowości rozpłodowej loch, np. laktację czy przebieg
porodów. Zioła stosowane są również jako naturalny dodatek poprawiający
jakość wieprzowiny i jej przetworów. Dodatkowo rośliny te można
wykorzystać jako naturalne antyutleniacze w celu zachowania trwałości
mięsa.
Literatura
Budny A., Kupczyński R., Sobolewska S., Korczyński M., Zawadzki W.
Samolecznictwo i ziołolecznictwo w profilaktyce i leczeniu zwierząt
gospodarskich, Acta Scientiarum Polonorum, MedicinaVeterinaria,
11 (1) (2012), s. 5-24
2. Akińcza J. Wpływ wybranych czynników na efektywność tuczu świń, Trouw
i My, 6 (24) (2012), s. 14-17
3. Kołacz R., Bodak E., Świtała M., Gajewczyk P. Herbs as agents affecting the
immunological status and growth of piglets weaned with body weight
deficiency, J. Anim. FeedSci., 6 (1997), s. 123-127
4. Paschma J., Kaczor A., Paraponiak P. Ocena możliwości poprawy środowiska
hodowlanego tuczników w warunkach stosowania w paszy dodatku zió,.
Roczniki Naukowe Zootechniki, T. 37 (2) (2010), s. 179-186
5. Olcha M., Merska M., Bąkowski M. W. Efektywność stosowania w dawkach
pokarmowych ziół w różnych postaciach u bydła, Nauka w służbie przyrodzie
– wybrane zagadnienia (2015), s. 15-24
6. Żywienie zwierząt i paszoznawstwo, Tom 3, Paszoznawstwo, red. Jamroz D.
Warszawa 2013
7. www.biofeed.pl – informacyjny katalog produktów
8. Grela E.R. Wpływ mieszanek ziołowych w żywieniu tuczników na wzrost
i cechy mięsa, Annales Universitatis Mariae Curie – Skłodowska Lublin
– Polonia, Sectio EEE IX (Suppl.), (2001), s. 243-248
9. Kowalczuk-Vasilev E., Matras J. Zioła w żywieniu zwierząt – funkcje,
mechanizm działania, Publikacja opracowana w ramach Regionalnej Strategii
Innowacji, 2004
10. Bollino G. Perspektywy zastąpienia antybiotyków syntetycznych antybiotykami
pochodzenia naturalnego w konserwacji nasienia ssaków, Wiadomości
Zootechniczne, R. XLVIII(2010), 1, s. 3-7
11. Blicharski T., Niemczuk K. red. Nowoczesna i kompleksowa produkcja
prosiąt, Publikacja opracowana przez pracowników Państwowego Instytutu
Weterynaryjnego–Państwowego Instytutu Badawczego w Puławach, Instytutu
1.
144
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
Badawczego oraz Polskiego Związku Hodowców i Producentów Trzody
Chlewnej „Polsus”, 2013
Rekiel A., Krawczyk J., Gagucki M. Wpływ podawania lochom preparatu
ziołowego na wyniki odchowu prosiąt, Roczniki Naukowe Polskiego
Towarzystwa Zootechnicznego, t. 7 (4) (2011), s. 79-85
Radkowska I. Wykorzystanie ziół i fitogenicznych dodatków paszowych
w żywieniu zwierząt gospodarskich, Wiadomości Zootechniczne, R. LI (2013),
4, s. 117-124
Paschma J. Effect of using herbs in diets of periparturient sows on the course
of parturition and reproductive performance, Annals of Animal Science,
Suppl., 1 (2004), s. 293-295
Sawicka A. Czosnek pospolity (Allium sativum L.)–cenna roślina
przyprawowo-lecznicza, Publikacja opracowana w ramach Regionalnej
Strategii Innowacji, 2004
Klont R. E., Plastow G. S., Wilson E. R., Garnier J. P., Sosnicki A. A.,
Przewidywanie ilości i jakości mięsa wieprzowego – wypełnianie luki między
miogenezą a tendencjami konsumenckimi, Roczniki Instytutu Przemysłu
Mięsnego i Tłuszczowego 38, Supl. II (2001), s.17-29
Turyk Z., Osek M., Milczarek A. Wpływ preparatu ziołowego na zmiany
barwy i kwasowości mięsa wieprzowego podczas przechowywania, Roczniki
Naukowe Polskiego Towarzystwa Zootechnicznego, 9 (4) (2013), s. 53-61
Strzyżewski T., Bilska A., Krysztofiak K. Zależność pomiędzy wartością pH
mięsa a jego barwą, Nauka Przyroda Technologie, 2 (2) (2008), s. 1-9
Wereńska M. Naturalne antyutleniacze stosowane do mięsa, Nauki
Inżynierskie i Technologie, 1 (8) (2013), s. 79-90
Skarżyński A. Zioła czynią cuda, 1994
Podbielkowski Z. Rośliny użytkowe, Wydawnictwa Szkolene i Pedagogiczne,
Warszawa 1992
Golcz A., Seidler-Łożykowska K. Bazylia pospolita (Ocimum basilicum L.),
Wyd. UP Poznań, 2008
Nurzyńska-Wierdak R., Ocimumbasilicum L.–wartościowa roślina
przyprawowa, lecznicza i olejkodajna. Praca przeglądowa, Annales
Universitatis Mariae Curie-Skłodowska Lublin-Polonia, Sectio EEE, vol.
XXII,1 (2012), s. 20-30
Rakic Z., Johnson Ch.B.. Influence of environmental factors (including UV-B
radiation) on the composition of the essential oil of Ocimum basilicum – sweet
basil, Journal of Herbs Spices & Medicinal Plants, 9, 2-3, (2002), s. 157-162
Sifola M. I., Barbieri G. Growth, yield and essentials oil content of three
cultivars of basil grown under different levels of nitrogen in the field,
ScientiaHorticulturae, vol. 108, issue 4 (2006), s. 408-413
Nurzyńska-Wierdak R., Rożek E., Borowski B. Response of different basil
cultivars to nitrogen and potassium fertilization: total and mineral nitrogen
content in herb, Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus, 10 (4) (2011),
s. 217-232
Grzelak K. Cebula jako źródło prebiotyków w okresie jesienno-zimowym.
Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2 (47) (2006), s. 67-75
145
28.
29.
30.
31.
Wielgosz T. Wielka księga ziół polskich, Poznań 2008
https://pl.wikipedia.org/wiki/Przywrotnik
Treben M. Apteka Pana Boga, 1999
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kminek_zwyczajny
Zastosowanie wybranych ziół w różnych etapach produkcji
wieprzowiny
Streszczenie
Zioła występujące w środowisku naturalnym stanowią doskonałe uzupełnienie diety dla zwierząt.
Dodatkowo są one cenione w środowisku kulinarnym jako przyprawy o szerokim zastosowaniu.
Cytowane źródła wyraźnie dają do zrozumienia, że zioła poprawiają produkcyjność zwierząt.
Przykładowo, koper włoski może wpływać na zwiększenie przyrostów dobowych zwierząt
a dodatek fenkułu włoskiego, lukrecji gładkiej oraz kminu rzymskiego na skład i jakość mleka
loch. Istotne są także możliwości stosowania ziół jako dodatku do mięsa wieprzowego – rośliny
takie jak bazylia czy czosnek dzięki walorom smakowym są cenione podczas obróbki
wieprzowiny. Inne rośliny, jak np.: oregano czy majeranek, oraz ich ekstrakty mogą wpływać na
proces utleniania mięsa oraz przedłużać okres jego przechowywania, dzięki czemu również warto
stosować ich dodatek w przetwórstwie mięsa wieprzowego.
Praca ma charakter przeglądowy, a jej celem jest analiza możliwości i zasadności stosowania ziół
jako dodatków do paszy w kierunku poprawy produkcyjności wybranych grup technologicznych
trzody chlewnej.
Słowa kluczowe: zioła, świnie, wieprzowina, żywienie, przyprawa
The use of selected herbs in various stages of pork production
Abstract
Herbs occurring in the natural environment are an excellent dietary supplement for animals.
Additionally, they are valued in the environment as a culinary spice used widely. Quoted sources
clearly imply that the herb improves the productivity of animals. For example, fennel can affect
the increase in daily increments of animals and the addition of Italian fennel, licorice and cumin
on the composition and quality of milk sows. Significant is also the possibility of the use of herbs
in addition to pork – plants such as basil or garlic flavor thanks to the qualities are appreciated
during processing of pork. Other plants, such as oregano or marjoram and extracts of it can affect
the oxidation of meat and prolong shelf life, so you should also use the additive in the processing
of pork. The work is a review, and it order is to examine the possibility and advisability of the use
of herbs as feed additives to improve the productivity of selected technological groups of pigs
Keywords: herbs, pigs, pork, nutrition, spices
146
Paweł Hanus1, Agata Znamirowska2, Piotr Kuźniar3
Zastosowanie dodatku
jęczmienia (Hordeum vulgare)
i czosnku niedźwiedziego (Allium ursinum)
w technologii kefirów z mleka koziego
1. Wstęp
Mleko kozie jest uważane za podstawową żywność w diecie wielu
kultur. Mleko to dostarcza wiele istotnych składników odżywczych i białek
o zrównoważonym profilu aminokwasów, jak również sole mineralne
i witaminy, które są ważne dla funkcjonowania organizmu. W porównaniu
do innych rodzajów mleka, mleko kozie posiada unikalne związki
bioaktywne oraz właściwości, takie jak: wysoka strawność, wysoką zdolność buforowania i pewne wartości terapeutyczne wykorzystywane
w żywieniu człowieka i medycynie. Te właściwości mleka koziego stanowią doskonałą matrycę dla rozwoju i projektowania innowacyjnych
produktów promujących zdrowie [1-5]. Wzbogacenie kefirów z mleka
koziego w dodatki roślinne takie jak: czosnek niedźwiedzi i młody
jęczmień daje możliwość stworzenia nowych produktów łączących zalety
mleka koziego i wysoko cenione właściwości tych dodatków.
Czosnek niedźwiedzi (Allium ursinum L.) jest to bylina, która występuje
na obszarze całej Europy i północnej Azji. Jest to roślina bogata w składniki odżywcze takie jak minerały, witaminy i antyoksydanty. W medycynie
ludowej roślina ta była znana i wykorzystywana od wielu lat, przez swoje
właściwości, podobne do czosnku zwyczajnego [6-8]. Czosnek niedźwiedzi
posiada właściwości lecznicze, jest bakteriobójczy, bakteriostatyczny,
stasowany jest przy leczeniu nadciśnienia, chorób dróg oddechowych,
angin, przeziębień, gryp, ma działanie grzybobójcze, wspomaga trawienie,
obniża poziom cukru, wzmacnia układ immunologiczny oraz działa
przeciwmiażdżycowo. Stosowany jest jako przyprawa, jako dodatek do
mięs, serów, sałatek, zup, warzyw i sosów [9-13].
1
[email protected], SKN Technologów Żywności FERMENT, Wydział BiologicznoRolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
2
Zakład Technologii Mleczarstwa, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski,
www.ur.edu.pl
3
Katedra Inżynierii Produkcji Rolno-Spożywczej, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet
Rzeszowski, www.ur.edu.pl
147
Jęczmień (Hordeum vulgare) jest rośliną szeroko rozpowszechnioną
i była jedną z pierwszych uprawianych zbóż [14]. Młode części roślin
charakteryzują się dużą zawartością niektórych witamin, prowitamin,
przeciwutleniaczy i innych substancji biologicznie czynnych. Młody
jęczmień bogaty jest w wapń, miedź, żelazo, magnez, potas, cynk, βkaroten, kwas foliowy, kwas pantotenowy, witaminy B1, B2, B6, C i E
[15]. Kiełkowanie ziarna przeznaczonego do spożycia przez ludzi jest
stosowane od wieków w krajach azjatyckich, aby zwiększyć wartość
odżywczą żywności. Młody jęczmień stanowi ważny element diety, należy
również do żywności funkcjonalnej i jest szeroko rozpowszechniony
w Europie, Stanach Zjednoczonych oraz Japonii. Obecnie młody jęczmień
wykorzystywany jest jako suplement diety i produkt oczyszczający
organizm [14, 16-18].
Rosnąca świadomość potrzeby dostarczania konsumentom odpowiednich produktów w zależności od indywidualnych upodobań prowadzi
do wytworzenia produktów mleczarskich o różnym profilu smakowozapachowym oraz wysokiej aktywności biologicznej. Niewątpliwie do
takich produktów można zaliczyć napoje mleczne fermentowane
zawierające dodatki takie jak: ekstrakty kawy, aloes, błonnik, żurawinę
[19-22] oraz w przyszłości napoje mleczne z dodatkami bioaktywnymi
jakimi są czosnek niedźwiedzi i młody jęczmień.
2. Cel pracy
Celem pracy było wyprodukowanie i ocena właściwości kefirów
z dodatkiem: czosnku niedźwiedziego, jęczmienia oraz mieszaniny tych
dodatków.
Materiał do produkcji kefirów stanowiło mleko kozie zakupione
w gospodarstwie ZUZA (Zabratówa, Podkarpackie) i ukwaszone szczepionką Kefir VITAL (DANISCO). Dodatki do kefiru stanowiły: liofilizowany i sproszkowany czosnek niedźwiedzi (Allium ursinum) i młody
jęczmień mielony, sproszkowany (Hordeum vulgare). Układ doświadczenia: A-3% dodatek czosnku niedźwiedziego, B-3% dodatek młodego
zielonego jęczmienia, C-1,5% czosnku niedźwiedziego i 1,5% młodego
zielonego jęczmienia. Mleko kozie spasteryzowano do temperatury 72°C,
rozlano do trzech zlewek, wychłodzono do 60OC i zhomogenizowano
z dodatkami. Mleka schodzono do 26°C i zaszczepiono kulturami
kefirowymi, rozlano do opakowań z pokrywką o pojemności 100 ml.
Fermentacje przeprowadzono w inkubatorze w temperaturze 26°C przez 16
godzin, a następnie schłodzono do 5°C.
148
Zastosowanie dodatku jęczmienia (Hordeum vulgare)
i czosnku niedźwiedziego (Allium ursinum) w technologii kefirów z mleka koziego
Po 48 godzinach przechowywania przeprowadzono ocenę jakości kefirów.
Oceniono: pH wg PN-A-86061:2002/Az1:2006 (pH-metr FiveEasy, Toledo,
USA), kwasowość ogólną wg PN-A-86061:2002/Az1:2006 (metodą
miareczkową), synerezę (wagowo), teksturę (test TPA, Analizator Tekstury
Brookfield CT3 z programem Texture Pro CTV 1.2, USA), barwę (skala CIE
L*, a*, b*, Konica Minolta, Chroma Meter CR – 410, Japonia), lepkość
(ZWICK Z010, Niemcy). Ocenę sensoryczną, metodą profilowania
sensorycznego, przeprowadził przeszkolony zespół składający się
z dwudziestu pięciu osób. Badający oceniali próbki w skali 9-punktowej,
z oznaczeniami na obu jej końcach, gdzie „1” oznaczało cechę najmniej
wyczuwalną, najmniej charakterystyczną, zaś „9” określało cechę
najintensywniejszą, najbardziej charakterystyczną [PN-ISO 11035:1999].
Z uzyskanych danych obliczono w programie Statistica ver.12 średnią
i odchylenie standardowe, a istotność różnic pomiędzy średnimi oznaczono
testem RIR Tukeya przy p≤0,05.
4. Analiza wyników
W tabeli 1 zamieszczono wyniki kwasowości ogólnej i czynnej kefirów
z dodatkiem czosnku niedźwiedziego, jęczmienia oraz ich mieszaniny. Po
48 godzinach dojrzewania najwyższe pH=4,42 oznaczono w kefirach
z czosnkiem niedźwiedzim, najniższe pH=4,29 w kefirach z młodym
jęczmieniem, a wykazane różnice były statystycznie istotne (p≤0,05).
W kefirach z dodatkiem mieszaniny czosnku i jęczmienia kwasowość
czynna (pH=4,35) była istotnie niższa niż w kefirach z czosnkiem i istotnie
wyższa niż w kefirach z jęczmieniem.
Niższą kwasowość czynną kefirów z czosnkiem można wyjaśnić dużą
aktywnością przeciwdrobnoustrojową czosnku niedźwiedziego. Za biologiczną aktywność czosnku odpowiadają głownie związki siarki. Szacuje się,
że sulfotlenki cysteiny (alliiny) oraz nielotne peptydy γ-glutamylocysteinowe
stanowią ponad 82% całkowitej zawartości siarki w czosnku niedźwiedzim
[23, 24]. W badaniach Dżugan i in. [25] udowodniono, że proces liofilizacji
powoduje obniżenie aktywności antybakteryjnej i redukuje działanie
przeciwgrzybicze ekstraktu, chociaż w mniejszym stopniu niż proces
suszenia liści. Dlatego w przeprowadzonym doświadczeniu zaobserwowano
wyższe pH w kefirach tylko z czosnkiem, nieco niższe w kefirach z czosnkiem i jęczmieniem, co wskazuje na wpływ ilości wprowadzonego czosnku
na dynamikę fermentacji.
Na kwasowość czynną kefirów wpływają także drożdże zawarte
w szczepionkach kefirowych. Drożdże sprawiają, że bakterie kwasu
mlekowego wolniej się rozmnażają i wolniej wytwarzają kwas mlekowy
w porównaniu z czystą kulturą bakteryjną [26-27]. Jak podaje Teichert
149
i wsp. [28] znacznie dłuższy czas procesu fermentacji mleka zaszczepionego kulturą MT 432 ANV wynika z obecności w tych szczepionkach
drożdży Saccharomyces cerevisiae. Mleko kozie cechuje się szybszym
przyrostem kwasowości, co wynika z większej zawartości witamin i azotu
niebiałkowego oraz mniejszej pojemności buforowej. Wyższy poziom
wolnych kwasów tłuszczowych w mleku może spowodować zahamowanie
aktywności kultur starterowych [28, 30]. Szybsze osiągnięcie żądanego pH
w mleku kozim wynika z mniejszej zawartości kazeiny oraz mniej
ufosfornionej β-kazeiny. Pojemność buforowa mleka koziego jest mniejsza
niż krowiego. W czasie produkcji np. jogurtu uzyskuje się pH 4,6-4,7
w przypadku mleka koziego po 2 h 45 min, w przypadku mleka krowiego
– po 3 h 30 min, a w przypadku mleka owczego – po 5 h 30 min [30].
Tabela1. Kwasowość, synereza i barwa kefirów z mleka koziego
4,42±0,01 a
Kefir z dodatkiem:
czosnku
niedźwiedziego
i młodego jęczmienia
4,35±0,01 b
Kwasowość ogólna
[°SH]
42,34±0,93 ab
40,88±0,77 b
43,22±0,23 a
Synereza [%]
29,01±0,06 a
24,78±0,98 b
19,17±3,95 c
L*
51,69±1,56 a
49,77±1,70 b
48,32±1,00 b
a*
-4,36±0,31 a
-3,67±0,18 b
-2,84±0,12 c
b*
9,56±0,58 a
8,39±0,32b
9,01±0,21 c
Właściwości
pH
czosnku
niedźwiedziego
młodego
jęczmienia
4,29±0,01 c
a, b, c – średnie oznaczone różnymi literami są statystyczne istotne, p≤0,05
Źródło: Badania własne
Najwyższą kwasowość ogólną oznaczono w kefirach z młodym jęczmieniem 43,36°SH, najniższą w kefirach z dodatkiem czosnku niedźwiedziego i młodego jęczmienia 40,88°SH. Podobne wyniki uzyskali Mituniewicz-Małek i in. [31], którzy wyprodukowali z mleka koziego napoje
fermentowane nowej generacji z użyciem komercyjnych kultur probiotycznych. Kwasowość miareczkowa tych produktów kształtowała się na
poziomie 30,4-49,0°SH. Cytowani autorzy stwierdzili także wzrost
kwasowości miareczkowej w czasie przechowywania chłodniczego oraz
istotny spadek wartości pH pomiędzy 1. a 21. dniem przechowywania.
Oceniając synerezę stwierdzono, że najintensywniej podciek serwatki
w kefirach ogranicza dodatek młodego jęczmienia. Wykazano istotną
150
różnice pomiędzy synerezą kefirów z czosnkiem niedźwiedzim a synerezą
kefirów z jęczmieniem, wynoszącą ok. 10%. W przeprowadzonym doświadczeniu kefiry z mieszaniną czosnku i jęczmienia charakteryzowały się
synerezą wielkości 24,78%, która była porównywalna z wynikami uzyskanymi dla biokefirów otrzymanych metodą termostatową w badaniach
Baranowskiej [26]. Ponadto w tych badaniach stwierdzono, że synerezę
istotnie ogranicza zawartość tłuszczu i metoda produkcji kefirów.
Analizując składowe barwy napojów (tab. 1), można stwierdzić, że
wartości parametru jasności barwy L*, chromatyczności a*i b* były różne
w zależności od zastosowanych dodatków. Współczynnik barwy a* określa
chromatyczność w zakresie zielono-czerwonym i mieści się w zakresie od 80 do 100 (dodatnie wartości określają udział barwy czerwonej), współczynnik b* w zakresie żółto-niebieskim (b* = -70 to niebieski, b* = 70 to
żółty, dodatnie wartości określają udział barwy żółtej) [26, 32].
Dodatek jęczmienia i czosnku nadał zieloną barwę kefirom, jednak
rodzaj dodatku determinował składowe barwy. Instrumentalne określenie
składowych barwy pozwoliło na dokładne określenie uzyskanego odcienia
barwy zielonej w zależności od zastosowanego dodatku. Istotnie ciemniejszymi kefirami okazały się napoje z dodatkiem jęczmienia i mieszaniny
czosnku i jęczmienia w porównaniu do kefirów jedynie z dodatkiem
czosnku. Wartości parametrów a* i b* oznaczone dla kefirów świadczą
o przesunięciu barw w przestrzeni w stronę kolorów zielonego i żółtego.
Największym udziałem barwy zielonej charakteryzował się napój z czosnkiem
niedźwiedzim. Wykazano istotne różnice w nasyceniu barwy zielonej
napojów w zależności od użytych dodatków (p≤0,05). Wartość parametru
b* w badanych kefirach także się zmieniała w zależności od użytego
dodatku smakowego. Istotnie większą zawartością barwy żółtej charakteryzował się napój z czosnkiem niedźwiedzim, w porównaniu do kefirów
z jęczmieniem i kefirów z mieszaniną czosnku i jęczmienia (p≤0,05).
Na zmiany składowych barwy wpływają również rodzaj szczepionki
użytej do fermentacji, czas i temperatura przechowywania oraz przemiany
w kompleksie kazeinowym. Teichert i in. [28] stwierdzili, że od 3 do 21
dnia przechowywania napój uzyskany z udziałem kultury MT 432 ANV
(z drożdżami) charakteryzował się większym oddaleniem od wzorca bieli
naturalnej niż napój uzyskany z udziałem kultury Y 480 F. Ponadto w obu
napojach wartość parametru L* wzrastała wraz z czasem przechowywania.
Podobne tendencje zmian składowych barwy podczas przechowywania
w napojach fermentowanych wytworzonych z modyfikowanego mleka
krowiego stwierdzili Danków i in. [29]. W innych badaniach Morales
i Jimez-Perez [33] podają, że zwiększenie temperatury inkubacji powoduje
wzrost udziału barwy żółtej w gotowym napoju. Przyczynę zmian
parametrów barwy napojów fermentowanych w czasie przechowywania
151
tłumaczy Cais-Sokolińska i Majcher [34] zmianami w kompleksie kazeinowym, który przechodzi ze stanu miceralnego w stan rozproszenia. Koloidalne cząsteczki kompleksu kazeinowo-wapniowego rozpraszają światło,
dzięki czemu mleko ma barwę białą.
Jakość uzyskanego skrzepu jest determinowana przez profil tekstury
mleka przerobowego, rodzaj kultur starterowych oraz różne dodatki,
np. hydrokoloidy. Ponadto Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus
wytwarza znacznie więcej egzopolisacharydów z laktozy obecnej w mleku
niż Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus lub Bifidobacterium [35].
Zmiany poszczególnych wyróżników tekstury kefirów w zależności od
zastosowanego dodatku przedstawiono w tabeli 2. Istotnie niższą twardość
stwierdzono w kefirze z czosnkiem niedźwiedzim, w porównaniu twardości
oznaczonej w kefirach z jęczmieniem i kefirach z dodatkiem mieszaniny
dodatków. Analiza pozostałych składowych tekstury kefirów nie wykazuje
wpływu zastosowanych dodatków smakowych na odkształcalność,
kohezyjność, sprężystość, gumiastość i lepkość.
W badaniach Teichert i in. [28] udowodniono, że składowe tekstury
kefirów zależą od rodzaju kultury starterowej i czasu przechowywania.
Również Bonczar i in. [36] stwierdzili istotny wpływ kultury starterowej na
teksturę jogurtu z mleka koziego, a Bensimira i in. [37] zauważyli istotny
wpływ temperatury inkubacji na właściwości reologiczne wytwarzanych
napojów.
Tabela 2. Tekstura kefirów
Właściwości
Twardość [N]
Odkształcalność
Kohezyjność
Sprężystość [mm]
Gumiastość [N]
Lepkość pozorna
[mPa×s]
Kefir z dodatkiem:
czosnku
niedźwiedziego
i młodego
jęczmienia
czosnku
niedźwiedziego
młodego
jęczmienia
0,61±0,04 a
0,32±0,07 a
0,64±0,02 a
13,81±0,33 a
0,39±0,01 a
0,68±0,02 b
0,25±0,02 a
0,59±0,03a
14,19±0,15 a
0,40±0,03 a
0,65±0,02 b
0,29±0,02 a
0,63±0,01 a
14,01±0,21 a
0,39±0,02 a
15,01±0,18a
14,90±0,57a
15,27±0,44 a
a, b, ab – średnie oznaczone różnymi literami są statystyczne istotne, p≤0,05
Źródło: Badanie własne
Wielu autorów [19, 38-39] zwraca szczególną uwagę na istotność cech
sensorycznych w ocenie konsumentów, którzy ze względu na swoje przy-
152
zwyczajenia i nawyki nie są w stanie zrezygnować z określonych wrażeń
smakowo-zapachowych.
Wyniki oceny sensorycznej kefirów z mleka koziego w zależności od
zastosowanego dodatku smakowego zamieszczono w tabeli 3. W opinii
oceniających najbardziej atrakcyjnym wyglądem i barwą charakteryzowały
się kefiry z czosnkiem niedźwiedzim. W napojach tych najmniej wyczuwalny był smak kwaśny, zaś smak i zapach czosnku był intensywny.
W kefirze z czosnkiem mocniej wyczuwalny był smak kozi, niż w kefirze
z młodym jęczmieniem. Kefiry z jęczmieniem lepiej były wysycone CO2,
posiadały kwaśny i trawiasty (obcy) smak oraz kwaśno-kozi zapach.
Wprowadzenie do kefiru koziego tylko dodatku jęczmienia wzbogaca
ten napój w wiele związków biologicznie czynnych, jednak nie przyczynia
się do zwiększenia smakowitości. Biorąc pod uwagę analizowane
deskryptory smaku i zapachu, należy stwierdzić że wprowadzenie dodatku
czosnku i jęczmienia (1:1) zwiększa atrakcyjność kefirów kozich,
skutecznie obniżając noty za smak kozi, obcy i drożdżowy w porównaniu
do ocen kefirów z jęczmieniem.
Tabela 3. Wyniki oceny sensorycznej kefirów (pkt.)
Wyróżnik
Wygląd
Wysycenie CO2
Barwa
Smak drożdżowy
Smak kwaśny
Smak kozi
Smak dodatku
Smak obcy
Zapach kwaśny
Zapach obcy
Zapach kozi
Zapach
dodatków
czosnku
niedźwiedziego
4,91±1,83 a
3,64±1,87 a
5,46±1,96 a
2,12±1,42 a
3,88±1,80 a
3,96±1,84 a
6,04±2,54 a
2,46±1,61 a
3,92±1,84 a
2,32±1,70 a
3,36±2,06 a
Kefir z dodatkiem:
czosnku niedźwiedziego
i młodego jęczmienia
3,96±2,12 a
2,50±1,57 a
4,17±2,33 a
2,78±2,07 a
4,30±1,89 a
2,74±1,66 a
3,91±2,13 b
2,30±1,33 a
4,09±2,11 a
2,23±1,11 a
3,39±2,23 a
młodego
jęczmienia
4,04±2,15 a
3,78±2,11 a
3,60±2,45 a
3,12±2,30 a
5,20±1,76 a
3,58±2,38 a
3,68±2,19 b
2,92±1,85 a
4,25±2,44 a
2,58±1,32 a
3,38±2,33 a
5,96±2,26 a
3,00±2,04 b
2,72±1,84 b
a, b, ab – średnie oznaczone różnymi literami są statystyczne istotne, p≤0,05
Źródło: Badanie własne
W napojach z mleka koziego inokulowanych szczepionką MT 432ANV
zawierającą drożdże Saccharomyces cerevisiae [28] wyczuwalne były
smaki: maślany, kwaśny, alkoholowy które maskowały posmak kozi.
Zastosowana w badaniach szczepionka Kefir VITAL również zawierała
drożdże, jednak dodatek aromatycznego czosnku potęgował wyczuwalność
smaku koziego. Również dodatek jęczmienia podkreślał smak kozi kefirów
153
i dopiero mieszanina tych dwóch dodatków skutecznie obniżyła posmak
kozi w kefirach. Podsumowując należy stwierdzić, że nie wszystkie dodatki
smakowe, mimo posiadania intensywnego smaku i zapachu skutecznie
mogą zamaskować smak kozi. W badaniach Dmowskiego i Platty [19] pod
względem jakości sensorycznej mleczne napoje z dodatkiem ekstraktów
kawy oceniono wyżej niż odpowiednie mleczne napoje fermentowane.
Czynnikami decydującymi o atrakcyjności sensorycznej były wskazane
przez oceniających walory smakowo-zapachowe jak: smak kawowy, słodki
i właściwy zapach. Według Stankiewicz [20] jako dodatek do mlecznych
napojów fermentowanych stosowany jest również wyciąg z guarany
mający podobne działanie do kofeiny.
W innych badaniach często wykorzystuje się także różne dawki
prebiotyków które w mniejszym stopniu kształtują smakowitość napojów.
Według Glibowskiego i Kwowalskiej [40] dodatek inuliny nie wpływa
istotnie na smak i zapach kefirów. Również Ertekin i Guzel-Seydim [41]
stwierdzili, że zapach i smak dziesięciu próbek kefiru beztłuszczowego
z inuliną nie różniły od kefirów bez inuliny. Z kolei Tratnik i in. [42]
poinformował, że kefir z dodatkiem inuliny miał nieco gorszy smak.
5. Wnioski
Wzbogacenie mleka koziego, przeznaczonego do produkcji kefirów
sproszkowanym młodym jęczmieniem istotnie ograniczyło synerezę,
zwiększyło kwasowość, twardość oraz nadało trawiasty i kwaśny smak
i intensywną zieloną barwę gotowym napojom. Dodatek czosnku
niedźwiedziego pozwał uzyskać kefir o dobrych parametrach tekstury,
atrakcyjnej zielonej barwie oraz intensywnym czosnkowym smaku, który
nie zmniejsza intensywności posmaku koziego. Zastosowanie mieszaniny
czosnku niedźwiedziego i jęczmienia pozwala ograniczyć intensywność
smaku koziego, drożdżowego i obcego (trawiastego).
Literatura
1.
2.
3.
4.
Park Y. W. Hypo-allergenic and therapeutic significance of goat milk, Small
Ruminant Research, 14 (1994), s.151-161
Park Y. W., Haenlein G. F. W. Goat milk its products and nutrition, In Y. H.
Hui (Ed.), Handbook of food products manufacturing New York, NY: John
Wiley & Sons, Inc. (2007). s. 32-39
Silanikove N., Leitner G., Merin U., Prosser C. G. Recent advances in
exploiting goat's milk: quality, safety and production aspects, Small Ruminant
Research, 89 (2010), s.110-124
Simos Y., Metsios A., Verginadis I., D'Alessandro A. G., Loudice P., Jirillo E.
Antioxidant and anti platelet properties of milk from goat, donkey and cow:
154
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
In vitro, ex vivo and in vivo study, International Dairy Journal, 21 (2011),
s. 901-906
Satir G., Guzel-Seydim B. Z. Influence of Kefir fermentation on the bioactive
substances of different breed goat milks, LWT-Food Science and Technology
63 (2015), s. 852-858
Hiyasat B., Sabha D., Grötzinger K., Kempfert J., Rauwald J. W., Mohr F. W.,
Dhein S. Antiplatelet activity of Allium ursinum and Allium
sativum, Pharmacology, 83 (4) (2009), s. 197-204
Kęsik T., Błażewicz-Woźniak M., Michowska A. E. Influence of mulching
and nitrogen nutritionon bear garlic (Allium ursinum L.) growth. Acta
Scientiarum, Polonorum. Hortorum Cultus, 10 (3), 2011, s. 221-233
Dżugan M. Bioactive components of garlic and their effect on the reduction
of cadmium toxicity in food, Wyd. Uniwerytetu Rzeszowskiego, Rzeszów
2013, s. 126
Djurdjevic L., Dinic A., Pavlovic P., Mitrovic M., Karadzic B., Tesevic V.
Allelopathic potential of Allium ursinum L. Biochemical systematics and
ecology, 32 (6) (2004) s. 533-544
Grzywacz A., Staniszewski P. Wiem, co zbieram w lesie, Wyd. Multico
Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2003
Witkowska-Żuk L. Flora Polski. Atlas roślinności lasów, Wyd. Multico
Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2008
Witkowska-Żuk L. Flora Polski. Rośliny leśne, Wyd. Multico Oficyna
Wydawnicza, Warszawa 2013
Kłosiewicz S., Kłosiewicz O. Ocalić od zapomnienia. Przyroda w polskiej
tradycji, wyd. Sport i Turystyka–Muza, Warszawa 2011
Paulíčková I., Ehrenbergerová J., Fiedlerová V., Gabrovská D., Havlová P.,
Holasová M., Kopáček J., Ouhrabková J., Pinkrová J., Rysová J., Vaculová K.,
Winterová R., Evaluation of Barley Grass as a Potential Source of Some
Nutritional Substances, Czech Journal of Food Sciences, 25 (2007), s. 265-72
Koga R., Meng T., Nakamura E., Miura C., Irino N., Yahara S., Kondo R.
Model Examination for the Effect of Treading Stress on Young Green Barley
(Hordeum vulgare), American Journal of Plant Sciences, 4 (2013), s. 174-181
Lee S. H., Jew S. S., Chang P. S., Hong I. J., Hwang E. S., Kim K. S., Kim K.
T., Sung H. L. Free radical scavenging effect and antioxidant activities of
barley leaves, Food Science and Biotechnology, 12 (2003), s. 268-273
Benedet J. A., Umeda H., Shibamoto T. Antioxidant activity of flavonoids
isolated from young green barley leaves toward biological lipid samples,
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 55 (14) (2007), s. 5499-5504
Fazaeli H., Golmohammadi H. A., Tabatabayee S. N., Asghari-Tabrizi M.
Productivity and Nutritive Value of Barley Green Fodder Yield in Hydroponic
System, World Applied Sciences Journal, 16 (4) (2012), s. 531-539
Dmowski P., Platta A. Konsumencka ocena atrakcyjności sensorycznej
napojów mlecznych z dodatkiem ekstraktów kawy, Zeszyty Naukowe
Akademii Morskiej w Gdyni, 7 (2012), s.34-42
155
20. Stankiewicz J. Jakość mlecznych napojów fermentowanych suplementowanych
dodatkami pochodzenia roślinnego, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej
w Gdyni, 61(2009), s. 39-44
21. Waszkiewicz-Robak B. Dodatki stosowane w mlecznych napojach fermentowanych, Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny, 2 (2012), s. 4-6
22. Zaręba D., Ziarno M. Substancje dodatkowe w produkcji płynnych produktów
mleczarskich, Przemysł Spożywczy, 3 (2008), s. 30-34
23. Reuter H. D. Allium sativum and Allium ursinum: Part 2, Pharmacology
and Medicinal Application. Phytomedicine, 2 (1) (1995), s.73-91
24. Golubkina N. A., Malankina H. L., Kosheleva O. V., Solovyeva A. Y. Content
of biologically active substances -selenium, flavonoids, ascorbic acid and
chlorophyllin of Allium ursinum L. and Allium victorialis L, Vopr Pitan.
79 (2010), s.78-81
25. Dżugan M., Kordiaka R., Kačániová M., Wesołowska M. Czosnek
Niedźwiedzi (Allium Ursinum) jako uzupełnienie wiosennej diety, Właściwości
produktów i surowców żywnościowych. Wybrane zagadnienia. PTTŻ
O/Małopolski, UR Kraków, 2014, s. 248-258
26. Baranowska M. Właściwości fizykochemiczne kefiru i biokefiru, Inżynieria
i Aparatura Chemiczna, 48 (2) (2009), s.18-20
27. Irigoyen A., Arana I., Castiella M., Torre P., Ibáñez F. C. Microbiological,
physicochemical, and sensory characteristics of kefir during storage, Food
Chemistry, 90 (4) (2005), s. 613-620
28. Teichert J., Danków R., Pikul J., Osten-Sacken N. Właściwości napojów
fermentowanych wytworzonych z mleka koziego z udziałem kultur
zagęszczających, Nauka. Przyroda. Technologie. 9 (2) (2015), #28. DOI:
10.17306/J.NPT.2015.2.28
29. Danków R., Teichert J., Pikul J., Osten-Sacken N. Właściwości napojów
fermentowanych wytworzonych z modyfikowanego mleka krowiego, Nauka
Przyroda. Technologie, 7 (4) (2013), #70
30. Danków R., Pikul J. 2011. Przydatność technologiczna mleka koziego do
przetwórstwa, Nauka. Przyroda. Technologie, 5 (2) (2011), #6
31. Mituniewicz-Małek A., Dmytrów I., Balejko J., Ziarno M. Komercyjne kultury
probiotyczne Lactobacillus sp. Lb. paracasei, Lb. casei i Lb. acidophilus
w napojach fermentowanych z mleka koziego, Żywność. Nauka Technologia.
Jakość, 88 (3) (2013), s. 99-110
32. Rój A., Przybyłowski P. Ocena barwy jogurtów naturalnych, Bromatologia
i Chemia Toksykologiczna, 3 (2012), s. 813-816
33. Morales F. J., Jimez-Perez S. Free radical scavenging capacity of Maillard
reactionproducts as related to colour and fluorescence, Food Chemistry,
72 (1) (2001), s. 119-125
34. Cais-Sokolińska D., Majcher M. Zależność pomiędzy parametrami barwy skali
CIE L*,a*, b* a podstawowym składem chemicznym permeatu i koncentratu
mleka poddanego mikro- i ultrafiltracji, Aparatura Badawcza i Dydaktyczna,
14 (1) (2009), s. 92-96
35. Tamime, A. Y. Microbiology of starter cultures, Robinson W: R. K. (red.),
Dairy microbiology handbook New York: Wiley, (2002), s. 261-366
156
36. Bonczar G., Wszołek M., Siuta A. The effects of certain factors on the
properties of yoghurt made form ewe’s milk, Food Chemistry, 79 (1) (2002),
s. 85-91
37. Bensimira M., Nsabimana C., Jiang B. Effects of fermentation conditions and
homogenization pressure on the rheological properties of kefir. LWT – Food
Science and Technology, 43 (2010), s. 1180-1184
38. Baranowska M., Bohdziewicz K., Staniewski B., Sygidus R. Mleczne napoje
fermentowane –preferencje konsumentów, Przegląd Mleczarski, 10 (2011),
s. 37-43
39. Kudełka W. Surowcowy aspekt jakości sensorycznej napojów mlecznych
fermentowanych na przykładzie biojogurtów z mleka krowiego i koziego,
Towaroznawcze Problemy Jakości, 4 (21) (2009) s. 17-26
40. Glibowski P., Kowalska A. Rheological, texture and sensory properties
of kefir with high performance and native inulin, Journal of Food Engineering,
111 (2012), s. 299-304
41. Ertekin B., Guzel-Seydim Z. B. Effect of fat replacers on kefir quality, Journal
of the Science of Food and Agriculture, 90 (2010), s.543-548
42. Tratnik L., Bozanic R., Herceg Z., Drglic I. The quality of plain and
supplemented kefir from goat’s and cow’s milk, International Journal of Dairy
Technology, 59 (2006), s.40-46
Zastosowanie dodatku jęczmienia (Hordeum vulgare) i czosnku
niedźwiedziego (Allium ursinum) w technologii kefirów z mleka koziego
Streszczenie
Rosnąca świadomość potrzeby dostarczania konsumentom odpowiednich produktów w zależności od indywidualnych upodobań prowadzi do wytworzenia produktów mleczarskich o różnym
profilu smakowo-zapachowym oraz wysokiej aktywności biologicznej. Niewątpliwie do takich
produktów można zaliczyć napoje mleczne fermentowane zawierające czosnek niedźwiedzi
i młody jęczmień. Celem pracy było wyprodukowanie i ocena właściwości kefirów z dodatkiem
czosnku niedźwiedziego, jęczmienia oraz mieszaniny tych dodatków.
Doświadczenie obejmowało wyprodukowanie kefirów z mleka koziego z dodatkami, w grupach:
A-3% dodatek czosnku niedźwiedziego, B-3% dodatek młodego zielonego jęczmienia, C-1,5%
czosnku niedźwiedziego i 1,5% młodego zielonego jęczmienia. Po 48 godzinach przechowywania kefirów przeprowadzono badania: pH, kwasowości ogólnej, synerezy, tekstury (test
TPA), barwy (skala CIE L*, a*, b*) i wykonano ocenę sensoryczną.
Wzbogacenie mleka koziego, przeznaczonego do produkcji kefirów sproszkowanym młodym
jęczmieniem istotnie ograniczało synerezę, nadało intensywną zieloną barwę, trawiasty i kwaśny
smak oraz zwiększało twardość gotowego produktu. Dodatek czosnku niedźwiedziego pozwał
uzyskać kefir o dobrych parametrach tekstury, atrakcyjnej zielonej barwie oraz intensywnym
czosnkowym smaku, który jednocześnie nie zmniejsza intensywności posmaku koziego.
Zastosowanie mieszaniny czosnku niedźwiedziego i jęczmienia pozwala ograniczyć
intensywność smaku koziego, drożdżowego i obcego (trawiastego).
Słowa kluczowe: kefir, młody jęczmień, czosnek niedźwiedzi, mleko kozie
157
The usage of barley (Hordeum vulgare) and wild garlic additive
(Allium ursinum) in the process of goat milk kefir production
Abstract
The growing awareness of the necessity of providing consumers with relevant products according
to individual preferences leads to the production of dairy products with different flavour profiles
and high biological activity. Undoubtedly, fermented milk products containing garlic and young
barley may be included in such products. The aim of the study was to produce and evaluate the
properties of kefir with the addition of wild garlic, barley and mixtures of these additives.
The experiment included the production of kefir from goat’s milk with additives in groups of: A3% addition of wild garlic, B-3% addition of young green barley, C-1.5% wild garlic and 1.5% of
young green barley. After 48 hours of storage of kefir, the research of the pH, acidity, syneresis,
texture (TPA), colour (scale CIE L *, a *, b *) was conducted and sensory analysis was
performed.
The enrichment of goat’s milk, intended for the production of kefir, with powdered young barley
significantly limited syneresis, gave an intense green colour, grassy and sour taste and increased
the hardness of the finished product. The addition of wild garlic enabled the obtaining of kefir
with good performance texture, attractive green colour and intense garlic flavour, which
simultaneously does not decrease the intensity of the goatish flavour. The use of wild garlic and
barley mixture can reduce the intensity of the goatish, yeasty and foreign (grassy) taste.
Keywords: kefir, young barley, garlic, goat's milk.
158
Paweł Hanus1, Agata Znamirowska2, Maciej Kluz3
Właściwości kefirów kozich
fortyfikowanych mikroalgami
1. Wstęp
Mikroalga z gatunku Spirulina sp. należy do rodzaju Spirulina i jest to
wielokomórkowa, niebiesko-zielona i nitkowata alga. Jest szczególnie
ceniona przez wysoką zawartość białka, makro i mikroelementów [1].
Spirulina rośnie w wodzie, po wyłowieniu jest suszona i spożywana.
Spirulina zawiera wyjątkowo duże ilości białka, od 55 do 70% wagowych
suchej masy. Jest to białko kompletne w wszystkie niezbędne aminokwasy,
znacznie przewyższa wszystkie białka roślinne pochodzące z roślin
strączkowych, jednak w porównaniu do białek mięsa, jaj lub mleka ma
niższą zawartość metioniny, cysteiny i lizyny [2]. Mikroalga ta bogata jest
również w wielonienasycone kwasy tłuszczowe 1,5-2% (całkowita
zawartość tłuszczów 5-6%), w tym posiada wysoką zawartość kwasu
gamma-linolenowego, linolowego oraz stearynowego. Spirulina zawiera
witaminy z grupy B (B1, B2, B3, B6, B9, B12), witaminę C, witaminę D
i E oraz minerały potas, wapń, chrom, miedź, żelazo, magnez, mangan,
fosfor, selen, sód i cynk [1, 3]. Spirulina w porównaniu z innymi produkttami spożywczymi jest wartościowym źródłem składników odżywczych
oraz mikro- i makroelementów. Spirulina zawiera 180% więcej wapnia niż
mleku pełnym, 670% więcej białka niż tofu, 3100% więcej beta-karotenu
niż marchew, 5100% więcej żelaza niż szpinak [4]. Według GutiérrezSalmeán [1], Spirulina stanowi bardzo interesujący produkt na rynku
żywnościowym oraz suplementów, oferuje również wykorzystanie jej jako
żywność funkcjonalnej, termin żywności funkcjonalnej odnosi się do
żywności, która posiada specyficzny wpływ na organizm, poza podstawową funkcją odżywczą.
Badania na temat korzyści zdrowotnych Spiruliny wskazują działanie
przeciwutleniające i przeciwzapalne, ponadto pojawiają się badania
wskazujące, że Spirulina ma działanie ochronne dla wątroby i nerek, usuwa
metale ciężkie z organizmu, zapobiega niedokrwistości [4].
1
[email protected], SKN Technologów Żywności FERMENT, Wydział BiologicznoRolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
2
Zakład Technologii Mleczarstwa, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski,
www.ur.edu.pl
3
Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet
Rzeszowski, www.ur.edu.pl
159
2. Cel pracy
Celem pracy było określenie wpływu dodatku spiruliny na wybrane
właściwości fizykochemiczne, organoleptyczne i profil teksturometryczny
kefirów z mleka koziego w porównaniu z właściwościami napojów
naturalnych.
Do badań wykorzystano mleko kozie, szczepionkę Kefir VITAL
(DANISCO) oraz sproszkowaną spirulinę (INTENSON EUROPE Sp. z o.o.).
Mleko pasteryzowano (720C, 15s), dodano 0,5% sproszkowanej spiruliny, zhomogenizowano, schłodzono (26°C) i zaszczepiono szczepionką.
Mleka rozlano do opakowań z pokrywką o pojemności 100 ml i zakodowano. Następnie fermentowano w temperaturze 26°C przez 16 godzin,
po czym schłodzono do 5°C. Równocześnie wykonano próbę kontrolną bez
dodatku spiruliny.
Po 48 godzinach przeprowadzono ocenę jakości kefirów. Oceniono: pH
(pH-metr, FiveEasy, Toledo), kwasowość ogólną (metodą miareczkową),
synerezę (wagowo), teksturę (test TPA, Analizator Tekstury Brookfield
CT3 z programem Texture Pro CTV 1.2 dla próbek cylindrycznych
o szerokości 33,8 mm i wysokości 66 mm; ustawienia: siła 0,1 N, prędkość
głowicy 1 mm/s, sonda TA3/100), barwę (skala CIE L*, a*, b*, Konica
Minolta, Chroma Meter CR – 410). Ocenę sensoryczną, metodą profilowania sensorycznego, przeprowadził przeszkolony zespół składający się
z dwudziestu pięciu osób. Badający oceniali próbki w skali 9-punktowej,
z oznaczeniami na obu jej końcach, gdzie „1” oznaczało cechę najmniej
wyczuwalną, najmniej charakterystyczną, zaś „9” określało cechę najintensywniejszą, najbardziej charakterystyczną [PN-ISO 11035:1999].
Wyniki analiz opracowano statycznie przy użyciu programu Statistica
v.12. Do oszacowania różnic między wartościami średnimi zastosowano
test Tukeyà, przy p≤0,05.
4. Analiza wyników
Kefir znany jest jako fermentowany napój mleczny pochodzący z Kaukazu.
W tym regionie stosowanie naturalnych ziaren kefiru zawierających
pożyteczną mieszaninę bakterii i drożdży odróżnia jego produkcję od innych
fermentowanych produktów mlecznych. Chociaż ogólna struktura i proporcje
mikroorganizmów w ziarnach kefirowych nie są całkowicie wyjaśnione,
podstawową mikroflorę stanowią z rodzaju Lactococcus, bakterie kwasu
mlekowego, bakterie kwasu octowego i drożdże [5]
Według definicji zawartej w PN-A-86061:2002/Az1:2006 „kefir jest to
mleko fermentowane zawierające użytą do fermentacji charakterystyczną
160
Właściwości kefirów kozich fortyfikowanych mikroalgami
mikroflorę ziaren kefirowych z rodzaju: Lactobacillus, Leuconostoc,
Lactococcus i Acetobacter oraz drożdże fermentujące laktozę – Kluyveromyces marxianus i niefermentujące laktozy Saccharomyces unisporus,
Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces exiguus, żyjące w ścisłej
symbiozie” [6].
W tabeli 1 zamieszczono wyniki badań kwasowości, synerezy i barwy
kefirów naturalnych oraz z dodatkiem 0,5% spiruliny. Wzbogacenie mleka
przerobowego algami istotnie podwyższyło kwasowość czynną i ogólną
kefirów. Kwasowość ogólna kefirów z algami była wyższa o ok. 4,70SH od
kwasowości kefirów kontrolnych. Natomiast pH kefirów naturalnych
wynosiło 4,44, a kefirów ze spiruliną pH=4,31, a różnice te okazały się
statystycznie istotne (p≤005).
Niższą kwasowością czynną cechowały się kefiry z mleka koziego
w badaniach Grzegorczyk i Wszołek [7] dotyczących udziału w fermentacji
różnych starterowych kultur kefirowych. Autorzy Ci oznaczyli w kefirach
pH=4,66 dla szczepionki DVS Biolacta i 4,68 dla DVS Wisby.
W badaniach Satir i Guzel- Seydim [8] pH kefiru wytwarzanego
z różnych rodzajów mleka po fermentacji wynosiło od 4,54 do 4,59.
Tabela 1.Kwasowość, synereza i barwa kefirów
Właściwości
Kefir
ze spiruliną
naturalny, kontrolny
pH
a
4,31±0,01
4,44±0,02b
Kwasowość ogólna (°SH)
Synereza (%)
41,76±0,54a
18,55±0,44a
37,04±0,82b
42,85±3,96b
L*
44,31±2,83a
98,38±0,52b
a*
b*
-5,60±0,48a
2,26±0,24a
-4,51±0,08b
12,14±0,34b
a,b
wartości oznaczone różnymi literami w wierszu różnią się statystycznie istotnie przy p≤0,05
Według Polskiej Normy PN-A-86061:2002/Az1:2006 kwasowość
ogólna świeżego kefiru powinna wynosić od 360SH do 450SH [6]. Kycia
i Zmarlicki [9] twierdzą, że wielkość tego parametru dla kefirów wynosi
około 48oSH. Natomiast Grzegorczyk i Wszołek [7] otrzymały kefiry
kozie, których kwasowość ogólna kształtowała się w przedziale od
34,40oSH do 35,60oSH. Wyniki kwasowości uzyskane w badaniach
własnych mieszczą się w przedziale wyznaczonym przez normę, natomiast
są wyższe niż uzyskane przez Grzegorczyk i Wszołek [7] i Satir i GuzelSeydim [8]. Na wyższą kwasowość kefirów ze spiruliną w porównaniu do
kontrolnych, najprawdopodobniej miało wpływ wzbogacenie mleka
161
w cenne związki wprowadzone do mleka z algami, które wpłynęły na
intensywniejszy przebieg fermentacji z wytworzeniem większej ilości
kwaśnych związków.
Dodatek spiruliny ograniczył istotnie synerezę kefiru (18,55%)
w porównaniu do próby kontrolnej (42,85%). Wysuszone algi zawierają duże
ilości białka od 55 do 70% wagowych suchej masy, a także zdolność
rehydratacji, dzięki czemu duża część serwatki została przez nie wchłonięta,
istotnie ograniczając podciek.
Domagała i Wszołek [10] udowodnili, że wzbogacanie mleka koziego
w składniki suchej masy istotnie ogranicza podatność na synerezę.
W badaniach Baranowskiej [11] oznaczono synerezę kefiru oraz biokefiru
w zależności od czasu przechowania (38,71% -39,80%). Można zatem
stwierdzić niższą ilość wydzielonej serwatki, jak w kefirze bez dodatku
spiruliny. Jak twierdzi Baranowska [11] zjawisko synerezy w mniejszym
stopniu występuje w produktach które zostały wzbogacone proszkiem
mlecznym oraz zawierających tłuszcz (nieodtłuszczonych). Skrzypczak
i Gustaw [12] uważają, że tłuszcz zawarty w mleku ma istotny wpływ
właściwości tekstury napojów fermentowanych oraz zmniejsza wielkość
synerezy. Ponadto na wielkość synerezy ma wpływ temperatura i czas
fermentacji [13]. Najczęstszymi dodatkami ograniczającymi zjawisko
synerezy są: mleko w proszku, hydrokoloidy takie jak: guma arabska,
pektyny, skrobia modyfikowana, mączka chleba świętojańskiego, agar,
karagen i wiele innych [14-17].
Parametr L * świadczy o jasności napojów mlecznych, gdzie wyższa
wartość oznacza jaśniejszą barwę, zaś niższa wartość barwę ciemniejszą.
Parametr a* wyraża nasycenie barwy od zielonej do czerwonej, zaś b*
zmianę barwy w zakresie od niebieskiego do żółtego. Parametr określający
jasność (L*) wyniósł 98,38 dla próby kontrolnej oraz 44,31 dla kefiru ze
spiruliną, który charakteryzował się turkusowo- niebieskim zabarwieniem.
Wartości parametrów a* i b* świadczą o przesunięciu barw w przestrzeni
w stronę kolorów zielonego i żółtego. Według Teichert i wsp. [18] wartość
parametrów a* i b* w napojach fermentowanych z mleka koziego zmienia
się podczas przechowywania. Cais-Sokolińska i Majcher [19] tłumaczą
przyczynę zmian parametrów barwy napojów fermentowanych w czasie
przechowywania faktem, że kompleks kazeinowy przechodzi ze stanu
miceralnego w stan rozproszenia. Koloidalne cząsteczki kompleksu
kazeinowo-wapniowego rozpraszają światło, dzięki czemu mleko ma barwę
białą. Z kolei Morales i Jimez-Perez [20] podają, że zwiększenie temperatury inkubacji powoduje wzrost udziału barwy żółtej w gotowym napoju.
W tabeli 2 umieszczono parametry tekstury kefirów wyprodukowanych
z mleka koziego z algami i naturalnych. Kefiry z 0,5% dodatkiem spiruliny
charakteryzowały się istotnie większą twardością (w 1 i 2 cyklu) i spręży162
stością w porównaniu do kefirów kontrolnych. Według wielu autorów
o właściwościach teksturalnych i strukturalnych skrzepu fermentowanych
napojów z mleka koziego decyduje w głównej mierze zawartość suchej
masy, a szczególnie białka [10, 21, 22]. Wraz z dodatkiem spiruliny do
mleka przerobowego wprowadzono białko, które zwiększyło twardość
skrzepu podobnie, jak dodatek mleka odtłuszczonego w badaniach Kozioł
i wsp. [23], gdzie napoje wyprodukowane z dodatkiem odtłuszczonego
mleka charakteryzowały się wyższą twardością niż bez wzbogacenia.
Tabela 2.Tekstura kefirów
Składowe tekstury
Kefir
ze spiruliną
0,58±0,00 a
naturalny, kontrolny
0,38±0,01b
0,32±0,03 a
0,58±0,03 b
Twardość cykl 2 (N)
0,48±0,01
a
0,34±0,02 b
Kohezyjność
0,63±0,02 a
0,77±0,04 b
a
13,73±0,75b
Twardość cykl 1 (N)
Odkształcalność
Sprężystość (mm)
14,18±0,21
a,b
wartości oznaczone różnymi literami w wierszu różnią się statystycznie istotnie przy p≤0,05
Z kolei, Mituniewicz-Małek i wsp. [24] prowadzili badania na temat
komercyjnych kultur probiotycznych obecnych w napojach fermentowanych otrzymanych z mleka koziego. Autorzy ci stwierdzili, że na twardość produktu ma wpływ czas jego przechowania oraz rodzaj napoju
fermentowanego. Zaobserwowali wzrost tego parametru wraz z wydłużającym się czasem przechowywania.
Kolejne składowe tekstury kefirów, takie jak: odkształcalność i kohezyjność przyjmowały istotnie wyższe wartości dla kefirów kontrolnych
w porównaniu z wynikami dla kefirów z algami.
Postawy konsumentów wobec wyboru żywności zależą od wielu czynników, które wpływają w różny sposób na preferencje, prowadzą do
akceptacji i wyboru jednych produktów, a odrzucenia innych. Konsument
oczekuje między innymi od produktów wysokiej wartości odżywczej
i atrakcyjności sensorycznej [25].
Kefir z dodatkiem spiruliny charakteryzował się intensywną zielononiebieską barwą, nietypową dla napojów mlecznych, co z pewnością
przyczyniło się do niższych ocen wyglądu w porównaniu z kefirem
kontrolnym (rys. 1 i 2). Kefir z algami był lekko kwaśny, średnio nasycony
CO2, z wyczuwalnym obcym smakiem. Spirulina okazała się dodatkiem
o cechach smakowych mało pożądanych, jednak dobrze markujących smak
163
kozi, dlatego należałoby ją stosować z innym przyprawami np. czosnkiem
niedźwiedzim.
Najważniejszym związkiem lotnym będącym produktem metabolizmu
bakterii fermentacji mlekowej, jest diacetyl, nadający produktom mleczarskim charakterystyczny orzechowy zapach i posmak. Dobry aromat
uzyskuje się w obecności 2-3 mg·dm-3, natomiast poniżej 1 mg·dm-3
aromat jest słaby. Jest on wytwarzany przez paciorkowce aromatyzujące
Lactococcus lactis subsp. lactis var. diacetylactis i Leuconostoc spp. [26].
Zhou i in. [27] stwierdzili, że Leuconostoc mesenteroides posiada zdolność
do degradacji laktozy do kwasu mlekowego, kwasu octowego, etanolu
i dwutlenku węgla, a także rozkłada kwas cytrynowy do diacetylu, które
nadają kefirom charakterystyczny smak. Z przeprowadzonych przez
Grzegorczyk i Wszołek [7] analiz wynika, że więcej diacetylu występuje
w kefirach wyprodukowanych na mleku krowim – 1,61 mg·dm-3 niż na
mleku kozim – 1,21 mg·dm-3. Uzyskane zależności wynikają najprawdopodobniej z niższej zawartości cytrynianów w mleku kozim [28, 29].
Rys. 1. Ocena sensoryczna kefiru z dodatkiem spiruliny
Rys. 2. Ocena sensoryczna kefiru naturalnego
164
Nie wszystkie dodatki funkcjonalne nadają kefirom kozim niekorzystne
cechy smakowe. Wyniki badań organoleptycznych Pikul i wsp. [30] dotyczące wyglądu, smaku i konsystencji kefirów kozich z dodatkiem lnianki
siewnej nie różniły się istotnie w porównaniu z napojami kontrolnymi.
Jakość kefiru z lnianką była w pełni akceptowalna przez zespół oceniający,
czego nie można stwierdzić analizując oceny przyznane dla kefirów ze
spiruliną.
Domagała i Wszołek [10] przeprowadzili badania cech organoleptycznych napojów fermentowanych wyprodukowanych z mleka koziego.
Autorzy stwierdzili, że istotny wpływ na cechy organoleptyczne ma czas
przechowywania i rodzaj wykorzystanej do ich produkcji szczepionki.
Pazakova i wsp. [31] zestawili wyniki oceny sensorycznej jogurtów z niezagęszczonego mleka koziego, krowiego i owczego oraz wskazali, że jogurty
otrzymane z mleka koziego charakteryzowały się najniższą ilością
otrzymanych punktów, a powodem takiej oceny była zbyt luźna konsystencja
i charakterystyczny kozi posmak.
W innych badaniach [24] smak napojów probiotycznych wyprodukowanych z mleka zamrożonego był charakterystyczny dla mleka fermentowanego, z wyczuwalną nutą mleka koziego, bez obcych posmaków. Bardziej
intensywny posmak mleka koziego towarzyszył napojom wraz z wydłużającym się okresem chłodniczego przechowywania i był coraz mniej
akceptowany przez oceniających.
Pogarszanie się smaku i zapachu w napojach z mleka koziego wynika
z mniejszej zawartości aldehydu octowego, co jest spowodowane wyższym
poziomem wolnej glicyny, która działa hamująco na aldozę treoninową.
Enzym ten przekształca treoninę do aldehydu octowego i glicyny. Napoje
z mleka koziego w porównaniu krowimi cechują się mniejszą zawartością
lotnych związków zapachowych i CO2, które powstają w czasie fermentacji
z udziałem bakterii jogurtowych [32-34].
5. Wnioski
Wzbogacenie kefiru w mikroalgi daje możliwość otrzymania innowacyjnego produktu spożywczego o właściwościach funkcjonalnych.
Dodatek spiruliny ograniczał posmak kozi w kefirach. W celu zwiększenia
akceptowalności smaku należałoby wraz ze Spiruliną wprowadzić wyrazisty smakowo dodatek np. czosnek, szczypiorek, koperek i inne.
Zastosowanie dodatku Spiruliny do kefirów z mleka koziego ogranicza
podciek serwatki, podwyższa kwasowość, twardość i sprężystość skrzepu.
165
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Gutiérrez-Salmeán G., Fabila-Castillo L., Chamorro-Cevallos G. Nutritional
and toxicological aspects of Spirulina (Arthrospira), Nutricion Hospitalaria,
32(1) (2015), s. 34-40
Ambrosi M. A., Reinhr C. O., Bertolin T. E. Health properties of Spirulina
spp, Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, 29 (2008), s. 109-17
Ahsan M., Habib B., Huntington T. C., Hasan M. R. A review on culture,
production and use of Spirulina as food for humans and feeds for domestic
animals and fish, FAO fisheries and aquaculture circular (2008) no. 1034
Capelli B., Cysewski G. R.,, Potential health benefits of spirulina microalgae
A review of the existing literature, Nutra Foods, 9 (2) (2010), s.19-26
Guzel-Seydim Z., Kok-Tas T., Greene A. K., Seydim A. C. Review: functional
properties of Kefir, Critical Reviews in Food Science and Nutritionm 51(3)
(2011), s.261-268
PN-A-86061:2002/Az1:2006.Mleko i przetwory mleczne - Mleko
fermentowane
Grzegorczyk A., Wszołek M. Przemiany związków azotowych w mleku
krowim i kozim podczas fermentacji z udziałem różnych kultur kefirowych,
Acta Scientiarum Polonorum Biotechnologia, 9 (2) (2010), s. 11-22
Satir G., Guzel-Seydim Z. B. How kefir fermentation can affect product
composition?, Small Ruminant Research, 134 (2016), s. 1-7
Kycia K., Zmarlicki S. Wybrane zagadnienia z technologii żywności
pochodzenia zwierzęcego i podstaw gastronomii, SSGW, Warszawa 2014
Domagała J., Wszołek M. Wpływ sposobu zagęszczania oraz rodzaju
szczepionki na teksturę i podatność na synerezę jogurtu i biojogurtów z mleka
koziego, Żywność. Technologia. Jakość, 6 (61) (2008), s. 118-126
Baranowska M. Właściwości fizykochemiczne kefiru i biokefiru, Inżynieria
i Aparatura Chemiczna, 48 (2009) 2, s.18-20
Skrzypczak K., Gustaw W. Wpływ dodatku prebiotyków i białek
serwatkowych na właściwości fizykochemiczne biojogurtów, Żywność.
Technologia. Jakość, 5 (84) (2012), s. 155-165
Bensmira M., Jiang B. Effect of some operating variables on the
microstructure and physical properties of a novel Kefir formulation, Journal
of Food Engineering, 108 (2012), s.579-584
Mleko S., Tomczyńska-Mleko M. Desery mleczne składniki, interakcje.
AgroPrzemysł, 3 (2008), s. 53-58
Dzwolak I., Żuraw J., Jankowski P., Przybylski R., Wpływ systemów
stabilizująco-zagęszczających na prozdrowotne właściwości mlecznych
napojów fermentowanych, Przegląd Mleczarski, 9 (2006), s. 10-12
Dłużewska E., Florowska A. Nowoczesne substancje strukturotwórcze
Gustaw W., Nastaj M., Sołowiej B. Wpływ wybranych hydrokoloidów na
właściwości reologiczne jogurtu stałego, Żywność. Nauka. Technologia.
Jakość, 5 (54) (2007), s. 274-282
Teichert J., Danków R., Pikul J., Osten-Sacken, N. Właściwości napojów
fermentowanych wytworzonych z mleka koziego z udziałem kultur
zagęszczających, Nauka. Przyroda.Technologie, 9 (2015), 2, s. 1-13
166
19. Cais-Sokolińska D., Majcher M. Zależność pomiędzy parametrami barwy skali
CIE L*, a*, b* a podstawowym składem chemicznym permeatu i koncentratu
mleka poddanego mikro- i ultrafiltracji, Aparatura Badawcza i Dydaktyczna,
14 (2009) 1, s. 92-96
20. Morales F. J., Jimez-Perez S. Free radical scavenging capacity of Maillard
reaction products as related to colour and fluorescence, Food Chemistry,
72 (1) (2001), s. 119-125
21. Domagała J., Juszczak L. Flow behavior of goat’s milk yoghurts and bioyoghurts. EJPAU. LWT – Food Science and Technology, 7 (2004), (2), s.9-19
22. Domagała J. Texture of yoghurts and bio-yoghurts from goat’s milk depending
on starter culture type, Milchwissenschaft, 60 (3) (2005), s. 289-292
23. Kozioł J., Gustaw W., Waśko A., Skrzypczak K., Sławińska A., Sołowej B.
Wpływ wybranych preparatów białek mleka na wzrost i przeżywalność
Lactobacilus Acidophilus oraz właściwości reologiczne mlecznych napojów
fermentowanych, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 3 (94) (2014), s. 41-55
24. Mituniewicz-Małek A., Ziarno M., Dymitrów I. Zastosowanie zamrażalniczo
utrwalonego mleka koziego do wyrobu potencjalnie probiotycznego napoju
fermentowanego, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 6 (103) (2015),
s. 140-149
25. Krełowska-Kułas M. Badanie preferencji konsumenckich mlecznych napojów
fermentowanych, Zeszyty Naukowe, Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie,
851 (2011), s. 61-73
26. Molska I., Zarys mikrobiologii mleczarskiej, PWRiL. Warszawa 1988
27. Zhou, J., Liu, X., Jiang, H., Dong, M. Analysis of the microflora in Tibetan
kefir grains using denaturing gradient gel electrophoresi,. Food Microbiology.
26 (2009), s.770-775
28. Szczepanik A., Libudzisz A. Wartość dietetyczna mleka koziego, Przemysł
Spożywczy, 11 (2000), s. 25-27
29. Szczepanik A., Libudzisz Z. Przydatność technologiczna mleka koziego,
30. Pikul J., Wójtowski J., Danków R., Teichert J., Czyżak-Runowska G., CaisSokolińska D., Cieślak A., Szumacher-Strabel M., Bagnicka E. The effect
of false flax (Camelina sativa) cake dietarysupplementation in dairy goats
on fatty acid profile of kefir, Small Ruminant Research, 122 (2014), s.44-49
31. Pazakova J., Burdova O., Turek P., Laciakova A. Sensorial evaluation
of yoghurt produced from cow, sheep’s and goat’s milk, Czech Journal of
Food Sciences, 17 (1999) s. 31-34
32. Kudełka W. Surowcowy aspekt jakości sensorycznej napojów mlecznych
fermentowanych na przykładzie biojogurtów z mleka krowiego i koziego,
Towaroznawcze Problemy Jakości, 4 (21) (2009), s. 17-23
33. Mituniewicz-Małek A., Dymitrów I., Szuster J. Mleko kozi–przydatność
technologiczna, Przegląd mleczarski, 6 (2011), s. 20-22
34. Ziarno M., Truszkowska K. Właściwości mleka koziego i jego przetworów,
Przegląd Mleczarski, 3 (2005), s.4-8
167
Streszczenie
Spirulina jest niebiesko-zieloną mikroalgą, bogatą w pełnowartościowe białka. Działa przeciwutleniająco, przeciwzapalnie oraz oczyszczająco na organizm człowieka. Zawiera witaminę E,
beta-karoten, witaminy z grupy B, a także związki mineralne: żelazo, mangan, cynk, miedź,
selen.
Celem pracy było określenie wpływu dodatku spiruliny na wybrane właściwości fizykochemiczne, organoleptyczne i profil teksturometryczny kefirów z mleka koziego.
Do badań użyto ekologicznego mleka koziego, szczepionki Kefir VITAL (DANISCO) oraz
sproszkowanej spiruliny (INTENSON). Mleko pasteryzowano (720C, 15s), dodano 0,5%
sproszkowanej spiruliny i zaszczepiono szczepionką. Następnie fermentowano w temperaturze
26°C przez 16 godzin i schłodzono do 5 °C. Równocześnie wykonano próbę kontrolną bez
dodatku spiruliny. Po 48 godzinach przeprowadzono ocenę jakości kefirów. Oceniono: pH (pHmetrem FiveEasy Toledo), kwasowość ogólną (metodą miareczkową), synerezę (wagowo),
teksturę (test TPA, Analizator Tekstury Brookfield CT3), barwę (Chroma Meater, Konica
Minolta) a także wykonano ocenę organoleptyczną.
Kefir z mleka koziego z dodatkiem spiruliny charakteryzował się niższym pH (pH=4,31), niż
kefir kontrolny (pH=4,44) oraz wyższą o 4,72 ºSH kwasowością ogólną. Dodatek spiruliny
determinował składowe barwy kefiru. Parametr określający jasność (L*) wyniósł 98,38 dla próby
kontrolnej oraz 44,31 dla kefiru ze spiruliną który charakteryzował się turkusowym zabarwieniem. Dodatek spiruliny ograniczył istotnie synerezę kefiru (18,55%) w porównaniu do próby
kontrolnej (42,85%). Kefiry kozie ze spiruliną charakteryzowały się większą twardością
i sprężystością niż kefiry kontrolne. Dodatek spirulinny zmniejszył intensywność posmaku
koziego w kefirach.
Słowa kluczowe: spirulina, kefir kozi, algi
Properties of kefir from goat's milk fortified with microalgae
Abstract
Spirulina is blue-green microalgae, rich in complete protein. It works anti-inflammatory, as an
antioxidant and cleanses the human body. It contains vitamin E, beta-carotene, B vitamins, and
minerals: iron, manganese, zinc, copper, selenium.
The aim of the study was to determine the effect of spirulina on selected physicochemical
properties, and organoleptic, profile texture kefir from goat's milk.
The study used organic goat's milk, vaccine Kefir VITAL (DANISCO) and powdered spirulina
(INTENSON). Milk was pasteurized (720C, 15s), 0.5% powdered spirulina was added and milk
was vaccinated. Then it was fermented at 26 ° C for 16 hours and cooled to 5 ° C.
Simultaneously, a control sample without the addition of spirulina was conducted. After 48 hours,
an assessment of the quality of kefir was performed. PH (pH meter FiveEasy Toledo), total
acidity (by titration), syneresis (by weight), texture (TPA, Brookfield CT3 Texture Analyzer),
colour (Chroma Meater, Konica Minolta) were rated and sensory analysis was executed.
Kefir from goat's milk with the addition of spirulina was characterized by a lower pH (pH = 4.31)
than the control kefir (pH = 4.44) and higher acidity (4.72 ° SH more). The addition of spirulina
determined the colour values of kefir. The parameter specifying the brightness (L *) amounted to
98,38 for the control sample and 44.31 for kefir with spirulina which was characterized by
a turquoise color. The addition of spirulina significantly reduced syneresis of kefir (18.55%) in
comparison to the control sample (42.85%). Goat milk kefir with spirulina was characterised by
greater hardness and elasticity than control kefir. The addition of spirulina decreased the intensity
of the goatish flavour in kefir.
Keywords: spirulina, goat milk kefir, algae
168
Ewelina Zielińska1
Właściwości przeciwrodnikowe
wybranych gatunków owadów jadalnych
1. Wprowadzenie
W ostatnich latach znacznie wzrosło zainteresowanie żywnością o ukierunkowanej aktywności biologicznej mającej zastosowanie w profilaktyce
i leczeniu wielu schorzeń dietozależnych, gdzie zaliczają się również
choroby cywilizacyjne takie jak cukrzyca, otyłość, nadciśnienie i wiele
innych. Ich częstość występowania stale rośnie, co uwarunkowane jest
obecnym trybem życia, w tym także żywieniem. Od kilku lat utrzymuje się
trend, według którego coraz więcej pracujemy, mamy mniej ruchu,
a spożywane przez nas w pośpiechu wyskokoprzetworzone posiłki stają się
coraz mniej wartościowe.
W skutecznej profilaktyce przeciwko występowaniu chorób XXI wieku
duże znaczenie odgrywa prawidłowa dieta. Powinna ona nie tylko skupiać
się na dostarczaniu podstawowych składników odżywczych takich jak
białko, tłuszcz i węglowodany, ale też witamin, składników mineralnych
oraz bioaktywnych składników o spektrum działania zależnym od potrzeb.
Podstawą wielu chorób jest stres oksydacyjny, dlatego warte uwagisą
właściwości przeciwutleniająceskładników żywności.
2. Owady w diecie człowieka
W związku ze stałym rozwojem technologii żywności oraz wzrastającą
prozdrowotną i ekologiczną świadomością konsumentów, istnieje ciągła
potrzeba poszukiwania nowych sposobów produkcji wysokowartościowej
żywności. Kolejnym trendem w technologii żywności jest też nowa
żywność zyskująca coraz lepszą pozycję na rynku żywnościowym
i ciesząca się coraz większą popularnością wśród konsumentów. Jednym
z przykładów takiej żywności są owady jadalne.
Mięso zwierząt rzeźnych, drobiu oraz ryb znajduje ważne miejsce
w żywieniu ludzi. W przeciwieństwie do węglowodanów czy lipidów
białko nie jest magazynowane w organizmie i musi być dostarczane
regularnie w codziennej diecie.Na świecie istnieje jednak deficyt tego
ważnego składnika diety, mimo, że może nie jest to zauważalne dla
1
[email protected], Katedra Biochemii i Chemii Żywności, Wydział Nauk o Żywności
i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
169
Ewelina Zielińska
Europejczyków. W rzeczywistości pozyskiwanie nowych źródeł białka jest
głównym problemem stawianym producentom żywności. Związane jest to
ze stałym wzrostem populacji na świecie. Według raportu Organizacji
Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) w 2050
r.Ziemię będzie zamieszkiwało ponad 9 mld osób, co w porównaniu do
obecnej liczby (ok. 7,3 mld), stanowi znaczny przyrost [1]. Aby zapewnić
odpowiednią ilość żywności, jej produkcja musiałaby znacząco wzrosnąć.
Nie jest to jednak możliwe gdyż 70% ziemi uprawnej oraz 9% słodkiej
wody przeznacza się obecnie na chów zwierząt gospodarskich, które z kolei
odpowiedzialne są za ok. 20% światowej emisji gazów cieplarnianych [2].
W związku z tym, że ani produkcja roślinna, ani zwierzęca w skali
światowej w istotny sposób już nie wzrośnie, uzasadnione jest poszukiwanie
nowych źródeł białka. Coraz popularniejszym jego źródłem w Europie stają
się owady, a entomofagia (z grec. éntomon – owad i phageín – jeść) przestaje
nam być obca. Poza Europą i USA owady uważane są za żywność i stanowią
nieodzowny element codziennej diety. Liczne badania naukowe
potwierdzają, że owady są źródłem wielu wartościowych składników
odżywczych, takich jak pełnowartościowe białko, nienasycone kwasy
tłuszczowe, a także witaminy, składniki mineralne i błonnik [3÷6]. Ich
wartość odżywcza jest jednak wysoce zróżnicowana chociażby ze względu
na mnogość gatunków. Spośród milionów gatunków owadów żyjących na
ziemi, ok. 2000 jest spożywane przez ludzi. Inne czynniki warunkujące
wartość odżywczą owadów to chociażby stadium rozwoju owada oraz ich
dieta [3, 4].
Nie bez znaczenia jest również ich pozytywny wpływ na środowisko.
Hodowla owadów, takich jak szarańcze, świerszcze czy inne, emituje 10 razy
mniej metanu, niż w przypadku zwierząt rzeźnych. Owady produkują
również ok. 300 razy mniej tlenku azotu i znacznie mniej amoniaku, niż
trzoda chlewna oraz drób, zatem są bardziej przyjazne środowisku. Wyprodukowanie 1kg białka z owadów zużywa również znacznie mniejszą ilość
wody pitnej oraz paszy niż w przypadku zwierząt rzeźnych czy drobiu [2].
Ze względu na konieczność poszukiwania alternatywnych źródeł białka,
a także korzyści, jakie niesie za sobą hodowla owadów, od 2003 roku FAO
pracuje nad badaniami dotyczącymi jadalnych owadów w wielu krajach na
świecie. Organizacja ta wspiera naukowców w tworzeniu oraz dzieleniu się
wiedzą poprzez publikacje i spotkania ekspertów. W 2008 roku, w ramach
partnerstwa Wageningen University – FAO, powstał zespół badaczy,
którego celem było przełamanie stereotypów dotyczących konsumpcji
owadów i przyczynie się do rozwoju sektora jadalnych owadów. Zespół ten
zebrał dane dotyczące opublikowanych i nieopublikowanych badań oraz
informacji z zakresu hodowli owadów i ich wartości spożywczej [7].
170
Właściwości przeciwrodnikowe wybranych gatunków owadów jadalnych
Ważnym aspektem jest również podnoszenie świadomości społeczeństwa na temat roli owadów w żywieniu człowieka. W większości
zachodnich krajów ludzie kojarzą entomofagię z prymitywnym zachowaniem i spożycie owadów traktują z obrzydzeniem. Wraz z upływem czasu
postrzeganie owadów w Europie ulega zmianie. W niektórych restauracjach
owady zyskują miano wyrafinowanych potraw, ze względu na atrakcyjną
prezentację i smakowite przyrządzenie [8]. W kilku europejskich państwach
możemy już kupić produkty z dodatkiem owadów, najczęściej są to ciastka,
batony, małe przekąski, ale też makarony, całe suszone lub liofilizowane
owady, mąka z owadów i owady konserwowane w puszkach. Natomiast
Belgia jest pierwszym europejskim krajem, który w swoich sklepach
oferuje gotowe potrawy przygotowane na bazie owadów, będące odpowiednikiem zwykłych burgerów czy kotletów. Propagowaniu tematu
spożycia owadów przysłużyć się również mogą urządzenia do ich hodowli
w domu. Jednym z nich jest lepsis. Jest to pewnego rodzaju terrarium
zaprojektowane w estetyczny sposób, przez co stanowi elegancki element
kuchennego wyposażenia.
3. Znaczenie przeciwutleniaczy w diecie
Jednym z najważniejszych czynników ryzyka tak zwanych chorób
cywilizacyjnych jest stres oksydacyjny. Powstaje on wskutek zaburzeń
między produkcją wolnych rodników tlenowych a zdolnością komórki do
ich eliminacji [9].Wolne rodniki spełniają w organizmie pewne korzystne
funkcje biologiczne, np. utlenienie substancji toksycznej połączone z jej
inaktywacją. Niestety, jednocześnie wywołują niekorzystne zmiany w organizmach żywych. Nadmierna produkcja reaktywnych form tlenu (ROS)
oraz niedostateczna aktywność antyoksydacyjnych mechanizmów
obronnych organizmu odgrywają zasadniczą rolę w patogenezie wielu
chorób. Wolnorodnikowe reakcje utleniania są przyczyną uszkodzeń
kwasów nukleinowych (modyfikacja składu i konfiguracji), lipidów
(np. peroksydacja lipoprotein osocza), kwasów tłuszczowych (np. peroksydacja kwasów tłuszczowych wchodzących w skład błon komórkowych)
oraz białek (modyfikacja składu i konfiguracji), apoptozykomórek,
a w konsekwencji jedną z przyczyn powstawania m.in. nowotworów oraz
chorób układu krwionośnego, cukrzycy lub chorób reumatycznych
[10].Większość produktów utleniania lipidów ma także działanie oksydacyjne (np. mutagenne epoksydy lipidowe) i wywołuje kaskadę reakcji
wolnorodnikowych. Wolne rodniki przyspieszają zjawisko neurodegradacji
[11]. Wpływ patogennych rodników uważa się za główną przyczynę chorób
neurodegradacyjnych, takich jak choroba Alzheimera lub Parkinsona [12].
171
Ewelina Zielińska
Hydroliza enzymatyczna białek prowadzi do uwalniania peptydów,
które mogą wykazywać różnorodną aktywność, w tym przeciwutleniającą,
ale także antybakteryjną, przeciwnadciśnieniową, immunomodulacyjną czy
opioidową. Peptydy i hydrolizaty białkowe, przerywając łańcuch reakcji
wolnorodnikowych, mogą zmniejszać szybkość procesów oksydacji:
enzymatycznych (pod wpływem lipooksygenazy) i nieenzymatycznych
[13]. Głównymi składnikami peptydów antyoksydacyjnych są reszty
aminokwasowe histydyny lub tyrozyny, które w postaci wolnej są także
przeciwutleniaczami. Podobne właściwości mają też: metionina, lizyna,
arginina, fenyloalanina i tryptofan. Dodatkowo sekwencja aminokwasowa
i konfiguracja przestrzenna peptydu wpływają na jego właściwości
antyoksydacyjne. Peptydy te są na ogół zbudowane z od 3 do 16 reszt
aminokwasowych. Zwykle zawierają reszty aminokwasów hydrofobowych
(np. walina, leucyna), reszty proliny, histydyny, tyrozyny w pozycji
N-końcowej, a niektóre z nich także reszty aminokwasów kwaśnych.
Obecność reszt hydrofobowych ułatwia interakcje peptydów, np. z kwasem
linolowym. Wykazano zależność między wartością średniej hydrofobowości łańcuch polipeptydowego, a aktywnością antyoksydacyjną peptydu [14].
4. Białka owadów jako prekursor bioaktywnych peptydów
Prozdrowotne peptydy otrzymywane z konwencjonalnych źródeł białka
stały się ważnym obiektem badań wielu ośrodków naukowych na całym
świecie. Podjęcie badań dotyczących oceny wybranych gatunków owadów
jadalnych w aspekcie ich przydatności w żywieniu człowieka nie tylko jako
źródła pełnowartościowego białka ale również jako prekursora bioaktywnych peptydów o określonych właściwościach prozdrowotnych stanowi
nowatorskierozwinięcie badań nad owadami. Duży wzrost zainteresowania,
zarówno wśród badaczy, ale i wśród społeczeństwa, białkiem otrzymywanym z owadów jadalnych rodzi potrzebę prowadzenia szerzej zakrojonych badań. Większość naukowców skupia się na wartości odżywczej
owadów, a niewielu zastanawia się nad oceną wpływu owadów na nasz
organizm, oceną ich aktywności biologicznej.
5. Cel pracy
Celem niniejszej pracy była ocena zawartości peptydów oraz właściwości przeciwutleniających wyrażonych jako zdolność do neutralizacji
wolnych rodników (DPPH∙iABTS∙+) zarówno przed jak i po procesie
trawienia in vitro trzech gatunków owadów jadalnych. Poszerzenie
istniejącej wiedzy na temat tych gatunków owadów pozwoli na lepszą
ocenę ich wykorzystania w żywieniu człowieka.
172
6.1. Materiał badawczy
Materiał badawczy stanowiły trzy gatunki owadów popularnych
w hodowlach europejskich: świerszcz kubański Gryllusas similis (Fabricius,
Orthoptera: Gryllidae), świerszcz domowy Acheta domesticus (Linnaeus,
Orthoptera: Gryllidae) i karaczan turecki Blatta lateralis (Walker,
Blattodea: Blattidae). Owady pozyskano od polskiego hodowcy.
Wszystkie owady przetrzymywano około 24 godzin bez karmienia
w celu wyczyszczenia ich przewodu pokarmowego z resztek jedzenia, po
czym zamrożono i zliofilizowano.
6.2. Trawienie in vitro
Trawienie w warunkach symulujących układ pokarmowy przeprowadzono według metody opisanej przez Jakubczyk i in. [15]. Materiał
badawczy zmielono w młynku laboratoryjnym i zawieszono (4%, w/v)
w roztworze symulowanej śliny (7mM NaHCO3, 0,35 mMNaCl, pH 6,75),
a następnie mieszano przez 5 min w 37°C w ciemności. W następnym
etapie dodano α-amylazę (50 U/mg) w stosunku enzym do substratu 1:10
(w/w) i mieszano przez 10 min w 37°C w ciemności. W celu symulacji
trawienia w żołądku, roztwór został doprowadzony do pH 2,5 za pomocą
1 M HCl i dodano pepsynę (250 U/mg) w stosunku enzym do substratu
1:100 (w/w). Reakcję prowadzono przez 2 godziny w 37°C w ciemności.
Następnie roztwór zneutralizowano do pH 7,0 przy użyciu 1 M NaOH
w celu przeprowadzenia symulowanego trawienia jelitowego oraz dodano
mieszaninę zawierającą 0,7% roztwór pankreatyny i 2,5% roztwór
ekstraktu z żółci (1:2,5, v/v). Hydrolizę prowadzono przez 1 godzinę
w 37°C w ciemności. Reakcję zatrzymano przez ogrzewanie w 100°C
przez 5 min. Hydrolizaty odwirowano (8000g przez 10 min) i przechowywano do dalszych analiz w temperaturze -20°C.
6.3. Oznaczenie zawartości peptydów
Stężenie peptydów oznaczano przy użyciu kwasu trinitrobenzenosulfonowego (TNBS) stosując L-leucynę jako wzorzec [16]. Do 995 µl
buforu fosforanowego (pH 8) dodano 5 µl próby oraz 500 µl 0,1%
roztworu TNBS. Reakcję prowadzono przez 1 godzinę w temperaturze
50°C w ciemności. W celu zatrzymania reakcji dodano 1 ml 0,1 M HCl i po
30 min mierzono absorbancję przy długości fali 340 nm. Wszystkie
oznaczenia przeprowadzono w trzech powtórzeniach.
173
Ewelina Zielińska
6.4. Oznaczenie aktywności przeciwrodnikowej wobec DPPH∙
Właściwości przeciwrodnikowe oznaczono wobec DPPH∙ (1,1-difenylo2-pikrylohydrazyl) zgodnie z metodą Brand-Wiliams’a i in. [17]. Do10
µlbadanego roztworu dodano 40 µl wody i 950 µl metanolowego roztworu
DPPH∙ o stężeniu 6 x 10-5 mol/dm3 i wymieszano. Po 3 minutach zmierzono
absorbancję przy długości fali 515 nm. Wszystkie oznaczenia przeprowadzono w trzech powtórzeniach. Próbę kontrolną stanowił metanol
w miejsce badanego roztworu. Aktywność przeciwrodnikową wyrażono
jako % neutralizacji wolnych rodników DPPH∙ według wzoru:
(%) =
𝐴𝐶(0) − 𝐴𝐴 (𝑡)
𝐴𝐶(0)
(1)
× 100
gdzie: AC(0) –absorbancja próby kontrolnej w czasie 0, AA(t) –absorbancja
próby badanej zmierzona po 3 minutach
6.5. Oznaczenie aktywności przeciwrodnikowej wobec ABTS∙+
Właściwości przeciwrodnikowe oznaczono wobec ABTS∙+ (2,2azinobis-3-etylobenzenotiazolino-6-kwas sulfonowy) zgodnie z metodą
podaną przez Re i in. [18]. Do10 µlbadanego roztworu dodano 40 µl wody
i 950 µlwodnego roztworu ABTS∙+ o stężeniu 7 mmol/dm3. Po 3 minutach
zmierzono absorbancję przy długości fali 734 nm. Wszystkie oznaczenia
przeprowadzono w trzech powtórzeniach. Próbę kontrolną stanowiła woda
w miejsce badanego roztworu. Aktywność przeciwrodnikową wyrażono
jako% neutralizacji wolnych rodników ABTS∙+ według wzoru:
(%) =
𝐴𝐶(0) − 𝐴𝐴 (𝑡)
𝐴𝐶(0)
(2)
× 100
gdzie: AC(0) –absorbancja próby kontrolnej w czasie 0, AA(t) –absorbancja
próby badanej zmierzona po 3 minutach
7. Analiza wyników
Zawartość peptydów wyrażoną w mg/ml oraz zdolność do neutralizacji
wolnych rodników wyrażoną w % w badanych gatunkach owadów przedstawiono w tabeli 1.
Zawartość peptydów w analizowanych gatunkach owadów kształtowała
się na zróżnicowanym poziomie od 1,68 mg/ml (hydrolizat otrzymany ze
świerszcza domowego) do 6,91 mg/ml(hydrolizat otrzymany ze świerszcza
kubańskiego).
Badane hydrolizaty charakteryzowały się silniejszymi właściwościami
przeciwrodnikowymi wobec DPPH∙i ABTS∙+ niż próby przed trawieniem
in vitro. Najwyższą aktywność przeciwrodnikową wobec DPPH∙, podobnie
jaki ABTS∙+, wykazały hydrolizaty otrzymane ze świerszcza kubańskiego,
odpowiednio 87,81% i 98,51%. Natomiast hydrolizat otrzymany ze świer-
174
szcza domowego wśród wszystkich hydrolizatówcharakteryzował się najniższą
zdolnością redukcji rodnika DPPH∙(42,70%) i rodnika ABTS∙+(91,72%).
Tabela 1. Zawartość peptydów oraz aktywność przeciwrodnikowa owadów przed i po procesie
symulowanego trawienia
Zawartość peptydów
[mg/ml]
DPPH∙
ABTS∙+
Przed
hydrolizą
Po
hydrolizie
Przed
hydrolizą
Po
hydrolizie
Po
hydrolizie
Przed
hydrolizą
Gryllusas
1,76 ±
6,91 ±
similis
0,02
0,11
Blatta
1,34 ±
5,62 ±
lateralis
0,05
0,08
Acheta
0,15 ±
1,68 ±
domesticus
0,02
0,08
Źródło: Opracowanie własne
Zdolność do neutralizacji wolnych rodników [%]
73,33 ±
3,45
63,57 ±
2,11
27,38 ±
2,08
87,81 ±
4,66
72,78 ±
3,82
42,70 ±
2,69
82,11 ±
6,14
73,43 ±
5,11
48,00 ±
1,12
98,51 ±
2,54
96,60 ±
4,18
91,72 ±
3,98
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że im wyższa
zawartość peptydów w hydrolizatach tym większa aktywność przeciwrodnikowa zarówno wobec DPPH∙jak i ABTS∙+ (współczynnik determinacji
R2=0,991 i 0,999). Istnieje zatem silna zależność pomiędzy zawartością
peptydów, a zdolnością hydrolizatów do neutralizacji wolnych rodników,
co pozwala sądzić, iż peptydy uwolnione w procesie hydrolizy białek
owadów jadalnych posiadają właściwości przeciwutleniające.
8. Podsumowanie i wnioski
Jadalne owady zyskują coraz większą popularność wśród konsumentów
w Europie, a ich wpływ na nasz organizm okazuje się być szerszy niż
dostarczanie podstawowych składników odżywczych takich jak pełnowartościowe białko, nienasycone kwasy tłuszczowe, witaminy i minerały.
Aktywność biologiczna owadów jadalnych pozwala na szersze ich
wykorzystanie niż przewidywano do tej pory. Mogą one zostać użyte
w produkcji żywności funkcjonalnej lub suplementów diety, korzystnych
dla zdrowia człowieka. Hodowla owadów pozytywnie oddziałuje na
środowisko – emituje znacznie mniejsze ilości gazów cieplarnianych niż
hodowla zwierząt gospodarskich. Owady są więc nie tylko pomocne
w rozwiązaniu problemu niedostatku żywności na świecie ale są też szansą
na poprawę jakości pożywienia.
Na podstawie przeprowadzonych analiz możemy ponadto stwierdzić, że
aktywność przeciwrodnikowa badanych owadów była dodatnio
skorelowana z zawartością peptydów. Zawartość peptydów oraz aktywność
175
Ewelina Zielińska
przeciwrodnikowa wszystkich badanych gatunków owadów była wyższa
po trawieniu in vitro. Największą zawartością peptydów (6,91 mg/ml)
i jednocześnie najlepszymi zdolnościami neutralizowania wolnych
rodników DPPH∙ i ABTS∙+ odznaczał się hydrolizat otrzymany ze świerszcza
kubańskiego (odpowiednio 87,81% i 98,51%). Najmniejszą zawartością
peptydów (1,68 mg/ml) i jednocześnie najniższą zdolnością neutralizowania
wolnych rodników DPPH∙ i ABTS∙+wśród wszystkich badanych hydrolizatów odznaczał się hydrolizat otrzymany ze świerszcza domowego
(odpowiednio 42,70% i 91,72%).
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
FAO, Food and Agriculture Organization of the United Nations, How to feed
the World in
2050,http://www.fao.org/fileadmin/templates/wsfs/docs/expert_paper/How_to
_Feed_the_World_in_2050.pdf,2009
Krzywiński T., Tokarczyk G. Owady-źródło ekologicznego białka, Przemysł
Spożywczy, 65 (2011), s. 34-38
Rumpold B. A., Schlüter O. K. Nutritional composition and safety aspects of
edible insects, Molecular Nutrition and Food Research, 57 (3) (2013), s. 802-823
Finke M. D. Complete nutrient composition of commercially raised invertebrates used as food for insectivores, Zoo Biology, 21 (3) (2002), s. 269-285
Zielińska E., Baraniak B., Karaś M., Rybczyńska K., Jakubczyk A. Selected
species of edible insects as a source of nutrient composition, Food Research
International, 77 (2015), s. 460-466
Ramos-Elorduy J. Energy supplied by edible insects from Mexico and their
nutritional and ecological importance, Ecology of Food and Nutrition,
47 (2008), s. 280-297
vanHuis, A., Van Itterbeeck, J., Klunder, H., Mertens, E., Halloran, A., Muir,
G., Vantomme, P. Edible insects Future prospects for food and feed security,
FAOForestry (Paper 171) (2013)
Nonaka, K. Feasting on insects, (Special issue: trends on the edible insects
inKorea and Abroad), Entomological Research, 39 (5) (2009), s. 304-312
Valko M., Izakovic M., Mazur M., Rhodes C.J., Telser J. Role of oxygen
radicals in DNA damage and cancer incidence, Molecular and Cellular
Biochemistry, 266 (1-2) (2004), s. 37-56
Halliwell B. Antioxidants in human health and disease, Annual Review
of Nutrition, 16 (1996), s. 33-50
Zhu X., Raina A.K., Lee H., Casadesus G., Smith M.A., Perry, G. Oxidative stress
sidnalling in Alzheimer’s disease, Brain Research, 1000 (2004), s. 2446-2449
Liu Q., Raina A.K., Smith M.A., Sayre L.M., Perry G. Hydroxynonenal, toxic
carbonyls, and Alzheimer disease, Molecular Aspects of Medicine, 24 (2003),
s. 305-313
Kitts D.D., Weiler K. Bioactive proteins and peptides from food sources,
Applications of bioprocesses used in isolation and recovery, Current
Pharmaceutical Design, 9 (2003), s. 1309-1323
176
14. Saiga A., Tanabe S., Nishimura T. Antioxidant activity of peptides obtained
from porcine myofibrillar proteins by protease treatment, Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 51 (2003), s. 3661-3667
15. Jakubczyk A., Karaś M., Baraniak B., Pietrzak M. The impact of fermentation
and in vitro digestion on formation angiotensin converting enzyme (ACE)
inhibitory peptides from pea proteins, Food Chemistry, 141 (2013), s. 3774-3780
16. Adler-Nissen J. Determination of the degree of hydrolysis of food protein
hydrolysates with trinitrobenzenesulfonic acid, Journal of Agricultural and
Food Chemistry, 27 (1979), s. 1256-1262
17. Brand-Williams W., Cuvelier M. E., Berset C. Use of a free radical method to
evaluate antioxidant activity,Lebensmittel-Wissenschaft&Technologie,
28 (1995), s. 25-30
18. Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice- Evans C.
Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cationdecolorization
assay, Free Radical Biology and Medicine, 26 (1999), s. 1231-1237
Właściwości przeciwrodnikowe wybranych gatunków owadów
jadalnych
Streszczenie
Właściwości przeciwutleniające składników żywności często związane są z ich korzystnym
wpływem na zdrowie ludzkie. O ile aktywność biologiczna konwencjonalnych składników
żywności jest dość dobrze znana, to tzw. nowa żywność wymaga przeprowadzenia dokładnych
analiz dotyczących jej właściwości. Jednym z najpopularniejszych przykładów nowej żywności
są owady jadalne. Zainteresowanie nimi stale rośnie, a ich spożycie w Europie również zaczyna
stopniowo wzrastać. Celem niniejszej pracy było porównanie zdolności przeciwrodnikowych
trzech gatunków owadów jadalnych przed oraz po procesie symulowanego trawienia. Właściwości przeciwutleniające wyrażono jako zdolność do neutralizacji wolnych rodników DPPH∙
i ABTS∙+. Dodatkowo oznaczono zawartość peptydów. Wszystkie badane gatunki owadów
wykazywały aktywność przeciwrodnikową, która była dodatnio skorelowana z zawartością
peptydów. Otrzymane wyniki wykazał, iż najwyższą zawartością peptydów (6,91 mg/ml)
i jednocześnie najlepszą aktywnością przeciwrodnikową wobec DPPH∙(87,81%) i ABTS∙+
(98,51%) charakteryzowały się hydrolizaty otrzymane ze świerszcza kubańskiego (Gryllusas
similis).
Słowa kluczowe: bioaktywne peptydy, owady jadalne, właściwości przeciwrodnikowe
Antiradical properties of selected species of edible insects
Abstract
The antioxidant properties of food ingredients often are related to the beneficial effects on human
health. While the biological activity of conventional food ingredients is well-known, novel foods
requires a thorough analysis. Edible insects are one of the most popular examples of novel foods.
Knowledge about entomophagyis constantly growing, and consumption of insects in Europe also
begins to gradually increase.The aim of this study was to compare the antiradical properties of
three species of edible insects before and after simulated digestion process. Antioxidant properties
are expressed as the ability to neutralize of DPPH∙ and ABTS∙+free radicals. In additionthe content
of peptides was determined. All tested insect species showed antioxidant activity that was
positively correlated with the peptides content. The results showed that the highest content of
peptides (6.91 mg / ml) and simultaneously the best antioxidant activity against DPPH∙ (87.81%)
and ABTS∙+ (98.51%) had the hydrolysates obtained from the cuban cricket (Gryllusas similis).
Keywords: bioactive peptides, edible insects, antiradical properties
177
Ewelina Zielińska1
Możliwości praktycznego wykorzystania
owadów jadalnych w przemyśle spożywczym
1. Wstęp
Obecnie jednym z największych problemów ekonomicznych świata
oraz wyzwań stawianych producentom żywności jest pozyskanie nowych
źródeł białka przy jednoczesnym najbardziej oszczędnym wykorzystaniu
istniejących zasobów tego ważnego składnika. Według danych Organizacji
Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) za 30
lat Ziemię może zamieszkiwać aż 9 mld osób [1]. Rosnąca populacja
wymaga zwiększenia produkcji żywności, w tym ważnego w naszej diecie
składnika – białka, co jednak może stać się niemożliwe. Produkcja roślinna
może wzrosnąć jedynie poprzez zwiększenie plonowania, możliwegom.in.
dzięki zastosowaniu metod tworzenia GMO, gdyż rezerwy ziemi ornej
zostały wyczerpane. Niepokojące są także podejmowane za wszelką cenę
próby poszerzenia obszarów rolniczych, które odbywają się kosztem lasów,
w tym tropikalnych.Zwiększenie produkcji zwierzęcej wymaga natomiast
zwiększenia powierzchni hodowli, większego zużycia paszy czy wody
pitnej. Kolejnym aspektem jest produkcja gazów cieplarnianych, które
stanowią realne zagrożenie dla środowiska naturalnego. Szacuje się, że
zwierzęta rzeźne odpowiedzialne są za ok. 20% światowej emisji gazów
cieplarnianych [2].
W związku z powyższym, wysoce uzasadnione zdaje się być poszukiwanie alternatywnych źródeł białka, którego produkcja nie będzie wymagała powiększania obszarów rolniczych, a jednocześnie pozwoli na
wyeliminowanie negatywnych skutków hodowli zwierząt gospodarskich.
Jednym z alternatywnych źródeł białka, spełniającym powyższe kryteria
są owady jadalne.Poza Europą i USA owady uważane są za żywność
i stanowią nieodzowny element codziennej diety. Entomofagia (z grec.
éntomon – owad i phageín – jeść), jest powszechnie znana i praktykowana
w ponad 100 krajach. Szacuje się, że ponad 80% populacji ludzi na świecie
świadomie spożywa owady. Wyniki badań naukowych prowadzonych
przez Rumpold i Schlüter [3], Ramos-Elorduyi in. [4], Tzompa-Sosa i in.
[5] dowodzą, że owady są źródłem wielu wartościowych składników
1
[email protected], Katedra Biochemii i Chemii Żywności, Wydział Nauk o Żywności
i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
178
Możliwości praktycznego wykorzystania owadów jadalnych w przemyśle spożywczym
odżywczych, takich jak pełnowartościowe białko, nienasycone kwasy
tłuszczowe, a także witaminy, składniki mineralne i błonnik, jednocześnie
ich hodowla jest przyjazna dla środowiska [6].
Jeszcze kilka lat temu zagadnienie entomofagii w Europie było zupełnie
obce. Jednak od kilku lat zarówno Komisja Europejska, jak i Organizacja
Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) w licznych raportach promuje spożycie owadów i zachęca do poszerzenia wiedzy
na ten temat [1]. Mimo, że dla wielutemat tenwciąż wydaje się być kontrowersyjny, to zauważalny jest stały wzrost zainteresowania konsu-mentów
produktami zawierającymi w swoim składzie owady. Świadczą o tym coraz
częstsze doniesienia w prasie, telewizji i w Internecie promujące temat
entomofagii oraz licznie powstające start up’y produkujące pierwsze
w Europie produkty z owadami w swoim składzie [7-10]. Międzynarodowe konferencje naukowe poświęcone wyłącznie entomofagii dowodzą
natomiast wzrostowi zainteresowania tą tematyką wśród badaczy. Pierwsza
z nich pt. „Insects to feed the world” odbyła się 14 maja 2014 roku
w Holandii [11].
Owady stały się obiektem zainteresowania naukowców ze względu na
wysoką zawartość białka. W trakcie przeprowadzanych badań przez
Tzompa-Sosa i in. [5] i Finke [12] okazało się jednak, że owady są również
źródłem innych wartościowych składników, a pozyskać z nich, poza
białkiem, możemy takżeolej czy chitynę, możliwe do zastosowania w przemyśle spożywczym.
Celem niniejszej pracy jest analiza wartości odżywczej oraz ocena
możliwości wykorzystania owadów jadalnych w przemyśle spożywczym
przeprowadzona na podstawie przeglądu literatury poświęconej tej tematyce.
2. Wartość odżywcza owadów
Spośród milionów gatunków owadów żyjących na ziemi, ok. 2000 jest
spożywane przez ludzi. Wartość odżywcza owadów jest szeroko zróżnicowana, nie tylko ze względu na mnogość gatunków, ale też w zależności od
stadium rozwoju owadów (zwłaszcza w przypadku gatunków z przeobrażeniem zupełnym np. mrówki, pszczoły, chrząszcze), ich siedliska i diety.
Podobnie jak w przypadku większości produktów spożywczych metody
przygotowania do spożycia (np. suszenie, gotowanie, pieczenie) również
będą miały wpływ na wartość odżywczą [3, 13].
Analizując skład mineralny można stwierdzić że, świerszcze zasobne są
w wapń, szarańcza to doskonałe źródło magnezu, a larwy mącznika
młynarka – magnezu [14]. Witaminy zawarte w owadach to m.in. tiamina,
ryboflawina, kobalamina oraz witaminy A i D. Wartość energetyczna
owadów jest bardzo zróżnicowana i zazwyczaj mieści się w przedziale
179
Ewelina Zielińska
200-800 kcal/100g suchej masy, a najczęściej wynosi średnio 410-510
kcal/100g suchej masy [15].
Większość owadów spożywanych na świecie jest schwytana w naturze.
W wielu krajach entomofagia jest popularna przez mnogość gatunków
i dużą liczbę występujących tam owadów, często dostępnych przez cały rok
dzięki sprzyjającemu klimatowi. W Europie ze względu na klimat, ale
przede wszystkim na bezpieczeństwo, owady hoduje się w profesjonalnych
hodowlach pozostających pod nadzorem lekarza weterynarii. Wiele badań
koncentruje się na owadach pochodzących z natury, a to ma duże znaczenie
w przypadku ich wartości odżywczej [4, 15-17]. Tabela 1 przedstawia
wartość odżywczą i kaloryczną trzech wybranych gatunków owadów:
świerszcz bananowy (Gryllodes sigillatus), mącznik młynarek (Tenebrio
molitor) i szarańcza pustynna (Schistocer cagregaria), popularnych i łatwo
dostępnych w hodowlach prowadzonych w Polsce, jak i w całej Europie.
Tabela 1. Wartość odżywcza i energetyczna wybranych gatunków owadów jadalnych [14]
Białko (%)
Tłuszcz (%)
Błonnik (%)
Popiół (%)
Węglowodany (%)
Wartość energetyczna
(kJ/100g)
Wartość energetyczna
(kcal/100g)
Gryllodes
sigillatus
70,0 ± 1,7a
18,23 ± 0,7a
3,65 ± 0,5a
4,74 ± 0,4a
0,1 ± 0,0a
Tenebrio
molitor
52,35 ± 1,1b
24,7 ± 1,5b
1,97 ± 0,3b
3,62 ± 0,6ab
2,2 ± 0,3b
Schistocer
cagregaria
76,0 ± 0,9c
12,97 ± 0,7c
2,53 ± 0,3b
3,33 ± 0,5b
1,7 ± 0,2b
1896 ± 12,5a
1857 ± 15,2a
1821 ± 11,2a
452 ± 4,3a
444 ± 4,5a
432 ± 3,9b
Wartości z różnymi literami w rzędach różnią się istotnie statystycznie (P < 0,005)
3. Możliwości zastosowania owadów w przemyśle spożywczym
Przy wyborze żywności, jak i w wielu innych dziedzinach życia często
kierujemy się stereotypami. Niechęć do spożywania owadów wynika najczęściej z negatywnych skojarzeń, czyli z bariery psychicznej. W podniesieniu rangi owadów może pomóc branża gastronomiczna, na przykład
poprzez umieszczanie ich w przepisach i wprowadzenie do menu
w restauracjach. W swych raportach FAO podkreśla, że jedzenie owadów
może w przyszłości okazać się skuteczną metodą przeciwdziałania klęsce
głodu na świecie [1, 18]. Belgijska agencja ds. bezpieczeństwa żywności,
jako pierwsza w Europie dopuściła do konsumpcji m.in. szarańczę
pustynną, larwy mącznika, chrząszcze i świerszcze. W belgijskich sklepach
180
można kupić potrawy przygotowane na bazie owadów np. burgery oraz kotlety pod nazwami Bug Burger, Bug Nuggets, Bug Croquette, Bug Lolly [19].
W Europie powstaje wiele firm zajmujących się zarówno hodowlą
owadów jak i produkcją przekąsek, półproduktów czy dań z owadów.
Naukowcy i przedsiębiorcy traktują już nawet ten trend, jako nową gałąź
przemysłu. Rynek owadów jadalnych prężnie rozwija się przede wszystkim
w takich krajach jak Belgia, Holandia, Francja czy Wielka Brytania.
W ciągu kilku ostatnich lat powstało wiele firm zajmujących się hodowlą
owadów i produkcją przekąsek lub samą produkcją. Przykładem jest
francuska firma Micronutris, która posiada w hodowli dwa gatunki
owadów i produkuje przekąski (ciastka, czekolady), ale i makaron oraz całe
owady przygotowane do spożycia [7]. Natomiast Open bug farm – projekt
powstały w Stanach Zjednoczonych, zakłada stworzenie nowej gałęzi
rolnictwa zajmującej się hodowlą owadów [20]. Działania przedsiębiorców
wspierane są również przez naukowców prowadzących liczne prace
naukowe i realizujących granty badawcze. Przykładem takiego projektu
może być pięcioletni grant o wartości 1 mln dolarów przyznany
kanadyjskim studentom przez prestiżową fundację HultPrize dotyczący
uzyskania mąki z owadów. Polska także zalicza się do państw, które
wspierają inicjatywę tego kierunku badań. W kraju realizowany jest grant
nr 2014/15/N/NZ9/04045 pt. „Identyfikacja peptydów o właściwościach
przeciwutleniających otrzymanych z białek wybranych gatunków owadów
jadalnych” dotyczący korzyści dla zdrowia wynikających z zastosowania
owadów w diecie człowieka, finansowany przez Narodowe Centrum Nauki.
Komisja Europejska propaguje spożycie owadów również poprzez
liczne projekty badawcze oraz popularyzujące to zagadnienie. Przykładem
jest projekt o wartości 3 mln euro „Owady jako nowe źródło białka”
w ramach programu FP7 [21]. Ponadto, 16 listopada 2015 osiągnięto
porozumienie w sprawie zmiany rozporządzenia dotyczącego nowej
żywności [22]. Obecne rozporządzenie obowiązuje od maja 1997 roku,
przez co wydaje się być przestarzałe i nieadekwatne do panujących
trendów żywnościowych. Dzięki nowym przepisom, które wkrótce wejdą
w życie, europejscy konsumenci będą mogli korzystać z szerszego wyboru
żywności, w tym jadalnych owadów, a europejski sektor rolno-spożywczy
uzyska bardziej sprzyjające warunki do wprowadzenia innowacji.
Wbrew pozorom istnieje wiele możliwości zastosowania owadów
w przetwórstwie spożywczym. Niechęć do spożywania potraw z całych
owadów nie przekreśla innych możliwości ich użycia, których jest wiele.
Jedną z metod może być stosowanie sproszkowanych owadów lub tzw.
mąki z owadów jako dodatek do różnego rodzaju produktów, w zależności
od charakteru produktu, jaki chcemy uzyskać, jego pożądanych cech czy
właściwości. Kolejnym sposobem jest izolowanie poszczególnych skład-
181
Ewelina Zielińska
ników, które chcemy wykorzystać m.in. białko, chityna, tłuszcz. Tego typu
półprodukty nie charakteryzują się żadnym nietypowym smakiem czy
zapachem, który mógłby nas zniechęcać do ich spożycia. Ponadto posiadają
one lepsze właściwości niż stosowane konwencjonalnie izolaty lub
koncentraty białka czy oleje [1, 5, 12]. Nowoczesny przemysł spożywczy
koncentruje się na poszukiwaniu alternatywnych źródeł żywności, głównie
białka, na stosowaniu nowych metod wytwarzania i przetwórstwa żywności, więc stosowanie owadów w przetwórstwie na pewno nie jest
nieuzasadnione.
3.1. Białko
Owady stanowią źródło pełnowartościowego białka, w ilości od 15 do
81% suchej masy, zawierającego komplet aminokwasów egzogennych,
którego strawność sięga 98% [16].Zawartość białka silnie zależy od
gatunku,rodzaju zastosowanej paszy oraz od stadium rozwoju. W większości przypadków dorosłe owady zawierają wyższą ilość białka niż
pozostałe formy rozwojowe [23]. Przedstawiona charakterystyka białka
owadziego pozwala stwierdzić, iż może ono znaleźć szerokie zastosowanie
w przemyśle spożywczym. Naukowcy na całym świecie opracowują
receptury otrzymywania odtłuszczonej mąki z owadów bogatej w białko
oraz izolatów czystego białka. Jest to prosty sposób na wkomponowanie
owadów w dietę nieprzekonanych Europejczyków [1]. Dla wielu konsumentów duże znaczenie ma postać spożywanych potraw. Całe owady
budzą często obrzydzenie, czasem strach, podczas gdy zmielone u wielu
osób nie wywołują niemal żadnych emocji. Niewykluczone jest więc
zastosowanie dodatku białka z owadów będącego substytutem chociażby
białek roślinnych popularnie stosowanych w wędlinach czy innych
przetworach mięsnych. Białko owadów w przeciwieństwie do białek
roślinnych jest pełnowartościowe, czyli zawiera komplet aminokwasów
egzogennych. Jego dodatek pozwoliłby więc na podniesienie wartości
odżywczej wielu produktów mięsnych, w których stosuje się wypełniacze.
Białka zbóż stanowią podstawę diety wielu ludzi na świecie, jednak
ubogie są w takie aminokwasy jak lizyna, tryptofan, treonina, podczas gdy
wiele gatunków owadów charakteryzuje się ich wysoką zawartością.
Zestawienie takich komplementarnych produktów pozwala na wzbogacenie
diety poprzezpodniesienie jakości spożywanego białka.
Białko o wysokiej wartości biologicznej i wysokiej strawności jest
pożądane również przez grupy konsumentów o zwiększonym zapotrzebowaniu na ten składnik np. sportowców. Wyizolowane białka owadów mogą
zatem stanowić podstawę wysokobiałkowych produktów.
182
3.2. Olej
Zawartość tłuszczu w jadalnych owadach wynosi 10-50% i zależy od
wielu czynników (gatunek, stadium rozwoju, zastosowana karma). Owady
bogate są w wielonienasycone kwasy tłuszczowe, często zawierają kwas
linolowy i α-linolenowy. Skład nienasyconych kwasów tłuszczowych
omega-3i omega-6 w mączniku młynarku (Tenebrio molitor) jest porównywalny z niezbędnymi nienasyconymi kwasami tłuszczowymi występującymi w tłuszczach ryb [5, 13, 17]. Obecnie głównym źródłem kwasów
tłuszczowych omega-3 i omega-6 w naszej diecie są właśnie ryby. Jednak
z różnych powodów nie zawsze stanowią one obowiązkowy składnik
w diecie. W związku z tym jeszcze większego znaczenia nabiera skład
kwasów tłuszczowych owadów i możliwość ich zastosowania w przemyśle
spożywczym.
Aby dostarczyć do organizmu cennych kwasów tłuszczowych zawartych w owadach możemy spożywać je w całości, ale nie jest to jedyne
rozwiązanie. Oleje otrzymywane są chociażby podczas produkcji mąki
z owadów, a dokładnie podczas procesu jej odtłuszczania, gdzie początkowo były one swego rodzaju produktem ubocznym.Usuwanie tłuszczu
w tym procesie powoduje zmniejszenie kleistości koncentratów białka oraz
zapobiega niepożądanym procesom utleniania kwasów tłuszczowych.
Wyekstrahowany tłuszcz może jednak zostać użyty do innych celów.
W krajach, gdzie jest on tradycyjnie spożywanystosuje się go do smażenia
owadów, mięsa czy innych produktów spożywczych [1].
Otrzymane z owadów oleje mogą mieć szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, począwszy od dressingów do sałat, czyli jako dodatek
do tradycyjnie spożywanych potraw, aż po próbę zastąpienia nimi
tradycyjnie stosowanych w technologii żywności tłuszczy.
3.3. Chityna
Owady zawierają znaczne ilości błonnika pokarmowego, a tę funkcję
pełni chityna – nierozpuszczalne włókna pochodzące ze szkieletu zewnętrznego owadów. Zawartość węglowodanów w owadach jadalnych
wynosi 6,7-16% i znaczną ich część stanowi długołańcuchowy polimer
N-acetylo-glukozaminy – chityna. Jej zawartość szacuje się na 1,1613,72 mg/100g suchej masy [12]. Chityna owadów ma jednak większe
znaczenie niż tylko pełnienie roli włókna pokarmowego. Badania potwierdziły, że może ona działać jako środek hemostatyczny do naprawy tkanek,
poprawiając gojenie się ran, ma istotny wpływ na zmniejszenie stężenia
cholesterolu w surowicy krwi, działa jako antykoagulant, posiada
właściwości przeciwpasożytnicze oraz łagodzi niektóre stany alergiczne
[24-26]. Stwierdzono, że chityna i chitozan (produkowany przez deacety-
183
Ewelina Zielińska
lację chityny) posiadają właściwości, które mogą poprawić odpowiedź
immunologiczną specyficznych grup ludzi. Analiza reakcji immunologicznej na chitynę i jej roli w indukowaniu alergii wykazała, że odpowiedź
organizmu wydaje się być zależna od wielkości cząsteczki chityny.
Potwierdzono, że średniej wielkości cząsteczki chityny wywoływały
reakcję alergiczną, podczas gdy małe cząstki chityny miały efekt odwrotny
i zmniejszały reakcję alergiczną [27].
Chityna pełni funkcję błonnika pokarmowego ze względu na fakt, iż nie
jest ona trawiona przez ludzi. Jednakże w soku żołądkowym stwierdzono
obecność chitynazy. Jej aktywność jest zauważalna jednak u ludzi
pochodzących z krajów, gdzie owady są spożywane regularnie [24].
3.4. Całe owady
Poza wysoką zawartością białka i cennego profilu kwasów tłuszczowych owady posiadają składniki mineralne i witaminy, które także
odgrywają ważną rolę w diecie człowieka. Niedobory tych składników,
które stają się coraz powszechniejsze w krajach rozwijających się, mogą
mieć poważne negatywne skutki dla zdrowia, prowadzące do zaburzeń
w wielu funkcjach organizmu m.in. immunologicznej czy w psychicznym
i fizycznym rozwoju [28]. Wiele gatunków owadów jest bogatym źródłem
żelaza i zawiera go więcej niż wołowina (6 mg/100g suchej masy). Owady
uważa się również za doskonałe źródło cynku, wapnia, miedzi, potasu
i magnezu [29].
Aby móc skorzystać ze wszystkich dobroczynnych właściwości owadów należałoby je konsumować w całości. Są na to dwa sposoby – możemy przygotowywać posiłki na bazie owadów lub dodawać zmielone do
tradycyjnie spożywanych potraw. Najprostszy sposobem wydaje się być
zmielenie owadów do postaci proszku lub pasty i dodanie ich do
niskobiałkowej żywności w celu podniesienia jej wartości odżywczej.
Naukowcy poczynili już pierwsze kroki w kierunku oceny zastosowania
dodatku sproszkowanych owadów do tradycyjnie spożywanych produktów.
Przebadano właściwości funkcjonalne sproszkowanych owadów i stwierdzono, że można je stosować w szczególności w produktach piekarniczych
z powodu wysokiej zdolności do absorpcji wody. Natomiast stabilność
tworzonych przez nie emulsji pozwala im działać jako środek teksturujący
w produktach spożywczych [30].
Coraz popularniejsze stają się w całej Europie owady w formie
przekąsek lub w całości dodawane do czekolad, ciastek czy innych
słodyczy. Coraz więcej sklepów oferuje suszone, pieczone lub liofilizowane owady, przyprawione na słodko i słono lub bez przypraw. Możemy je
samodzielnie przygotowywać do spożycia poprzez zastosowanie kolejnych
184
zabiegów kulinarnych lub spożywać bez dalszej obróbki. Największą
popularnością cieszą się batony i ciastka z dodatkiem owadów oraz
mieszanki typu muesli [31].
4. Podsumowanie
Istnieje wiele możliwości zastosowania owadów w produktach żywnościowych podyktowanych ich bogatym składem odżywczym oraz właściwościami funkcjonalnymi.Jadalne owady w Europie cieszą się coraz
większą popularnością, ale nie brakuje też nieprzekonanych konsumentów
pełnych obaw co do ich spożywania. Hodowle prowadzone pod ścisłą
kontrolą oraz stały nadzór nad całym procesem produkcyjnym, pozwalają
wyeliminować zagrożenia ze strony kwestii bezpieczeństwa zdrowotnego
tego typu żywności. Z kolei szereg prowadzonych badań potwierdza, że
owady mogą być obiecującą alternatywą dla mięsa zwierząt gospodarskich.
Postrzegane są zazwyczaj jako szansa na zniwelowanie niedostatku lub
braku pożywienia w krajach rozwijających się, ale warto również spojrzeć
na nie jak na szansę poprawy jakości żywności w krajach rozwiniętych.
Literatura
1.
van Huis, A., van Itterbeeck, J., Klunder, H., Mertens, E., Halloran, A., Muir,
G., Vantomme, P. Edible insects Future prospects for food and feed security,
FAOForestry (Paper 171) (2013)
2. Rumpold B. A., Schlüter O. K. Potential and challenges of insects as
an innovative source for food and feed production, Innovative Food Science
& Emerging Technologies, 17 (2013), s. 1-11
3. Rumpold B. A., Schlüter O. K. Nutritional composition and safety aspects of
edible insects, Molecular Nutrition and Food Research, 57(3) (2013), s. 802-823
4. Ramos-Elorduy J., Moreno J. M. P., Camacho V. H. M. Could grasshoppers
be a nutritive meal, Food and Nutrition Sciences, 3 (2012), s. 164-175
5. Tzompa-Sosa D. A., Yi L., van Valenberg H. J., van Boekel M. A.,
Lakemond, C. M. Insect lipid profile: aqueous versus organic solvent-based
extraction methods, Food Research International, 62 (2014), s. 1087-1094
6. Oonincx D. G., De Boer I. J. Environmental impact of the production of
mealworms as a protein source for humans–a life cycle assessment, PloS one,
7 (12) (2012), e51145
7. http://www.micronutris.com/index.php?route=product/category&path=59
(dostęp czerwiec 2016)
8. http://www.junglebar.co/ (dostęp czerwiec 2016)
9. http://www.portalspozywczy.pl/handel/wiadomosci/w-niemczech-dzialasklep-z-jadalnymi-owadami,96395.html(dostęp czerwiec 2016)
10. http://www.portalspozywczy.pl/horeca/wiadomosci/polacy-chca-jesc-robakiale-nie-maja-gdzie,121026_1.html
11. https://www.wageningenur.nl/en/show/Insects-to-feed-the-world.htm
185
Ewelina Zielińska
12. Finke M. D. Estimate of chitin in raw whole insects, Zoo Biology, 26 (2007),
s. 105-115
13. Finke M. D. Complete nutrient composition of commercially raised
invertebrates used as food for insectivores, Zoo Biology, 21 (3) (2002), s. 269-285
14. Zielińska E., Baraniak B., Karaś M., Rybczyńska K., Jakubczyk A. Selected
species of edible insects as a source of nutrient composition, Food Research
International, 77 (2015), s. 460-466
15. Ramos-Elorduy J. Energy supplied by edible insects from Mexico and their
nutritional and ecological importance, Ecology of Food and Nutrition,
47 (2008), s. 280-297
16. Ramos-Elorduy J., Moreno J. M. P., Prado E. E., Perez M. A., Otero J. L., De
Guevara O. L. Nutritional value of edible insects from the state of Oaxaca,
Mexico, Journal of food composition and analysis, 10 (2) (1997), s. 142-157
17. Yang L. F., Siriamornpun S., Li D. Polyunsaturated fatty acid content of
edible insects in Thailand, Journal of Food Lipids, 13 (3) (2006), s. 277-285
18. FAO, 2009. Food and Agriculture Organization of the United Nations, How to
feed the World in 2050,
http://www.fao.org/fileadmin/templates/wsfs/docs/expert_paper/How_to_Feed
_the_World_in_2050.pdf
19. http://www.portalspozywczy.pl/handel/wiadomosci/jadalne-owady-w-oferciejednego-z-supermarketow,107353.html (dostęp czerwiec 2016)
20. http://www.openbugfarm.com/ (dostęp czrwiec 2016)
21. https://ec.europa.eu/research/fp7/ (dostęp czerwiec 2016)
22. ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE)
2015/2283 z dnia 25 listopada 2015 r. w sprawie nowej żywności, zmieniające
rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 1169/2011 oraz
uchylające rozporządzenie (WE) nr 258/97 Parlamentu Europejskiego i Rady
oraz rozporządzenie Komisji (WE) nr 1852/2001
23. Ademolu K. O., Idowu A. B. Olatunde G. O. Nutritional value assessment of
variegated grasshopper, Zonocerusvariegatus(L.) (Acridoidea:
Pygomorphidae), during post-embryonic development, African Entomology,
18 (2) (2010), s. 360-364
24. Paoletti M. G., Norberto L., Damini R., Musumeci S. Human gastric juice
contains chitinase that can degrade chitin, Annals of Nutrition and
Metabolism, 51 (3) (2007), s. 244-251
25. Xia Z., Chen J., Wu S. Hypolipidemic activity of the chitooligosaccharides
from Clanisbilineata (Lepidoptera), an edible insect, International Journal of
Biological Macromolecules, 59 (2013), s. 96-98
26. Muzzarelli R. A. A. Chitins and chitosans as immunoadjuvants and nonallergenic drug carriers, Marine Drugs, 8 (2) (2010), s. 292-312
27. Brinchmann B. C., Bayat M., Brøgger T., Muttuvelu D. V., Tjønneland A.,
Sigsgaard T. A possible role of chitin in the pathogenesis of asthma and allergy,
Annals of Agricultural and Environmental Medicine, 18 (2011), s. 7-12
28. FAO.State of food and agriculture 2010-2011. Women in agriculture: closing
thegender gap for development. Rome (2011)
186
29. Bukkens S. G. F. Insects in the human diet: nutritional aspects,. Paoletti W:
M.G, Ecological implications of minilivestock; role of rodents, frogs, snails,
and insects for sustainable development, Science Publishers, New Hampshire,
(2005), s. 545-577
30. Omotoso O. T. Nutritional quality, functional properties and anti-nutrient
compositions of the larva of Cirinaforda (Westwood) (Lepidoptera:
Saturniidae), Journal of Zhejiang University Science B, 7 (2006), s. 51-55
31. http://m.portalspozywczy.pl/raporty/owady-w-przekaskach-i-slodyczachciekawostka-czy-poczatek-nowego-trendu,130719_1.html(dostęp czerwiec
2016)
Możliwości praktycznego wykorzystania owadów jadalnych
w przemyśle spożywczym
Streszczenie
Entomofagia, czyli spożywanie owadów, powszechna jest w wielu krajach na świecie, natomiast
dla Europejczyków wciąż pozostaje mało znana i niezrozumiana. Jednak najnowszy trend
wskazuje na wzrost zainteresowania spożyciem owadów, a powodów zmiany nastawienia jest
wiele. Przede wszystkim owady stanowią doskonałe źródło pełnowartościowego białka, które na
różne sposoby możemy wykorzystać w przemyśle spożywczym. Owady to również nienasycone
kwasy tłuszczowe, chityna, mikroelementy i witaminy. Obecnie entomofagia nie musi się
kojarzyć tylko z bezpośrednim spożyciem całych owadów. Mogą one być wprowadzane jako
składnik produktów spożywczych i tym samym podnosić ich wartość odżywczą.
Słowa kluczowe: entomofagia, białko, owady jadalne
Possibilities of practical use of edible insects in the food industry
Abstract
Entomophagy, e.g. eating insects, is common in many countries in the world, but in Europe is still
little known and misunderstood. However, the latest trend shows increasing interest in the
consumption of insects, and there area lot of reasons for a change of attitude. Above all insects are
an excellent source of proteinwhich we can use in the food industry in different ways. Insects
contain also unsaturated fatty acids, chitin, microelements and vitamins. Currently entomophagy
do not have to be associated with the direct consumption of whole insects. Insects can be
introduced into human diet in many different ways, what will provide benefits by increasing the
nutritional value of food products.
Keywords: entomophagy, protein, edible insect
187
Szymon Mania1, Robert Tylingo2
Wpływ zmiennych
procesu kapsułkowania współosiowego
na stabilność oksydacyjną oleju rzepakowego
1. Wstęp
Oleje jadalne stanowią istotny składnik funkcjonalny żywności ze
względu na korzystny wpływ na funkcjonowanie organizmu ponad efekt
odżywczy [1]. Warunkiem tej funkcjonalności jest jednak zapewnienie
wysokiej jakości gotowego produktu. Wartość tłuszczów wynika głównie
z obecności w nich niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych [2].
Duża zawartość podwójnych wiązań znacznie przyspiesza tempo utleniania
tych kwasów, co z kolei przekłada się na obniżenie wartości odżywczej
i technologicznej. Co więcej, organizm człowieka przyjmujący tłuszcze,
które uległy już stopniowej oksydacji nie czerpie z nich żadnych korzyści,
a wręcz przeciwnie może być narażony na zmiany chorobowe [3].
Jednym ze sposobów mających na celu przedłużenie trwałości i przydatności do spożycia olejów jest kapsułkowanie ich w strukturze naturalnych
polimerów, dopuszczonych do spożycia. Dotychczasowe metody kapsułkowania olejów jadanych dostępne w literaturze opierają się na unieruchamianiu oleju w całej objętości nośnika i zgodnie z nomenklaturą naukową
nazywane są sferami lub mikrosferami [4, 5, 6, 7]. Ze względu na dużą
porowatość wykorzystywanych nośników, szybkie utlenianie się olejów
jest nadal nieuniknione, zwłaszcza w zewnętrznej warstwie sfery graniczącej z jej zewnętrznym otoczeniem zawierającym tlen. Eliminuje to
powyższe metody jako sposób zabezpieczania i dostarczania i przechowywania olejów.
Literatura naukowa wciąż uboga jest w informacje na temat praktycznego wykorzystania technik koncentrycznych do tworzenia kapsułek
z oddzielnym rdzeniem [8, 9, 10]. Żadna z nich nie bierze pod uwagę
zastosowania system współosiowego do ochrony olejów.
Jeśli badana technologia oraz zastosowane materiały płaszcza pozwoliłyby na skuteczną ochronę oraz wydłużenie terminu ważności ochrania1
[email protected], Katedra Chemii, Technologii i Biotechnologii Żywości, Wydział
Chemiczny, Politechnika Gdańska, http://www.pg.edu.pl
2
[email protected], Katedra Chemii, Technologii i Biotechnologii Żywości, Wydział
Chemiczny, Politechnika Gdańska, http://www.pg.edu.pl
188
nych substancji, to z pewnością mogłyby znaleźć wiele zastosowań także
innych gałęziach przemysłu, nie tylko spożywczego.
2. Cel pracy
Celem badań było określenie wpływu materiału konstrukcyjnego
głowicy, rodzaju polimeru stanowiącego płaszcz wraz z roztworem
utwardzającym, a także warunków temperaturowych podczas przechowywania na stabilność modelowego oleju jadalnego w ogólnej ocenie
potencjału współosiowej metody kapsułkowania jako alternatywy do
sposobu przedłużania trwałości funkcjonalnych składników żywności
Wykaz stosowanych odczynników chemicznych:
 alginian sodu, czda. Sigma Aldrich;
 alkohol etylowy 96% v/v czda., Avantor Performance Materials
Poland S.A.;
 chitozan MMW i 75-85% DD czda., Sigma Aldrich;
 chloroform czda., POCH S.A.;
 eter naftowy czda., POCH S.A.;
 guma guar, czda., Sigma Aldrich;
 jodek potasu, czda., Sigma Aldrich;
 kwas octowy 99,5-99,9%, czda., POCH S.A.;
 kwas mlekowy 88%, CHEMPUR;
 mleczan wapnia, czda. Sigma Aldrich;
 olej rzepakowy rafinowany "Kujawski";
 p-anizydyna, czda., Sigma Aldrich;
 sprężony azot do transportu pneumatycznego;
 tiosiarczan sodu, czda. Sigma Aldrich;
 skrobia rozpuszczalna, czda. Sigma Aldrich;
 wodorotlenek sodu, czda., P.P.H. Stanlab;
 2,2,4-trimetylopentan, 99,8%, Sigma Aldrich
Wykaz stosowanej aparatury i materiałów zużywalnych:
 aparatura do kapsułkowania współosiowego (Rys.1);
 biureta automatyczna Schillinga;
 chłodziarka laboratoryjna POL-EKO CHL1;
 cieplarka laboratoryjna BINDER KT-54;
 gilzy ekstrakcyjne z włókna szklanego 19x50 mm Whatman;
 kuwety kwarcowe 10 mm Bionovo;
 liofilizator CHRIST Alpha 2-4 LSC;
 mieszadło magnetyczne Heidolph MR Hei-Mix S;
189








mieszadło mechaniczne Heidolph RZR 2051;
moździerz z tłuczkiem;
obrotowa wyparka próżniowa Büchi Rotavapor R-134;
piasek oczyszczony;
spektorfotometr Helios Alpha;
waga precyzyjna RADWAG PS 1000 X2;
wata bawełniana;
zestaw do ekstrakcji oleju metodą Puzanowa składający się z kolby
okrągłodennej umieszczonej w płaszczu grzejnym pod chłodnicą
zwrotną.
3.1. Przygotowanie roztworów do kapsułkowania
3.1.1. Układ chitozanowy
Do formowania płaszcza kapsułki zastosowano 2,0% roztwór chitozanu
o średniej masie cząsteczkowej. Odpowiednią masę polimeru dodawano
stopniowo do 0,1M roztworu kwasu mlekowego podczas ciągłego mieszania z wykorzystaniem mieszadła mechanicznego. Gotowy roztwór przed
użyciem poddawano dwugodzinnej inkubacji w temperaturze pokojowej.
Jako modelowy rdzeń w badaniach wykorzystano olej rzepakowy, nie
poddawany żadnej obróbce wstępnej.
Formujące się kapsułki zbierano do roztworu utwardzającego, który
stanowił 50% (v/v) etanol, będący jednocześnie 5% roztworem wodorotlenku sodu. Zjawisko kontrakcji podczas mieszania etanolu z wodą
uwzględniono, posługując się stężeniami masowymi, tak aby finalne objętościowe stężenie alkoholu etylowego wynosiło 50% [11]
3.1.2. Układ alginianowy z gumą guar
Do formowania płaszcza kapsułki zastosowano 4,0% roztwór alginianu
sodu, zawierający jednocześnie 0,75% dodatek gumy guar zapewniający
odpowiednią lepkość roztworu podczas kapsułkowania. Oba polimery
rozpuszczano w odpowiedniej objętości wody destylowanej z wykorzystaniem mieszadła mechanicznego. Gotowy roztwór przed użyciem poddawano dwugodzinnej inkubacji temperaturze pokojowej.
Jako modelowy rdzeń w badaniach wykorzystano olej rzepakowy, nie
poddawany żadnej obróbce wstępnej.
Formujące się kapsułki zbierano do roztworu utwardzającego, który
stanowił 4% roztwór mleczanu wapnia.
190
3.2. Kapsułkowanie oleju
W celu zamknięcia oleju posłużono się współosiową metodą enkapsulacji, w której przepływ poszczególnych mediów przez głowicę odbywa się
w sposób uniemożliwiający ich wzajemne mieszanie się [12].
W celu wyprodukowania kapsułek o strukturze kropla w kropli, olej
i roztwór płaszcza umieszczono w odpowiednich kolbach ssawkowych.
Pracę instalacji uruchamiano przez odkręcenie zaworów butli z azotem,
a następnie regulację prędkości przepływu mediów do momentu uzyskania
struktury kropla w kropli. W dalszej kolejności pod głowicą umieszczano
szklany krystalizator o średnicy 150 mm, wypełniony 250 cm3 roztworu
utwardzającego. Krystalizator umieszczony był na płycie mieszadła magnetycznego. Odległość między lustrem roztworu utwardzającego a wylotem
igieł wynosiła 5 cm. Spadek kropli do roztworu następował grawitacyjnie.
Po zakończeniu pracy aparatury, kapsułki utwardzano w tym samym
roztworze przez kolejne 2 godziny, następnie kilkakrotnie przemywano
woda destylowaną.
3.3. Ocena wpływu zmiennych procesu kapsułkowania na
stabilność oleju
Stabilność rafinowanego oleju rzepakowego badano na podstawie pomiaru
liczby nadtlenkowej oraz anizydynowej, świadczących o zawartości
pierwotnych i wtórnych produktów utleniania. Do badań wykorzystano
rafinowany olej rzepakowy „Kujawski”. W teście porównano szybkość
utleniania się oleju podczas kapsułkowania go za pomocą głowicy szklanej
i wykonanej ze stali. Dla każdej z głowic sprawdzono następujące 3 warianty:
olej przetłoczony wewnętrzną igłą bez tworzenia otoczki, olej kapsułkowany
w nośniku chitozanowym oraz olej kapsułkowany w nośniku alginianowym
z gumą guar. Oznaczenia liczb charakterystycznych wykonano bezpośrednio
po każdej operacji jego obróbki, a także po tygodniu przechowywania prób
w temperaturach 4°C, 25°C i 40°C. Próbę kontrolną stanowił olej bezpośrednio po otwarciu opakowania termostatowany w dokładnie takich
samych warunkach jak opisane powyżej próby badane
3.3.1. Oznaczanie liczby nadtlenkowej
Liczbę nadtlenkową badanych olejów oznaczono na podstawie metodyki zawartej w Farmakopei Polskiej (01/2008:20505) [13].
Próbkę oleju odważano z dokładnością do 0,001 g do kolby stożkowej
ze szlifem i rozpuszczano w 12 cm3 chloroformu, natomiast próbkę kapsułek naważano z dokładnością do 0,001 g, a następnie niszczono w moździerzu z dodatkiem piasku oczyszczonego i ekstrahowano chloroformem
poprzez trzykrotne przemycie sumaryczną objętością 12 cm3 rozpuszczal-
191
nika, przenosząc go do kolby stożkowej ze szlifem. Do przygotowanej
naważki dodawano 18 cm3 kwasu octowego, a następnie 0,5 cm3 nasyconego roztworu jodku potasu. Kolbę zamykano korkiem ze szlifem, mieszano przez 1 minutę. Po tym czasie do kolby dodawano 30 cm3 wody destylowanej i 5 cm3 0,5% roztworu skrobi. Całość po wymieszaniu miareczkowano 0,01 N roztworem tiosiarczanu sodu. Wartość liczby nadtlenkowej
[meqO2/kg] dla badanych próbek obliczano na podstawie zależności:
𝐿𝑂𝑂 =
𝑀∙ 𝑉1 −𝑉2 ∙1000
𝑚
(1)
gdzie: M – miano roztworu tiosiarczanu sodu (0,01 N); V1 – objętość
roztworu tiosiarczanu sodu zużyta do miareczkowania analizowanej próby
[cm3]; V2 – objętość roztworu tiosiarczanu sodu zużyta do miareczkowania
próby ślepej [cm3]; m – masa analizowanej próby [g]
Rysunek 1. Schemat zestawu do kapsułkowania metodą współosiową (1-głowica kapsułkująca,
1a- krócieć wlotowy rdzenia, 1b-króciec wlotowy roztworu płaszcza, 1c-króciec wlotowy gazu
inertego zrywającego krople, 2-butla ciśnieniowa z azotem, 3, 4-rotamert, 5, 6-naczynie z olejem
i roztworem płaszcza, 7-krystalizator z roztworem utwardzającym na mieszadle magnetycznym,
8-widok głowicy od spodu, 8d-otwory wylotowe gazu inertnego zrywającego krople, 8e-otwór
wylotowy roztworu płaszcza, 8f-otwór wylotowy oleju [12]
192
3.3.2. Oznaczanie liczby anizydynowej
Liczbę anizydynową w badanych olejach oznaczono na podstawie
Normy PrPN-EN-ISO 6885:2000 „Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce
– Oznaczanie liczby anizydynowej” (EN ISO 6885:2000) [14].
Próbkę oleju odważano z dokładnością do 0,001 g do kolby miarowej
o pojemności 25 cm3 ze szlifem, a następnie rozpuszczano w 2,2,4trimetylopentanie i dopełniano do kreski. Próbkę kapsułek naważano
z dokładnością do 0,001 g, a następnie niszczono w moździerzu
i ekstrahowano 2,2,4-trimetylopentanem poprzez trzykrotne przemycie
sumaryczną objętością 15 cm3 rozpuszczalnika. Izooktanowy roztwór oleju
z kapsułek zbierano do kolby miarowej o pojemności 25 cm3 ze szlifem,
a następnie dopełniano rozpuszczalnikiem do kreski. Odczynnik anizydynowy przygotowywano był poprzez rozpuszczenie 0,125 g p-anizydyny
w 40 cm3 lodowatego kwasu octowego w kolbie miarowej o pojemności
50 cm3 i następne dopełnienie kwasu do kreski. Do pomiarów spektrofotometrycznych przygotowano roztwory nieprzereagowane (5 cm3 oleju
w izooktanie i 1 cm3 kwasu octowego) oraz roztwory, w których zaszła
reakcja z p-anizydyną (5 cm3 oleju w izooktanie i 1 cm3 odczynnika
anizydynowego). Wykonano również pomiar próby ślepej (5 cm3 izooktanu
i 1 cm3 odczynnika anizydynowego). Liczbę anizydynową obliczono na
podstawie zależności:
𝐿𝐴 =
100∙𝑄∙𝑉𝐻
𝑚
∙ 1,2 ∙ 𝐴1 − 𝐴2 − 𝐴0
(2)
gdzie: A1-absorbancja roztworu przereagowanego; A2-absorbancja
próby ślepej; A0-absorbancja roztworu nieprzereagowanego; VH – objętość
izooktanu, w której rozpuszczano próbkę [cm3]; Q – stężenie próbki
w mierzonym roztworze (0,01[g/cm3]); m – masa próbki analitycznej [g]
3.3.3. Wyznaczanie zawartości oleju w kapsułkach
Zawartość oleju w kapsułkach oznaczano wykorzystując metodę
ekstrakcji z eterem naftowym. Niewielką ilość hydrożelowych kapsułek
(ok. 5 g) ważono, a następnie poddano liofilizacji. Suche kapsułki niszczono i przenoszono ilościowo do gilzy ekstrakcyjnej. Kolbę okrągłodenną
o pojemności 250 cm3 ważono wraz kaolinem, a następnie wprowadzano
do niej 50 cm3 rozpuszczalnika. Kolbę umieszczano pod chłodnicą zwrotną
oraz w płaszczu grzejnym. Gilzę z kapsułkami nawieszano w kolbie nad
lustrem cieczy i uruchomiano płaszcz grzejny. Ekstrakcję prowadzono 60
minut od momentu rozpoczęcia wrzenia rozpuszczalnika. W kolejnym
etapie eter odparowywano z użyciem obrotowej wyparki próżniowej.
W celu usunięcia ewentualnych pozostałości rozpuszczalnika, wnętrze
kolby z olejem osuszano strumieniem azotu, a następnie ponownie ważono.
193
Zawartość oleju dla każdej partii kapsułek oznaczano w trzech powtórzeniach.
Zawartość oleju w odniesieniu do hydrożelowych kapsułek obliczano
według zależności:
𝑂𝐶 =
𝑂2 −𝑂1
𝐶
∙ 100
(3)
gdzie: O2 – masa oleju w kolbie okrągłodennej po ekstrakcji i odparowaniu rozpuszczalnika [g]; O1 – masa pustej kolby okrągłodennej [g];
C – masa kapsułek przed suszeniem [g]
4. Analiza wyników badań
Materiał badawczy stanowił rafinowany olej rzepakowy „Kujawski”
posiadający co najmniej roczny termin przydatności do spożycia. Wyniki
przedstawione w poniższych tabelach (Tab.1 i Tab. 2) uzyskano wykorzystując jednorodną partię oleju uzyskaną przez zmieszanie sześciu
litrowych opakowań, a następnie poddanie go odpowiedniej obróbce.
Obróbka ta polegała na utworzeniu kapsułek chitozanowych, alginianowych z dodatkiem gumy guar, z użyciem szklanej i metalowej głowicy,
a także przetłoczenie olejów przez wewnętrzne igły tychże głowic bez
tworzenia polimerowego płaszcza. Wyjściowa wartość liczby nadtlenkowej
była niska (1,26 ± 0,02 mEqO2/kg). W sposób nieznaczący wartość tej
liczby zmieniła się bezpośrednio po przetłoczeniu oleju przez szklaną
głowicę, a także po zamknięciu go w strukturze kapsułek alginianowych
i chitozanowych. Wykorzystanie do obróbki oleju głowicy metalowej
spowodowało wzrost liczby nadtlenkowej do wartości ok. 2,7 mEq O2/kg,
mierzonej bezpośrednio po utworzeniu kapsułek lub jego przetłoczeniu
wewnętrzną igłą (Tab.1). Tygodniowe termostatowanie prób wykazało, że
największa wartość liczby nadtlenkowej uzyskana została w przypadku
kapsułek w otoczce chitozanowej, formowanych przy użyciu głowicy
metalowej dla wszystkich badanych temperatur (Tab.1). Zgodnie z normą
PN-A-86908: Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce – Rafinowane oleje
roślinne, maksymalna dopuszczalna wartość liczby nadtlenkowej dla oleju
rzepakowego rafinowanego wynosi 5 mEq O2/kg. Wartość ta w czasie
trwania testów została przekroczona jedynie w przypadku kapsułek
tworzonych za pomocą głowicy metalowej i termostatowanych w temperaturze 40°C. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że
wzrost temperatury w odniesieniu do wszystkich badanych układów
wpływał proporcjonalnie na wzrost ilości tworzących się nadtlenków w tej
samej jednostce czasu.
Przetłaczanie oleju przez głowicę szklaną bez tworzenia kapsułek nie
wpływało na zmianę zawartości nadtlenków. Najniższe wartości liczby
194
nadtlenkowej w przypadku tej samej głowicy uzyskano dla kapsułek
formowanych z alginianu z dodatkiem gumy guar, dla wszystkich temperatur termostatowania prób i jest to jednocześnie układ, w którym liczba
nadtlenkowa podczas trwania testu wzrosła w najmniejszym stopniu.
Istotnych różnic pomiędzy wartościami liczby nadtlenkowej nie zaobserwowano porównując olej z kapsułek alginianowych tworzonych z wykorzystaniem głowicy metalowej, a także oleju jedynie przez tę głowicę
przetłoczonego. Największe wartości liczby nadtlenkowej w przypadku tej
głowicy uzyskano dla oleju kapsułkowanego w polimerze chitozanowym.
Tabela.1 Zmiany liczby nadtlenkowej oleju rzepakowego w zależności od materiału głowicy
kapsułkującej, płaszcza kapsułki i temperatury termostatowania prób
Kontrola
bez płaszcza
p. chitozaGłowica
nowy
szklana
p. alginianowy
z gumą guar
bez płaszcza
p. chitozaGłowica
nowy
metalowa
p. alginianowy
z gumą guar
Po otwarciu/
kapsułkowaniu
1,26 ± 0,02
1,28 ± 0,03
4oC
1,37 ± 0,02
1,41 ± 0,03
Po tygodniu
25oC
2,10 ± 0,05
2,09 ± 0,08
40oC
3,10 ± 0,08
3,15± 0,11
1,34 ± 0,05
2,00 ± 0,10
2,84 ± 0,02
3,97 ± 0,08
1,29 ± 0,03
1,50 ± 0,04
2,30 ± 0,02
3,21 ± 0,05
2,63 ± 0,10
2,37 ± 0,14
4,13 ± 0,12
5,10 ± 0,07
2,70 ± 0,08
2,54 ± 0,02
4,60 ± 0,09
5,56 ± 0,11
2,69± 0,03
2,36± 0,08
4,24 ± 0,06
5,15 ± 0,12
Wyniki oznaczeń liczby anizydynowej wykazują analogiczną zależność
do tej uzyskanej podczas pomiarów liczby nadtlenkowej (Tab.1).
Początkowo wszystkie próby oleju po obróbce wykazywały bardzo małą
zawartość wtórnych produktów utlenienia, co związane jest z koniecznością wygenerowania w pierwszej kolejności produktów pierwotnych
przemian oksydacyjnych. Makareviciene i Janulis podają, że wartość liczby
anizydynowej w olejach rafinowanych nie powinna przekraczać 8 jednostek [15]. Wartość ta nie została osiągnięta w żadnym z badanych układów.
Najniższą wartość liczby anizydynowej przypisuje się dla oleju kapsułkowanego w strukturze żelu alginianowego z dodatkiem gumy guar, zamykanego z zastosowaniem głowicy szklanej. Z kolei największa wartość
liczby anizydynowej osiągnięto dla oleju kapsułkowanego w żelu chitozanowym przy użyciu głowicy metalowej (Tab.2). Szybsze utlenianie się
oleju kapsułkowanego i tłoczonego za pomocą głowicy metalowej może
być spowodowane obecnymi w niej śladowymi ilościami metali katalizu-
195
jących procesy oksydacyjne. Z technologicznego punktu widzenia zastosowanie w przemyśle transportu pneumatycznego w połączeniu z baterią
szklanych głowic mija się z celem. Przyczyną większych zawartości
nadtlenków oraz wtórnych produktów utlenienia w olejach kapsułkowanych w chitozanie, mimo jego działania przeciwutleniającego [16],
w stosunku do alginianu z gumą guar, niezależnie od użytej głowicy
i temperatury przechowywania prób, może być obecność etanolu
i wodorotlenku sodu w roztworze służącym do utwardzania kapsułek.
Alkohole w obecności wodorotlenków wykorzystywane są w reakcjach
zasadowej transestryfikacji triacylogliceroli i zmydlania. Anastopoulos
i współpracownicy wykazali, że wydajność tego procesu nawet w stosunkowo niskiej temperaturze (35°C) po upływie 30 minut wynosi ok. 20%
[17]. W przypadku zastosowania w procedurze roztworu alginianiu
z dodatkiem gumy guar oraz roztworu mleczanu wapnia jako roztworu
utwardzającego, niekorzystny wpływ pH został całkowicie wyeliminowany, co prawdopodobnie jest przyczyną wolniejszego utleniania się
kapsułkowanego w ten sposób oleju.
Tabela.2 Zmiany liczby anizydynowej oleju rzepakowego w zależności od materiału głowicy
kapsułkującej, płaszcza kapsułki i temperatury termostatowania prób
Kontrola
bez płaszcza
p. chitozaGłowica
nowy
szklana
p. alginianowy
z gumą guar
bez płaszcza
p. chitozaGłowica
nowy
metalowa
p. alginianowy
z gumą guar
Po otwarciu/
kapsułkowaniu
0,14 ± 0,03
0,14 ± 0,04
4oC
0,19 ± 0,02
0,21 ± 0,03
Po tygodniu
25oC
0,30 ± 0,02
0,33 ± 0,07
40oC
0,44 ± 0,02
0,50 ± 0,12
0,36 ± 0,03
0,78 ± 0,10
1,02 ± 0,02
1,40 ± 0,02
0,20 ± 0,03
0,30 ± 0,04
0,45 ± 0,02
0,76 ± 0,05
0,24 ± 0,10
1,26 ± 0,05
1,55 ± 0,03
2,13 ± 0,04
0,42 ± 0,05
1,44 ± 0,02
1,98 ± 0,09
3,34 ± 0,08
0,32 ± 0,03
1,35 ± 0,15
1,58 ± 0,04
2,77 ± 0,10
5. Podsumowanie
Prezentowana przez nas praca dowodzi, że metoda współosiowa może
w przyszłości okazać się nową alternatywą w ochronie olejów jadalnych,
szczególnie w przypadku wykorzystania do kapsułkowania roztworów
o neutralnym odczynie pH, w tym alginianu sodu oraz stosowania do
konstrukcji urządzenia materiałów pozbawionych związków mogących
katalizować reakcje utleniania, np. zastosowanie do celów przemysłowych
196
głowic teflonowych zamiast szklanych. Podsumowując, kapsułkowanie
metodą współosiową nie powoduje drastycznych zmian stabilności oleju,
więc w perspektywie dalszych badań możliwe będzie uzyskanie układu
wydłużającego stabilność oleju w stosunku do oleju niekapsułkowanego.
Literatura
Obiedzińska A., Waszkiewicz-Robak B. Oleje tłoczone na zimno jako żywność
funkcjonalna, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 1 (2012), s. 27-44
2. Wroniak M., Łubian M. Ocena stabilności oksydatywnej olejów rzepakowego
i słonecznikowego tłoczonych na zimno z dodatkiem ekstraktu z oregano
w teście rancimat i termostatowym, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość,
4 (2008), s. 80-89
3. Rutkowska J., Żbikowska A. Jakość wybranych olejów roślinnych dostępnych
na polskim rynku, Roczn. PZH, 58 (2007), s. 515-524
4. Domian E., Wasak I. Microencapsulation of rapeseed oil based on spray
drying method, Polish Journal of Food Nutrition Science, 58 (2008), s. 477-483
5. Gallardo G., Guida L., Martinez V., López M. C., Bernhardt D., Blasco R.,
Pedroza-Islals R., Hermida L. G. Microencapsulation of linseed oil by spry
drying for functional food application, Food Research International, 52
(2013), s. 473-482.
6. Przybysz M.A., Szterk A., Zawiślak M., Dłużewska E. Wpływ procesu
mikrokapsułkowania i dodatku przeciwutleniaczy na stabilność oleju rybnego,
ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2 (2014), s. 123-138
7. Quispe-Condori S., Saldaña M.D.A., Temelli F. Microencapsulation of flax oil
with zien using spray and freeze drying, LWT-Food Science and Technology,
44 (2011), s. 1880-1887
8. Kontturi L. S., Yliperttula M., Toivanen P., Määttä A., Määttä A. M., Urtti A.
A laboratory-scale device for the straightforward production of uniform, small
sized cell microcapsules with long-term cell viability, Journal of Controlled
Release, 152 (2011), s. 376-381
9. Liu X.M., He J., Liu S.Y., Chen J.F., Le Y. A novel method for the
preparation of electrophoretic displaymicrocapsules, Material Science and
Engineering B, 185 (2014), s. 94-98
10. Wen Y., Gallego M.R., Nielsen L.F., Jorgensen L., Møller E.H., Nielsen H.M.
Design and characterization of core–shell mPEG–PLGA composite
microparticles for development of cell–scaffold constructs, European Journal
of Pharmaceutics and Biopharmacetics, 85 (2013), s. 87-98
11. Sano M., Hosoya O., Taoka S., Seki T., Kawaguchi T., Sugobayashi K., Juni
K., Morimoto Y. Relationship between solubility of chitosan in alcoholic
solution and it’s gelation, Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 47 (1999),
s. 1044-1046
12. Tylingo R.. Mania S., Szwacki J. A novel method for drop in drop edible oils
encapsulation with chitosan using a coaxial technique, Reactive and
Functional Polymers, 100 (2016), s. 64-72
1.
197
13. Norma 01/2008:20505. Liczba nadtlenkowa. Metoda A, Farmakopea Polska
Wyd. X, tom, Warszawa 2014
14. Norma PrPN – EN ISO 6885. Oleje i tłuszcze roślinne oraz zwierzęce.
Oznaczanie liczby anizydynowej, Warszawa, 2000
15. Makareviciene V., Janulis P. Analiza jakości olejów jadalnych oraz
obowiązkowe wy magania, Tłuszcze Jadalne, 34 (1999), s. 15-32
16. Rinaudo M. Chitin and chitosan: Properties and applications, Progress
in Polymer Science, 31 (2006), s. 603-632
17. Anastopoulos G., Zannikou Y., Strournas S., Kalligeros S. Transestrification
of Vegetable Oil with Ethanol and Characterization of the Key Fuel Properties
of Ethyl Esters, Energies, 2 (2009), s. 362-376
Wpływ zmiennych procesu kapsułkowania wpłóosiowego na stabilność
oksydacyjną oleju rzepakowego
Streszczenie
Praca stanowi kontynuację badań nad stabilnością olejów jadalnych kapsułkowanych metodą
współosiową, w strukturze naturalnych polimerów. W badaniach określono wpływ wybranych
czynników procesu kapsułkowania na stabilność modelowego oleju rzepakowego na podstawie
oznaczeń zawartości pierwotnych i wtórnych produktów utlenienia. Uzyskane wyniki dowodzą,
że najmniejsze zmiany oksydacyjne zachodzą podczas kapsułkowania oleju za pomocą głowicy
wykonanej ze szkła oraz z zastosowaniem alginianu sodu i gumy guar jako płaszcza kapsułki, we
wszystkich badanych temperaturach. W największym stopniu utlenieniu ulegał olej kapsułkowany z wykorzystaniem głowicy metalowej w strukturze płaszcza chitozanowego. Wyznaczone
wartości liczbowe stanowią podstawę do projektowania przebiegu kolejnych testów pozwalających ocenić wpływ stabilności kapsułkowanego oleju w stosunku do działania promieniowania
UV oraz innych wybranych parametrów.
Słowa kluczowe: alginian, chitozan, kapsułkowanie, metoda współosiowa, olej rzepakowy
The influence of process variables on the oxidative stability of rapeseed
oil encapsulated using coaxial method
Abstract
The work is a continuation of the research of edible oils stability, encapsulated using a coaxial
technique in natural polymers structure. Based on content of primary and secondary oxidation
products, in the study effect of selected factors of encapsulation process on the stability of the
model rapeseed oil was determined. The obtained results proved that the smallest changes in the
oxidation occur during encapsulation of the oil with a glass head and using a sodium alginate and
guar gum as a capsule shell for all tested temperatures. The use of the metal head, and a solution
of chitosan as the shell caused the largest oxidation of oil. The determined numerical values are
the basis for designing the next tests to assess the impact of the stability of the encapsulated oil to
UV radiation and other selected parameters.
Keywords: alginate, chitosan, encapsulation, co-axial method, rapeseed oil
198
Marcin Maksymiec1, Anna Frąckiewicz2, Dariusz M. Stasiak3
Produkcja żywności
wspomagana ultradźwiękami
1. Wstęp
Poszukiwanie nowych rozwiązań służących poprawie zarówno wydajności produkcji, jak i utrzymaniu lub zwiększeniu jakości wyrobów, przy
zachowaniu jak najlepszego bilansu ekonomicznego stoi u podstaw
rozwoju każdejgospodarki. Szczególnie ważnym jej obszarem jest przemysł spożywczy, który w Polsce ma kluczowe znaczenie. Dzięki znacznemu
postępowi w nauce ostatnimi czasy, szereg innowacyjnych technologii
wspomaga prace laboratoryjne i różnorakie procesy produkcyjne.Szczególnie
interesujące zastosowania aplikacyjnemają ultradźwięki. Liczne badania
naukowe wskazują na bardzo szerokie spektrum możliwości wykorzystania
energii fal dźwiękowych z zakresu powyżej progu słyszalności do
wspomagania produkcji żywności.Możliwości te dotyczą modyfikacji
właściwości biologiczno-fizyczno-chemicznych materiałów, wykorzystania do
operacji czyszczenia, czy kontroli przebiegu procesów i pracy maszyn.
Pomimo, że ultradźwięki od dłuższego czasu są wykorzystywane w badaniach
i diagnostyce żywności, największy postęp nastąpił w przeciągu ostatnich
kilkunastu lat [1], kiedy to zaczęto wdrażać w pełni sprawne układy do
rzeczywistych procesów w fabrykach. Niniejsza praca stanowi próbę
podsumowania obecnego stanu wiedzy na temat zagadnienia wykorzystania
energii ultradźwięków w produkcji żywności. Rozpatrywania zostaną
podzielone na dwa główne obszary zastosowań: szeroko pojęte pomiary
i diagnostykę oraz modyfikowanie i stymulowanie procesów.
1
[email protected], Katedra Technologii Mięsa i Zarządzania Jakością, Wydział
Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie,
http://www.up.lublin.pl/foodscience-struktura/?id=405
2
[email protected]; Wydział Biotechnologii i Nauk o Środowisku, Katolicki Uniwersytet
Lubelski, http://www.kul.pl/wydzial-biotechnologii-i-nauk-o-srodowisku,14.html
3
[email protected]; Katedra Technologii Mięsa i Zarządzania Jakością, Wydział Nauk
o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie,
http://www.up.lublin.pl/foodscience-struktura/?id=405
199
2. Ultradźwięki
Ultradźwięki (ang. ultrasounds) są to fale dźwiękowe o częstotliwościach od 16(20) kHz do 1 GHz, czyli znajdujących się powyżej progu
słyszenia aparatu słuchowego człowieka. Ultradźwięki mają charakter fali
mechanicznej. Drgania cząstek ośrodka wokół położenia równowagi
rozchodzą się w ośrodku w postaci fal sprężystych. Propagacja fali
akustycznej polega na okresowym zagęszczaniu i rozrzedzaniu ośrodka, co
powoduje chwilowe lokalne oscylacje wartości ciśnienia [2]. Tak jak
wszystkie fale dźwiękowe, opisywane są wielkościami fizycznymi, takimi
jak: prędkość rozchodzenia się fali, długość fali, amplituda, częstotliwość
i natężenie. Natężenie fali determinuje strumień energii niesionej przez
dźwięk, częstotliwość zaś głównie wyznacza próg słyszalności [3].
W zależności od częstotliwości, natężenia fali i sposobu ich wykorzystania wyróżniamy bierne oraz czynne zastosowania ultradźwięków.
Pierwsze z nich są to fale o niskim natężeniu (poniżej 1 W∙cm-2) i wysokiej
częstotliwości (powyżej 100 kHz, zwykle do 100 MHz), drugie zaś
o średniej (1-10W∙cm-2) i dużej (powyżej 10 W∙cm-2, niejednokrotnie do
1000W∙cm-2) intensywności i niskiej częstotliwości (zazwyczaj w zakresie
20-100 kHz) [2, 3].
Ultradźwięki w urządzeniach laboratoryjnych i przemysłowych wytwarzane są zwykle przez przetworniki wykorzystujące odwrotne zjawisko
piezoelektryczne, w których zachodzi konwersja energii elektrycznej na
mechaniczne wibracje o określonej częstotliwości. Przetworniki są montowane głównie do dwóch typów urządzeń, jak: sondy lub wanny ultradźwiękowe [4].
Podczas oddziaływania ultradźwięków na daną substancję występują
zjawiska pierwotne (w momencie ich działania) i wtórne (skutek zjawisk
pierwotnych).W przemyśle spożywczym wykorzystanie energii ultradźwięków oparte jest głównie na dwóch rodzajach oddziaływań: absorpcji
i odbiciu fal na granicy dwóch ośrodków.Absorpcja fali ultradźwiękowej
może wywołać efekty:
 mechaniczne (kawitacja, tiksotropia, koagulacja, emulgacja);
 termiczne (wzrost temperatury);
 fizykochemiczne (przyspieszenie reakcji chemicznych, wzrost
jonizacji, polimeryzacja, depolimeryzacja) [5].
Zasadniczo oddziaływanie ultradźwięków rozpatrywane jest jako zjawisko termiczne,jako skutek kawitacji lub jako jednokierunkowa siła
promieniowania akustycznego. Oddziaływania te mogą występować niezależnie, jak i w sposób połączony,głównie synergistyczny [4, 6].
200
Produkcja żywności wspomagana ultradźwiękami
3. Wykorzystanie w produkcji żywności
Ultradźwięki znajdują zastosowania w licznych dziedzinach nauki
i techniki. Od urządzeń lokalizacyjnych i pomiarowych, poprzez przemysł
materiałowy i budowlany, aż do produkcji żywności i medycyny. Wspomagana ultradźwiękami produkcja żywności jest bardzo szerokim zagadnieniem. Najczęściej wyodrębnianesą dwa główne kierunki zastosowań:
diagnostyka (defektoskopia, badanie żywności) orazbezpośrednie wspomaganie przebiegu procesów i operacji technologicznych.
3.1. Zjawiska wywołane oddziaływaniem ultradźwięków
3.1.1. Efekt termiczny
Oddziaływanie ultradźwięków może wywołać zamierzony (ustalony
i kontrolowany w celach technologicznych) lub niepożądany (skutek
innych celów, powodujący niekiedy konieczność zastosowania chłodzenia)
wzrost temperatury.Efekt termiczny związany z pochłanianiem energii
ultradźwięków przez materiałto wzrost temperatury na drodze fal, dodatkowo oddziaływanie kawitacjipowoduje znaczne lokalnewzrosty temperatury (w miejscach implozji pęcherzyków kawitacyjnych). Siła oddziaływania zależy od parametrów pola akustycznego (natężenie, częstotliwość,
czas ekspozycji) oraz właściwości ośrodka (ciepło właściwe, równowaga
dynamiczna). Największe wzrosty temperatury występują w przypadku
materiałów o wysokich współczynnikach absorpcji, a także na granicach
ośrodków o różnej impedancji akustycznej. Przykładowo na granicy
mięsień-kość wzrost jest około 2-4 razy większy niż miałoby to miejsce
w samym mięśniu. Również im dłuższy jest czas ekspozycji tym więcej
energii jest pochłaniane co wywołuje wzrost temperatury [7].
3.1.2. Ciśnienie akustyczne
Fala dźwiękowa to zjawisko związane z periodycznymi zmianami
ciśnienia ośrodka, np. powietrza [3]. Na skutek propagacji fal akustycznych
ośrodek okresowo jest zagęszczany i rozrzedzany, co wywołuje chwilowe
wzrosty i spadki ciśnienia [2]. Pojawiają się naprężenia (siły), które są
skutkiem oddziaływania pola ultradźwiękowego na obrabiane materiały.Przy tym można wyróżnić trzy główne rodzaje sił, jak: siły pławne
(oscylacyjne) – wywierające nacisk na ciała o różnej gęstości, siły przemieszczenia – powodujące ruch względny pomiędzy ośrodkiem a obiektem
biologicznym i siły związane ze zmianą ciśnienia – wywołujące akustyczny
przepływ strumieniowy. Ciśnienie akustyczne może powodować skręcanie
lub wirowanie zawieszonych w płynie drobin i innych elementów [7].
201
3.1.3. Kawitacja ultradźwiękowa
Według Polskiej Normy PN-86/H-04426 [8] kawitacja to zjawisko
wywołane w cieczy miejscowym obniżeniem ciśnienia poniżej wartości
krytycznej, bliskiej ciśnieniu parowania. Podczas kawitacji powstają i nagle
zanikają w cieczy liczne pęcherzyki gazowe, czemu towarzyszą gwałtowne
zmiany ciśnienia, które mogą przekraczać ciśnienie cieczy nawet kilkusetkrotnie. Powstają uderzenia, które są tak silne, że potrafią dokonać
zniszczenia lub uszkodzenia niemal każdego materiału (zanikanie
pęcherzyków ma charakter implozji) – występuje zjawisko erozji kawitacyjnej (mechanicznej destrukcji materiału). Niejednokrotnie jest to zjawisko niepożądane, jednak odpowiednio wykorzystane pozwala na szereg
zastosowań w przemyśle. W wyniku oddziaływania kawitacji powstają
w ośrodku płynnym mikrostrumienie, naprężenia ścinające, fale uderzeniowe, turbulencje, a także punktowo wzrasta temperatura (do 5000 K)
i ciśnienie (do 100-120 MPa) [2, 4, 7]. Ekstremalne warunki w miejscach
implozji pęcherzyków kawitacyjnych niszczą struktury biologiczne w ich
pobliżu. Przyczyniają się do rozpadu cząsteczek wody, w wyniku których
powstają wolne atomy wodoru i rodniki hydroksylowe. Dodatkowo
nadźwiękawianie w obecności tlenu prowadzi do powstawania rodników
w postaci anionorodnika ponadtlenkowego. Następstwem tego jest
oddziaływanie owych rodników na materiał biologiczny i inicjacja wielu
reakcji chemicznych zarówno niepożądanych jak i pożądanychz punktu
widzenia technologii produkcji [7].
3.2. Pomiary i diagnostyka
Pomiary i diagnostykę ultradźwiękową na tle innych metod badawczych
wyróżnia nieniszczący charakter badania. W spektroskopii ultradźwiękowej
wykorzystuje się pomiary tłumienia i prędkości rozchodzenia się (propagacji) fal akustycznych w ośrodku fizycznym w zależności od częstości
sygnału akustycznego. Badanie tego wpływu oparte jest na obserwacji
rodzaju fal, ich natężenia i zmian kierunku propagacjioraz na pomiarze
czasu przejścia fal przez materiał, ponieważ każda zmiana właściwości
ośrodka wpływa na zmianę warunków rozchodzenia się w nim fali dźwiękowej. Pozwala to na dokonanie różnorodnej charakterystyki badanego
materiału.
W ultradźwiękowej diagnostyce wykorzystywane są głównie trzy
metody:
 echa –która jest oparta na odbiciu fal od powierzchni obiektów i od
nieciągłości obiektów;
 przepuszczania (cienia) –jej istotą jest przysłanianie wiązki fal przez
nieciągłości. Metoda ta jest przede wszystkim stosowana do badania
202
obiektów wykonanych z materiałów silnie tłumiących fale ultradźwiękowe. Jest ona także stosowana, oprócz innych metod, do
charakteryzowania nieciągłości obiektów;
 technika TOFD (ang. Time-Of-Flight Diffraction) – wykorzystuje
dyfrakcyjne ugięcie i rozpraszanie fal ultradźwiękowych, m.in. na
krawędziach poprzecznych, w stosunku do kierunku przebiegu fal,
nieciągłości płaskich [9, 10].
Spektroskopia ultradźwiękowa wykazuje wiele zalet w porównaniu do
tradycyjnych metod pomiaru i diagnostyki (Tabela 1). Między innymi
pozwala na pełną automatyzację procesów (ciągły monitoring zarówno online jak i at-line), a także prowadzenie badań w sposób nieniszczący
materiału i bezdotykowy, co pozwala na zapewnienie wysokiej jakości
i bezpieczeństwa (głównie mikrobiologicznego) żywności. Umożliwia
również charakterystykę wnętrza materiału oraz parametrów charakteryzujących jego budowę i strukturęNie sprawdza się jedynie w przypadku
materiałów silnie napowietrzonych, a także jest wrażliwa na zmiany temperatury otoczenia i zbytnie oddalenie czujnika od badanego obiektu [3].
Tabela 1. Zalety i wady metod ultradźwiękowych do pomiarów i diagnostyki
Zalety
Brak części ruchomych (mniejsza
awaryjność, większe bezpieczeństwo)
Hermetyczna obudowa
Natychmiastowy, ciągły
i bezdotykowy pomiar
Niewielkie zakłócenia i straty ciśnienia
Uniwersalność
Szerokie możliwości konfiguracji
Prosta instalacja czujników
Niejednokrotnie bardzo szybki zwrot
inwestycji
Możliwości wykorzystania w układach
automatycznej regulacji ze
sprzężeniem zwrotnym
Wady
Wrażliwość czujników na zmiany
temperatury (konieczność ponownej
kalibracji)
Duże zakłócenia w przypadku
znacznego napowietrzenia badanej
substancji i przy dużej odległości
czujnika od obiektu
Źródło: Opracowano na podstawie [3, 11]
Spektroskopia ultradźwiękowa (pomiary ultradźwiękowe wraz z analizą
danych, np. technikami eksploracji danych) wykorzystywana jest do pomiaru
i oceny wielu wskaźników charakteryzujących surowce i materiały do
produkcji żywności i produkty końcowe wraz z opakowaniami (Tabela 2).
Wykorzystywana jest nie tylko do uzyskania pewnej mierzalnej wartości,
203
ale również do ciągłego i rzeczywistego monitorowania procesów
produkcyjnych.
Metody badań ultradźwiękowych w przemyśle spożywczym znalazły
zastosowanie w takich operacjach jak [3, 10, 12]:
 określanie grubości materiału, cząstek, czy innych elementów, takich
jak globulki tłuszczu, pęcherzyki powietrza;
 analizę składu i klasyfikację tusz zwierzęcych;
 ocenę dojrzałości owoców (np. jabłek, pomarańczy);
 monitorowanie przebiegu reakcji enzymatycznych;
 pomiary składu i stężeń;
 ogólne określanie jakości (np. jaj, czy produktów gotowych);
 określanie wybranych parametrów jakości, jak: parametry tekstury,
gotowości, defekty, wykrywanie ciał obcych, stopień rozdrobnienia;
 pomiary prędkości przepływu płynów w rurach, czy poziomu
płynów w zbiornikach (opakowaniach);
 wykrywanie zmian i zafałszowań w surowcach, półproduktach
i produktach.
Tabela 2. Wybrane zastosowania spektroskopii ultradźwiękowej w produkcji żywności
z odniesieniem do literatury
Zastosowanie
Pomiary tekstury wyrobów mięsnych
Ocena zawartości tłuszczu, czy też soli
Ogólna charakterystyka wyrobu
Ocena jakości pomarańczy
Detekcja zanieczyszczenia mikrobiologicznego mleka UHT
Ocena składu chemicznego mięsa
Monitorowanie procesu krystalizacji masła kakaowego
Literatura
[13]
[14, 15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
Źródło: Opracowanie własne na podstawie [13-20]
3.3. Wspomaganie procesów produkcyjnych
Poza diagnostyką produktów spożywczych i urządzeń przetwórczych,
ultradźwięki pełnią ważną rolę, wspomagając np.procesy modyfikujące
właściwości wyrobów, procesów, urządzeń.Czynne wykorzystanie ultradźwięków do wspomagania produkcji żywności obejmuje coraz szersze
obszary zastosowań: od intensyfikacji różnego rodzaju procesów, poprzez
modyfikacje cech wyrobów, aż do utrwalania produktów.Ultradźwiękowe
wspomaganie procesów technologicznych pozwala uzyskać wzrost wydajności, redukcję czasu trwania operacji i kosztów produkcji oraz poprawę
jakości wyrobu (Tabela 3). Do celów wspomagania produkcji wykorzystywane są głównie ultradźwięki o średnim i dużym natężeniu [6, 21].
204
Tabela 3. Wybrane zastosowania ultradźwięków do wspomagania procesów w produkcji
żywności z odniesieniem do literatury
Zastosowanie
Wspomaganie ekstrakcji związków polifenolowych z roślin
Poprawienie jakości zamrażania np. jabłek
Wspomaganie niskotemperaturowego suszenia np. ryb
Ultradźwiękowe cięcie żywności
Upłynnianie miodu
Redukcja związków alergennych
Wspomaganie miesienia ciasta
Inaktywacja drobnoustrojów
Literatura
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29, 30]
Źródło: Opracowanie własne na podstawie [22÷30]
Biegnąca fala ultradźwiękowa wywołuje w ośrodku różnorakie zjawiska, które są podstawą do modyfikacji przebiegu procesów. Najczęściej
wykorzystywanymi zjawiskami są: dyssypacja, ciśnienie akustyczne,
kawitacja. Mogą one być wykorzystywane jako odrębne czynniki lub
poprzez ich kombinacje. Zróżnicowanie skutków uzyskuje się przez
odpowiednie ustawienie parametrów pracy urządzeń ultradźwiękowych
takich jak: oddziaływanie ciągłe lub impulsowe, czas trwania impulsów,
czas pomiędzy nimi, liczba impulsów, ich częstotliwość oraz natężenie.Na
skutek oddziaływania ultradźwięków w komórkach biologicznych dochodzi do mikroporacji, czyli tworzenia mikrokanałów (mikroporów), które
wywołują lub znacznie zwiększają szybkość wymiany masy pomiędzy
komórką a otoczeniem, a ostatecznie prowadzą nawet do zniszczenia
komórki [6].
Lista zastosowań ultradźwięków związanych ze wspomaganiem produkcji jest dość długa. Obejmuje wiele operacji i procesów w technologii
produkcji takich jak: cięcie, czyszczenie, separacja, filtracja, ekstrakcja,
homogenizacja, krystalizacja, ekstruzja, aktywacja lub inaktywacja enzymów i drobnoustrojów, fermentacja, wymiana ciepła, odgazowanie i wiele
innych [1, 6, 31]. Wybrane z nich zostaną omówione w kolejnych
podrozdziałach.
3.3.1. Mycie i czyszczenie
Mycie elementów drobnych, o złożonej konstrukcji, w których występuje utrudniony dostęp do niektórych powierzchni zwykle nastręcza wiele
trudności (w szczególności dotyczy to sit o drobnych oczkach, tarek, itp.).
Zwykle stosuje się mycie zanurzeniowe i doczyszczanie ręczne. W takich
przypadkach wprowadzenie generatorów ultradźwiękowych do myjki
zdecydowanie poprawia efektywność procesu. Generowane ultradźwięki
skutecznie wspomagają usuwanie szeregu zanieczyszczeń, a zwłaszcza
205
osadów tłuszczowych i białkowych, a nawet spalenizny [31].W wyniku
oddziaływania ultradźwięków następuje znaczący wzrost intensywności
oddziaływania myjącego cieczy, a zjawisko kawitacji wręcz rozrywa
warstwy i cząstki zanieczyszczenia. Niejednokrotnie też wzrasta reaktywność substancji chemicznych,zawartych w roztworach, z zanieczyszczeniami [4, 31]. Bardzo ważnym aspektem wykorzystania ultradźwięków
w myjkach jest zapewnienie równomierności rozkładu pola ultradźwiękowego w całej objętości łaźni. Mycie wspomagane ultradźwiękami powinno
odbywać się w temperaturze o co najmniej 6°C niższej niż temperatura
wrzenia roztworu myjącego. Zbyt wysoka temperatura wpływa na zmniejszenie lub całkowite wyeliminowanie zjawiska kawitacji ze względu na
wzrost prężności par. Dobór optymalnej temperatury powinien również
uwzględniać charakter zanieczyszczeń (wyższa temperatura w przypadku
osadów tłuszczowych, a niższa – białkowych).W zależności od skali,
wielkości i rodzaju mytych elementów, myjki ultradźwiękowe posiadają
komory o różnej objętości (0,6-1000 litrów), przetworniki są montowane
na ścianach wanny lub zanurzeniowo, zaś myte obiekty są zawieszane lub
umieszczane w koszach technologicznych [31]. Mycie może odbywać się
w sposób ciągły (linia technologiczna utworzona z zestawu połączonych
wanien) lub okresowy (mycie etapowe) [4, 31].
3.3.2. Cięcie i rozdrabnianie
Rozdrabnianie i cięcie ultradźwiękowe są szczególnie przydatne
w przypadku materiałów lepkich i/lub trudnych do podziału ze względu np.
na znaczne zróżnicowanie właściwości mechanicznych na drodze cięcia.
Wykorzystywana jest tu energia wibracji oraz efekt termiczny.Podczas
cięcia wibracje powodują sprawniejsze przejście noża przez materiał (nie
przylega on do noża) zaś wzrost temperatury wokół elementu tnącego
powoduje miejscowe podgrzanie, a w niektórych przypadkach, nawet
upłynnienie powierzchni materiału (np. lody). Dzięki wykorzystaniu
ultradźwięków do cięcia uzyskuje sięzmniejszenie potrzebnej siły tnącej,
zmniejszenie deformacji czy uszkodzeń materiału, a samo cięcie jest
bardziej precyzyjne. Dodatkowo elementy tnące dzięki ultradźwiękom są
praktycznie samooczyszczające się [4].
3.3.3. Ekstrakcja
Podstawą ultradźwiękowego wspomagania ekstrakcji jest stymulowanie
procesów wymiany ciepła i masy pomiędzy rozpuszczalnikiem
a materiałem [1, 31]. Związane jest to z kawitacyjną mikroporacją komórek
biologicznych, co w efekcie powoduje zwiększenie penetracji rozpuszczalnika. Ekstrakcja wspomagana ultradźwiękowo może być dzięki temu
206
prowadzona w niższej temperaturze, co sprzyja zachowaniu większej ilości
związków termolabilnych [6]. Stosowana jest do pozyskiwania różnego
rodzaju substancji, jak: związki polifenolowe, tłuszcze, białka, związki
aromatyczne, olejki eteryczne i wiele innych [1, 6, 10, 32]. Wspomaganie
ekstrakcji ultradźwiękami pozwala na skrócenie potrzebnego czasu o około
75% (dzięki czemu znacznie zmniejsza się zapotrzebowanie energii) oraz
na uzyskanie większej ilości ekstraktu nawet o około 55% (przeciętnie 1030%), co wpływa na znaczną redukcję kosztów. Możliwe jest też
zwiększenie jakości uzyskanego ekstraktu, redukcja ilości zużywanego
rozpuszczalnika, czy ekstrakcja związków wrażliwych na wysoką temperaturę. Należy tu podkreślić, że niejaką trudność może sprawiać optymalizacja parametrów obróbki ultradźwiękowej. Odpowiednia optymalizacja
jest ważna, ponieważ nieprawidłowo przeprowadzona ekstrakcja
ultradźwiękowa może, np. skutkować wytworzeniem się szkodliwych
związków w ekstrakcie (np. zwiększenie ilości związków – trans), czy
utratą trwałości, poprzez tworzenie się wolnych rodników [10, 33].
3.3.4. Emulgacja, emulsyfikacja i homogenizacja
Metody ultradźwiękowesą szczególnie przydatne w emulgowaniu
substancji, które w innych warunkach praktycznie nie mieszają się ze sobą
[2]. Dodatkowo,tak utworzone emulsje odznaczają się wysoką trwałością.
Zjawisko emulsyfikacji ultradźwiękowej rozwija się w dwóch etapach. Po
pierwsze pole akustyczne wytwarza na granicy faz (olej-ciecz) fale, co
powoduje powstawanie dużych kropli oleju w fazie wodnej. Po drugie siły
tnące towarzyszące falom ultradźwiękowym (kawitacji) rozdzielają te
krople na coraz mniejsze. Emulgacja, emulsyfikacja, czy homogenizacja
wywołana przez/lub wspomagana ultradźwiękami jest ponadto bardziej
ekonomiczna od tradycyjnych metod. Pozwala na uzyskanie mniejszych
kropli przy takiej samej ilości włożonej energii [4, 34].
3.3.5. Suszenie i zamrażanie
Suszenie wspomagane ultradźwiękami pozwala na zmniejszenie
temperatury podczas procesu, co skutkuje mniejszym natężeniem
zmiancieplnych w produkcie. Poza tym możliwe jest skrócenie czasu trwania
procesu, a także jednoczesna modyfikacja właściwości fizykochemicznych
wyrobu (na skutek oddziaływania ultradźwięków), w celu poprawy jego
atrakcyjności konsumenckiej [35].
Zamrażanie jest procesem, który pozwala uzyskać trwały produkt, przy
stosunkowo niewielkich zmianach w żywności. Optymalne mrożenienastręcza
szereg trudności technologicznych związanych z doborem parametrów, a poza
tym jest wysoce energochłonne. Zastosowanie ultradźwięków pozwala na
207
zwiększenie szybkości tego procesu, skąd wynika zmniejszenie kosztów oraz
poprawa jakości produktów.Szybkie zamrażanie sprzyja powstawaniu
mniejszych kryształów lodu, a zatem obserwowana jest mniejsza destrukcja
materiału co przekłada się na wyższą jakość produktu. Badania wykazały, że
najkorzystniejsze jest oddziaływanie falami ultradźwiękowymi na mrożony
produkt od momentu, gdy osiągnie on temperaturę krioskopową [23].
3.3.6. Stymulacja procesów technologicznych
Wspomniane wyżej zastosowania ultradźwięków są w dużym uproszczeniu elementami stymulacji przebiegu różnego rodzaju procesów. Poza
wymienionymi, energię fal ultradźwiękowych można wykorzystać również
do zwiększenia aktywności enzymów, drobnoustrojów, czy jako czynnik
katalizujący przebieg niektórych reakcji chemicznych [36, 37]. Wykorzystanie krótkiego, impulsowego nadźwiękawiania, pozwala na rozbicie
dużych struktur molekularnych na bardziej dostępne dla substratów reakcji.
Wpływa to na znaczne zwiększenie szybkości przebiegu różnych procesów
i operacji [5]. Ultradźwięki mogą służyć także do selektywnego „zarządzania” szczepami drobnoustrojów, gdyż pozwalają zarówno na zniszczenie
jednego, jak i przyspieszenie namnażania innego [3].
3.3.7. Sterylizacja i utrwalanie żywności
Inaktywacja bakterii i wirusów w wyniku oddziaływania nań ultradźwięków, odbywa się w sposób mechaniczny, cieplny, ciśnieniowy, czy
też poprzez wystąpienie rezonansu komórkowego i zależy głównie od
czasu oddziaływania fal akustycznych oraz ich natężenia i częstotliwości.
Może być wykorzystywana do pasteryzacji cieczy w przepływie lub
odkażania powierzchni [4, 38], np. skrzydełek kurczaka [30].
Kolejnym elementem zwiększenia trwałości żywności jest zmniejszanie
aktywności enzymów, które mają wpływ na jej degradację. Ultradźwięki
mogą być zatem alternatywą dla termicznego utrwalania żywności,
zwłaszcza płynnej.Oddziaływanie energii fal ultradźwiękowych na enzymy
jest w głównej mierze związane z kawitacją. Pod wpływem wytwarzanych
sił ścinającychnastępuje zerwanie wiązań wodorowych i oddziaływań van
der Waalsa w łańcuchach polipeptydowych, co zwykle prowadzi do
modyfikacji drugo- i trzeciorzędowych struktur białek. Wytwarzane rodniki
wodorowe i hydroksylowe mogą reagować z resztami aminokwasowymi,
które biorą udział w stabilizacji enzymu. Na skutek tych zjawisk aktywność
enzymów ulega zmianie (zahamowanie lub całkowita inaktywacja).
Skuteczność oddziaływania ultradźwięków zależy w dużej mierze od
struktury chemicznej białek, a także od parametrów obróbki [4].
208
3.3.8. Modyfikacje właściwości materiałów i substancji
Modyfikacje właściwości obejmują po pierwsze, takie zmiany, które
bezpośrednio służą procesom wytwarzania żywności, po drugie pozwalają
na uzyskanie nowych wyrobów oraz po trzecie są czynnikami mogącymi
wpływać na znaczne zwiększenie akceptowalności, czy atrakcyjności
produktów wśród potencjalnych konsumentów. W obecnych czasach jest to
dosyć popularne zagadnienie, które nazywane jest produkcją żywności
projektowanej. Przykładami takich modyfikacji są między innymi:
obniżenie zawartości cukrów, zwiększenie zdolności suszu do ponownego
uwodnienia, zwiększenie zdolności tkanek do pochłaniania roztworów
hipertonicznych, czy wytwarzanie bardziej żywotnych probiotyków [5, 39].
4. Perspektywy
Ultradźwięki znalazły już zastosowanie w licznych dziedzinach nauki
i techniki, a dalszemożliwości ich wykorzystania w produkcji żywności
ukazują się bardzo szerokie. Ze względu na szerokie spektrum oddziaływania ultradźwięków na materiały biologiczne (złożone), badania powinny być ukierunkowane na głębsze poznanie i opis zjawisk oraz
skutków. Szczególnie istotne jest to w przypadku rozpatrywania z natury
bardzo złożonych i niestabilnych materiałów biologicznych, z których
korzysta przemysł spożywczy. Ze względu na wysoki potencjał aplikacyjny, badania powinny być szczególnie nakierowane na szybkie
i efektywne wdrożenia do produkcji. Może temu sprzyjać szeroki zakres
aplikacyjny obejmujący wiele dziedzin nauki, przemysłu, życia codziennego (interdyscyplinarność). Ważną cechą zastosowań ultradźwięków jest
możliwość adaptacji rozwiązań dla potrzeb zarówno małych, jak i dużych
przedsiębiorstw, a nawet gospodarstw domowych [4]. Szczególnie wysoki
potencjał wiąże się z doskonaleniem metod kombinowanych. Współdziałanie sonikacji z innymi metodami wraz z różnymi kombinacjami
(układami) parametrów środowiska, jak: obniżenie/zwiększenie ciśnienia,
wykorzystanie środków chemicznych, promieniowanie UV i wielu innych,
pozwala na znaczne redukcje czasu, kosztów i bardzo często wzrost jakości
produktów [2, 4].
Niestety poza licznymi zaletami, metody ultradźwiękowe nie są pozbawione wad. Mogą powodować niekorzystne zmiany w budowie i właściwościach związków organicznych, a także mogą być przyczyną szybszego
zużywania się części eksploatacyjnych maszyn (erozja powierzchni
materiału) [7, 33]. Stąd konieczne jest coraz dokładniejsze poznawanie
wpływu energii fal akustycznych, zwłaszcza na materiały organiczne, aby
możliwe było takie prowadzenie produkcji, które pozwoli na minimalizację
negatywnych efektów.
209
5. Podsumowanie
Cechą charakterystyczną naszych czasów jest bezprecedensowa dynamika zjawisk gospodarczych. Innowacyjność stała się miarą wszechrzeczy.
Przedsiębiorstwa przemysłowedomagają się m.in. od nauki rozwiązań
organizacyjnych, technologicznych, ekonomicznych itp., które na różne
sposoby umożliwią im osiągnięcie przewagi nad konkurencją.Technika
ultradźwiękowa doskonale wpisuje się w te potrzeby, a to m.in. poprzez
umożliwienie działania w tych przypadkach, gdzie inne metody okazują się
nieskuteczne, wysoce nieefektywne, czasochłonne i/lub kosztowne. Dokładniejsze poznanie skutków oddziaływania ultradźwięków na żywność
w trakcie i po jej obróbce powinno pozwolić w przeciągu najbliższych lat
na powiększenie oferty urządzeń ultradźwiękowychtak dla przemysłu, jak
i rozwiązań do gastronomii i gospodarstwa domowego.Tak jak wiele
innych innowacyjnych rozwiązań, tak i ultradźwięki nie są technologią
dostępną od razu. Konieczne jest prowadzenie wdrożenia (opracowanie,
dostosowywanie) dla każdego zastosowania indywidualnie. Dodatkowo
rozwój technik gromadzenia i eksploracji danych może w perspektywie
czasu znacznie przyspieszyć adaptację rozwiązań ultradźwiękowych
w konkretnych, wyspecjalizowanych zastosowaniach przemysłowych.
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Patist A., Bates D. Ultrasonic innovations in the food industry From the
laboratory to commercial production, Innovative Food Science and Emerging
Technologies, 9 (2008), s. 147-154
Konopacka D., Płocharski W., Siucińska K. Możliwości zastosowania
ultradźwięków w przemyśle owocowo-warzywnym, Przemysł Fermentacyjny
i Owocowo-Warzywny, 4 (2015), s. 16-20
Kaczmarski Ł. K., Lewicki P. P. Zastosowanie technik ultradźwiękowych
w przetwarzaniu żywności, Przemysł Spożywczy, 9 (2005), s. 34-36
Kentish S., Feng H. Applications of Power Ultrasound in Food Processing,
Annual Reviews of Food Science and Technology, 5 (2014), s. 263-284
Dolatowski Z. J. Wpływ obróbki ultradźwiękami o niskiej częstotliwości
na strukturę I cechy jakościowe mięsa, Wydawnictwo Akademii Rolniczej,
Lublin 1999
Witrowa-Rajchert D. Ultradźwięki w produkcji żywności projektowanej,
Miłowska K. Ultradźwięki – mechanizmy działania i zastosowanie w terapii
sono dynamicznej, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 61(2007),
s. 338-349
PN-86/H-04426 Erozja kawitacyjna – Nazwy, określenia i symbole
Sinclair A. N., Fortin J., Shakibi B., Honarvar F., Jastrzebski M., Moles M. D.
C. Enhancement of ultrasonic images for sizing of defects by time-of-flight
diffraction, NDT and E International, 43(3) (2010), s. 258-264
210
10. Vilkhu K., Mawson R., Simons L., Bates D. Applications and opportunities
for ultrasound assisted extraction in the food industry – A review, Innovative
Food Science and Emerging Technologies, 9 (2008), s. 161-169
11. Awad T. S., Moharram H. A., Shaltout O. E., Asker D., Youssef M. M.
Applications of ultrasound in analysis, processing and quality control of food
A review, Food Research International, 48 (2012), s. 410-427
12. Maksymiec M., Stasiak D.M., Libera J. Niedestrukcyjne techniki w kontroli
jakości wyrobów mięsnych, [w] Stadnik J, Jackowska I (red) Bezpieczeństwo
zdrowotne żywności. Aspekty mikrobiologiczne, chemiczne i ocena
towaroznawcza, Wydawnictwo Naukowe PTTŻ, Kraków 2015, s. 145-154
13. Nowak K. W., Markowski M., Daszkiewicz T. Ultrasonic determination
of mechanical properties of meat products, Journal of Food Engineering,
147 (2015), s. 49-55
14. De Prados M., García-Pérez J. V., Benedito J. Non-destructive salt content
prediction in brined pork meat using ultrasound technology, Journal of Food
Engineering, 154 (2015), s. 39-48
15. De Prados M., Fulladosa E., Gou P., Muñoz I., Garcia-Perez J. V., Benedito J.
Non-destructive determination of fat content in green hams using ultrasound
and X-rays, Meat Science, 104 (2015), s. 37-43
16. Corona E., Garcia-Perez J. V., Gomez Alvarez-Arenas T. E., Watson N., Povey
M. J. W., Benedito J. Advances in the ultrasound characterization of dry-cured
meat product, Journal of Food Engineering, 119 (3) (2013), s. 464-470
17. Morrison D. S., Abeyratne U. R. Ultrasonic technique for non-destructive
quality evaluation of oranges, Journal of Food Engineering,141 (2014), s. 107-112
18. Elvira L., Sampedro L., Matesanz J., Gómez-Ullate Y., Resa P., Iglesias J. R.,
EchevarriaF.J., Montero De Espinosa, F. Non-invasive and non-destructive
ultrasonic technique for the detection of microbial contamination in packed
UHT milk, Food Research International, 38 (6) (2005), s. 631-638
19. Nowak K. W., Markowski M., Daszkiewicz T. A modified ultrasonic method
for determining the chemical composition of meat products, Journal of Food
Engineering, 180 (2016), s. 10-15
20. Rigolle A., Foubert I., Hettler J., Verboven E., Demuynck R., Van Den Abeele
K. Development of an ultrasonic shear reflection technique to monitor the
crystallization of cocoa butter, Food Research International,75 (2015), s. 115-122
21. Dolatowski Z. J., Stadnik J., Stasiak D. Applications of ultrasound in food
technology, Acta ScientiarumPolonorum, Technologia Alimentaria, 6 (2007),
s. 89-99
22. He B., Zhang L.-L., Yue X.-Y., Liang J., Jiang J., Gao X.-L., Yue P.-X.
Optimization of ultrasonic-assisted extraction of phenolic compounds and
anthocyanins from blueberry (Vaccinium ashei) wine pomace, Food
Chemistry, 204 (2016), s. 70-76
23. Nowacka M., Fijałkowska A., Witrowa-Rajchert D. Wpływ oddziaływania
ultradźwięków na przebieg procesu zamrażania tkanki jabłka, Przemysł
Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny, 12 (2013), s. 6-10
24. Santacatalina J. V., Guerrero M. E., Garcia-Perez J. V., Mulet A., Cárcel J. A.
Ultrasonically assisted low-temperature drying of desalted codfish, LWT
– Food Science and Technology, 65 (2016), s. 444-450
211
25. Arnold G., Zahn S., Legler A., Rohm H. Ultrasonic cutting of foods with
inclined moving blades, Journal of Food Engineering,103 (4) (2011), s. 394-400
26. Kabbani D., Sepulcre F., Wedekind J. Ultrasound-assisted liquefaction of
rosemary honey Influence on rheology and crystal content, Journal of Food
Engineering, 107(2) (2011), s. 173-178
27. Li H., Yu J., Ahmedna M., Goktepe I. Reduction of major peanut allergens
Ara h 1 and Ara h 2, in roasted peanuts by ultrasound assisted enzymatic
treatment, Food Chemistry, 141 (2) (2013), s. 762-768
28. Tan M. C., Chin N. L., Yusof Y. A. Power ultrasound aided batter mixing for
sponge cake batter, Journal of Food Engineering, 104 (3) (2011), s. 430-437
29. Kapturkowska A., Stolarzewicz I., Chmielewska I., Białecka-Florjańczyk E.
Ultradźwięki – narzędzie do inaktywacji komórek drożdży oraz izolacji białek
wewnątrzkomórkowych, Żywność.Nauka.Technologia.Jakość, 4 (77) (2011),
s. 160-171
30. Kordowska-Wiater M., Stasiak D. M. Effect of ultrasound on survival
of gram-negative bacteria on chicken skin surface, Bulletin of the
VeterinaryInstitute in Pulawy, 55 (2011), s. 207-210
31. Mierzejewska S., Piepiórka-Stepuk J., Masłowska S. Myjki ultradźwiękowe
stosowane w przemyśle spożywczym, Przemysł Spożywczy, 68 (2014), s. 25-28
32. Chemat F., Zill-e-Huma, Kamran Khan M. Applications of ultrasound in food
technology Processing, preservation and extraction, Ultrasonics
Sonochemistry, 18 (2011), s. 813-835
33. Pingret D., Fabiano-Tixier A.S., Chemat F. Degradation during application
of ultrasound in food processing A review, Food Control, 31 (2013), s. 593-606
34. O’Sullivan J., Murray B., Flynn C., Norton I. Comparison of batch
and continuous ultrasonic emulsification processes, Journal of Food
Engineering, 167 (2015), s. 114-121
35. Struzik R. Suszenie żywności ultradźwiękami, (2014).
http//www.wrp.pl/suszenie-żywności-ultradźwiękami(dostęp 20 Luty 2015)
36. Semyonov D., Ramon O., Shimoni E. Using ultrasonic vacuum spray dryer
to produce highly viable dry probiotics, LWT – Food Science and
Technology, 44 (9) (2011), s. 1844-1852
37. Nikolić S., Mojović L., Rakin M., Pejin D., Pejin J. Ultrasound-assisted
production of bioethanol by simultaneous saccharification and fermentation
of corn meal, Food Chemistry, 122 (1) (2010), s. 216-222
38. Villanueva M. V, Luna M. C., Gil M. I., Allende A. Ultrasound treatments
improve the microbiological quality of water reservoirs used for the irrigation
of fresh produce, Food Research International, 75 (2015), s. 140-147
39. Chang H. C., Wong R. X. Textural and biochemical properties of cobia
(Rachycentron canadum) sashimi tenderised with the ultrasonic water bath,
Food Chemistry, 132 (3) (2012), s. 1340-1345
212
Streszczenie
Obecnymi czasy ultradźwięki stały się często spotykanym elementem składowym szeroko
rozumianego procesu produkcyjnego. Celem niniejszej pracy było przedstawienie obecnych
możliwości wykorzystania energii fal ultradźwiękowych w przemyśle spożywczym. W czasach
wysokiego rozwoju przemysłu, przy coraz większej rywalizacji zakładów o jak największy rynek
zbytu, ultradźwięki stają się jednym z wiodących elementów mogących dać przewagę nad
konkurencją. W niniejszym opracowaniu przedstawiono różnorodne możliwości zastosowań
ultradźwięków, ze szczególnym naciskiem na zastosowania wdrożeniowe do rzeczywistych procesów produkcyjnych. Wyodrębniono główny podział na wykorzystanie ultradźwięków biernych
i czynnych. Wykorzystanie bierne związane jest z pomiarami i diagnostyką, zaś czynne z możliwościami wspomagania procesów przetwórczych i wytwórczych. W końcowym etapie przedstawiono perspektywy rozwoju wykorzystania technik ultradźwiękowych w produkcji żywności.
Słowa kluczowe:ultradźwięki, żywność, kawitacja
Ultrasonic assisted production of food
Abstract
Ultrasounds nowadays are becoming a ubiquitous part of broadly defined industry. The aim of the
study was to present the current possibilities of using the energy of the ultrasonic waves in the
food industry. In times of high industrial development(the growing companies rivalry for the
largest market), ultrasounds are becoming one of the leading elements that give a competitive
advantage.In this study,a very broad spectrum of ultrasound applications with special emphasis
on the use to implementation in the actual production processes were presented. There was
distinguished main division ofusingultrasound, passive and active.The use of passive is associated
with the measurements and diagnostics, and active with the possibilities of supporting processing
and manufacturing. At the final stage, developing perspectives in food production of the
ultrasonic techniques usingwere presented.
Keywords: ultrasounds, food, cavitation
213
Paulina Duma1, Mariusz Rudy2, Elżbieta Głodek3
Charakterystyka procesu wędzenia
1. Wprowadzenie
Jednym z podstawowych procesów technologicznych w produkcji
wyrobów wędliniarskich jest obróbka termiczna. Najczęściej stosowanymi
rodzajami takiej obróbki są: wędzenie, parzenie lub pieczenie. Można to
głównie odnieść do wyrobów otrzymywanych sposobem tradycyjnym [1, 2].
Wędzenie obok suszenia i solenia należy do najstarszych metod utrwalania żywności. Definiuje się je jako poddawanie wybranych artykułów
żywnościowych (przetworów mięsnych, ryb, serów) działaniu dymu
wędzarniczego, który tworzy się w procesie termicznego rozkładu (pirolizy) drewna różnych gatunków drzew liściastych. Najczęściej wykorzystuje się gatunki takie jak: buk, olsza, klon, jawor, okorowana brzoza
oraz drewno drzew owocowych. Nie stosuje się drewna drzew iglastych,
ponieważ zawierają duże ilości związków żywicznych (furfuralu, dwuacetyl), które wpływają na gorzkawy smak wędzonek. Ponadto drewno
drzew iglastych wpływa na powstawanie nieprzyjemnego zapachu
wędzonego produktu oraz gromadzenie się dużych ilości sadzy wewnątrz
wędzarni i na powierzchni produktu. Wyjątek stanowią gałązki bądź jagody
jałowca, dodawane do drewna podczas wytwarzania dymu, w celu nadania
produktom specyficznego smaku i aromatu, preferowanego przez konsumentów [3]. Obecnie, w związku z rozwojem techniki wędzarniczej,
oprócz drewna w kawałkach, stosuje się jego pochodne – zrębki wędzarnicze oraz trociny.
Proces wędzenia może być prowadzony z wykorzystaniem dymu
wędzarniczego lub z zastosowaniem preparatu dymu wędzarniczego.
Tradycyjny proces wędzenia polega na poddaniu przetworów mięsnych
działaniu dymu wędzarniczego, który tworzy się w wyniku termicznego
rozkładu różnych gatunków drewna. Skoncentrowane preparaty dymu
wędzarniczego uzyskuje się ze smolistej fazy kondensatu dymowego na
drodze destylacji lub ekstrakcji [4].
1
Biologiczno- Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
2
[email protected], Katedra Przetwórstwa i Towaroznawstwa Rolniczego, Wydział BiologicznoRolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
3
Biologiczno- Rolniczy, Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl
214
Celem niniejszej pracy było przedstawienie charakterystyki procesu
wędzenia sposobem tradycyjnym i z wykorzystaniem preparatów dymu
wędzarniczego. Dodatkowo przedstawiono obowiązujące normy dotyczące
zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w mięsie
i produktach mięsnych.
2. Charakterystyka procesu wędzenia
Zadaniem wędzenia jest nadanie i utrwalenie typowego aromatu oraz
barwy, głównie na powierzchni produktów, poprzez obsuszanie i działanie
zawartych w dymie substancji bakteriobójczych i bakteriostatycznych.
Podczas wędzenia następuje zmniejszenie zawartości wody w produkcie,
a także wiele zmian chemicznych i fizykochemicznych. Ubytek wody jest
tym większy, im dłuższy jest czas wędzenia [5, 6].
Dym wędzarniczy powstaje w reakcji dwufazowej w elektronicznie
sterowanym dymogeneratorze. W dymie znajduje się frakcja lotna, w której
zidentyfikowano ponad trzysta lotnych związków m.in. fenole, związki
karbonylowe, kwasy organiczne oraz frakcja nielotna, w skład której
wchodzą: smoła, żywice i sadza.
Czas przebiegu procesu wędzenia zależy od wielu czynników, do
którym możemy zaliczyć: temperaturę i skład dymu (uzależniony głównie
od zastosowanych gatunków drewna) oraz skład i charakter wędzonego
produktu [4].
W przemyśle mięsnym mogą być stosowane następujące metody
wędzenia:
 wędzenie owiewowe – dymem zimnym, ciepłym lub gorącym;
 wędzenie elektrostatyczne;
 wędzenie z zastosowaniem preparatów dymu.
W zależności od temperatury procesu wędzenia, obecnie do najczęściej
stosowanych metod zaliczamy:
 wędzenie zimne;
 wędzenie gorące, które dzielimy na:
a) wędzenie dymem ciepłym;
b) wędzenie dymem gorącym;
 wędzenie z równoczesnym pieczeniem.
Różnice technologiczne wymienionych metod wędzenia przedstawiono
w tabeli 1.
215
Tabela 1. Parametry procesu wędzenia
Metoda wędzenia
Temperatura
[° C]
Wilgotność
dymu [%]
Szybkość
przepływu
powietrza
[m/min]
Wędzenie zimne
16-22
90-95
7-15
dymem
ciepłym
22-45
70-90
7-15
dymem
gorącym
40-90
b.d.
>15
50-90
b.d.
b.d.
Wędzenie
gorące
Wędzenie
z równoczesnym
pieczeniem
Czas
wędzenia
od kilku
godzin
do 14 dni
4-48
godzin
40 min.
do 2,5 h
godziny
1,5-2,5
Ubytek
masy
[%]
5-20
2-10
5-12
15-20
Źródło: [3, 7, 8]
2.1. Wędzenie zimne
Wędzenie dymem zimnym przeprowadza się w temperaturze 16-22°C
przy wilgotności względnej od 90 do 95%, przez stosunkowo długi czas
wynoszący od kilku godzin do 14 dni, stosując dym o różnej gęstości,
zależnie od rodzaju produktu. Ze względu na wymaganą niską temperaturę,
wędzenie powinno odbywać się w wędzarniach gwarantujących utrzymanie
odpowiedniej temperatury. Wędliny podczas wędzenia równomiernie
wysychają na całym przekroju, składniki dymu przenikają całkowicie
produkt, powierzchnia zaś ulega nieznacznemu stwardnieniu i obeschnięciu
[9]. Efektem tego jest uzyskanie przez wyroby trwałości i długo utrzymującego się aromatu wędzarniczego. Produkty wędzone dymem zimnym
charakteryzują się ponadto intensywnie czerwoną barwą na przekroju.
Gotowy produkt jest twardy i odporny na psucie się. Wyroby wędzone
dymem zimnym tracą na masie 5-20%, w zależności od rodzaju asortymentu i czasu wędzenia. Na zimno wędzi się: wędzonki trwałe, kiełbasy
surowe trwałe i półtrwałe, słoninę, boczek i niektóre kiełbasy z grup
półtrwałych-parzonych i powtórnie wędzonych, czy też kiszkę pasztetową
i wątrobianą [3].
2.2. Wędzenie dymem ciepłym
Wędzenie dymem ciepłym przeprowadza się w temperaturze 25-40°C
i wilgotności względnej wynoszącej od 70 do 80%. Czas wędzenie wynosi
od 4 do 48 godzin.
Wędzenie dymem ciepłym powoduje nasycanie warstw zewnętrznych
produktu składnikami dymu. Na powierzchni produktu powstają zeschnię-
216
cia i stwardnienia tkanki mięsnej, które hamują ubytki wody podczas
parzenia i działają dodatnio na jego trwałość podczas przechowywania.
W wyniku wędzenia dymem ciepłym uzyskuje się barwę produktu od żółtej
do brązowej, z odcieniem od różowego do czerwonego, oraz charakterystyczny połysk. Dymem ciepłym wędzi się wszystkie wędzonki półtrwałe, wędzonki poddawane później obróbce cieplnej oraz niektóre
półtrwałe podczas powtórnego wędzenia [8].
2.3. Wędzenie dymem gorącym
Wędzenie dymem gorącym przebiega trójfazowo:
 faza 1 – suszenie powierzchni;
 faza 2 – wędzenie zasadnicze;
 faza 3 – powierzchniowe przypieczenie.
Suszenie powierzchni przeprowadza się w temperaturze 40-50°C
w ciągu 10-40 minut, przy pełnym i szybkim ruchu powietrza, bez dymu
lub w dymie rzadkim. Suszenie powierzchni produktu ma na celu zintensyfikowanie działania azotanów [3]. Fazę drugą czyli zasadnicze wędzenie
przeprowadza się w temperaturze 40-60° C w czasie od 30 do 90 minut,
w dymie od średnio do bardzo gęstego, przy małym dopływie i powolnym
ruchu powietrza [6]. W tej fazie przetwory zostają nasycone składnikami
dymu, barwa powierzchni waha się od jasnożółtej do ciemnobrązowej
z odcieniem od różowego do ciemnoczerwonego, a osłonki z jelit
naturalnych stają się ścisłe i mocne. Faza trzecia czyli powierzchniowe
przypieczenie odbywa się w temperaturze 60-90° C w czasie od 10 do 20
minut, przy szybkim przepływie powietrza. W tej fazie następuje denaturacja białka w zewnętrznej warstwie produktu, natomiast wewnętrzne
warstwy pozostają niezmienione. Powierzchnia przetworów ulega nieznacznemu pomarszczeniu oraz nabiera dość ścisłej konsystencji i połysku.
Metoda wędzenia dymem gorącym umożliwia najszybsze uzyskanie
produktu finalnego. W fazie wędzenia (biorąc pod uwagę 3 fazy) produkty
tracą od 5 do 12% masy w stosunku do masy przed wędzeniem i zyskują na
trwałości [3, 6].
Dymem gorącym wędzi się kiełbasy nietrwałe, przeznaczone do parzenia po uwędzeniu, oraz kiełbasy trwałe i półtrwałe, przeznaczone do parzenia i powtórnego wędzenia w dymie ciepłym, a następnie do suszenia [3, 5].
2.4. Wędzenie z równoczesnym pieczeniem
Wędzenie z równoczesnym pieczeniem stosuje się przede wszystkim przy
wędzeniu kiełbas i przeprowadza się podobnie jak wędzenie w dymie
gorącym. Różnica pomiędzy dwiema metodami polega na tym, że w trzeciej
fazie, zależnie od przekroju i składu kiełbasy, podwyższa się temperaturę do
217
75-90° C i przedłuża się czas pieczenia do 20-50 minut, aż nastąpi całkowite
ścięcie białka.
Wędzenie z równoczesnym pieczeniem przebiega w trzech fazach.
W pierwszej fazie stosowany jest dym rzadki, temperatura ok. 40-55°C,
przez 20-40 minut. Faza druga polega na przypieczeniu powierzchni
przetworu w temperaturze ok. 85-90°C przez czas ok. 1 godziny. Faza trzecia
polega na pieczeniu całego produktu w temperaturze ok. 75°C do całkowitej
denaturacji białka i osiągnięcia temperatury wewnątrz produktu wynoszącej
68-70°C.
Kiełbasy pieczone są trwalsze od kiełbas wędzonych parzonych oraz
zawierają większą ilość białka, które nie zostało wymyte przez wodę
w procesie parzenia [6]. Wędzenie z równoczesnym pieczeniem nie jest
stosowane zbyt często ze względu na wyższy koszt i długi czas trwania
procesu oraz związany z tym duży ubytek masowy, wynoszący nawet 30%
masy początkowej [3, 8].
3. Preparaty dymu wędzarniczego
Alternatywną metodą, pozwalającą uzyskać korzystne efekty wędzenia,
a nienarażającą konsumenta na spożycie wraz z produktem substancji
szkodliwych, jest zastosowanie płynnych preparatów dymu wędzarniczego.
Preparaty dymu wędzarniczego w przemyśle mięsnym pełnią podobną
rolę jak tradycyjny dym wędzarniczy, kształtując smak i zapach gotowego
produktu, dodatkowo wpływają na jego barwę, mają również działanie
bakteriobójcze i antyoksydacyjne [10].
Proces wędzenia produktów mięsnych dymami w płynie może odbywać
się przez:
 zraszanie;
 zanurzenie;
 rozpylanie płynów.
Kontrolowane warunki otrzymywania preparatów płynnych pozwalają
na pozbawienie dymu substancji kancerogennych, przy jednoczesnym
oddzieleniu fazy smołowej. Technologicznie taki dym można produkować
o bardzo zróżnicowanym składzie i różnych parametrach, a tym samym
różnie działający na wędzony produkt [11]. Na skład preparatów mają
wpływ takie czynniki, jak: rodzaj zastosowanego surowca, sposób i parametry rozkładu drewna, sposób oczyszczania, zagęszczania i stabilizacji.
Preparaty dymu przeznaczone do rozpylania i zraszania zawierają m.in.
wodę, kwas mrówkowy, kwas octowy, aldehyd glikolowy, formaldehyd,
glioksal, aceton, lewoglukozan i smoły [4].
Płynny dym wędzarniczy produkowany jest następująco [10]:
 sortowanie i suszenie zrębów z naturalnego drewna twardego,
218
 poddanie przygotowanych zrębów procesowi pirolizy,
 kondensacja świeżo powstałego dymu z wodą w cylindrze absorpcyjnym, metodą przeciwprądu, poprzez dalsze dodawanie dymu
otrzymuje się produkt skondensowany.
Metoda wytwarzania preparatów dymu wędzarniczego polega na
skropleniu (absorpcja w wodzie lub oleju roślinnym) składników dymu
wędzarniczego i usunięciu z otrzymanego kondensatu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), potencjalnie rakotwórczych oraz innych niepożądanych związków chemicznych. Stosując
preparaty dymu wędzarniczego, ogranicza się możliwość dodatkowego
tworzenia N-nitrozoamin w wędzonych produktach, poprzez eliminację
tlenków azotu, które mogą się tworzyć podczas termicznego rozkładu
drewna. Zawartość w preparacie dymu WWA, związków smolistych
i fenolowych jest bardzo mała w stosunku do tradycyjnego dymu wędzarniczego [3]. Niewątpliwą zaletą stosowania preparatu dymu wędzarniczego
jest także wysoka i powtarzalna jakość gotowych produktów. Ponadto
preparaty te umożliwiają m.in. wyeliminowanie emisji do atmosfery
szkodliwych lub niepożądanych substancji chemicznych, skrócenie czasu
obróbki termicznej produktu, zmniejszenie ubytków masy w porównaniu
z wędzeniem tradycyjnym oraz obniżenie kosztów [12-16].
4. WWA w wędzonych produktach mięsnych
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA, PAH ang.
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) stanowią bardzo liczną grupę
związków organicznych charakteryzujących się obecnością dwóch lub
więcej sprzężonych pierścieni aromatycznych w cząsteczce. Ze względu na
genotoksyczne, mutagenne i kancerogenne właściwości budzą zainteresowanie szerokiego spektrum nauk [17]. Źródłem ich występowania jest
proces niecałkowitego spalania lub pirolizy materii organicznej.
Spośród wielu dróg narażenia człowieka na obecność WWA najistotniejsze są dwa źródła: palenie tytoniu oraz żywność. Skażenie żywności
może być spowodowane zanieczyszczeniem środowiska i migracją WWA
do żywności z powietrza, gleby i wody oraz w wyniku przemysłowych
i domowych metod przygotowywania żywności związanych z obróbką
termiczną tj. wędzenie, grillowanie, smażenie i suszenie [18].
W dymie wędzarniczym poza składnikami pożądanymi, które wykorzystuję się w przetwórstwie żywności, występują również związki
niepożądane. W dymie mogą występować wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, zaliczane do substancji silnie rakotwórczych, pomimo
że ostra toksyczność WWA występuje w ograniczonym stopniu [4].
219
Ilość WWA powstających podczas wędzenia żywności zależy od
jakości dymu wędzarniczego, który jest aerozolem powstającym w wyniku
wymieszania się gazowych, ciekłych i bardzo rozdrobnionych stałych
produktów częściowego spalania drewna z powietrzem. Dym wędzarniczy
wytwarzany jest głównie z drewna (w postaci trocin, zrębków lub kloców)
z ewentualnym zastosowaniem przypraw [19]. Kompleksowe badania
w zakresie wpływu rodzaju drewna stosowanego do wytwarzania dymu
wędzarniczego na ilość powstających WWA, w tym bezno[a]piren, w produktach mięsnych prowadzili Stumpe-Viksna i wsp. [20]. Autorzy wykazali, że pod względem bezpieczeństwa produktu najlepszy surowiec do
wytwarzania dymu wędzarniczego pochodzi, w kolejności, z: jabłoni,
olchy, węgla drzewnego, klonu, wiśni, jarzębiny, olchy z jałowcem, osiki,
śliwy, leszczyny i świerku.
Kolejny czynnik, który ma wpływ na poziom skażenia WWA wędzonych produktów to temperatura zżarzania zrębków wędzarniczych w dymogeneratorze. Na podstawie badań przeprowadzonych przez Szymańskiego
i Borysa [21] stwierdzono, że podniesienie temperatury żarzenia zrębek
z 400°C do 900°C wpływa istotnie na ilość tworzącego się benzo(a)piranu.
W przetwórstwie mięsa zmierza się do zmniejszania zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w wyrobach wędzonych,
do czego obligują rygorystyczne rozporządzenia unijne limitujące
zawartość tych związków. Zgodnie z rozporządzeniami WE nr 1881/2006
i nr 835/2011 [22, 23] w mięsie i produktach mięsnych, które poddano
obróbce cieplnej, potencjalnie skutkującej tworzeniem się WWA, zawartość benzo[a]pirenu nie powinna przekraczać 5 μg/kg wyrobu, natomiast
suma czterech ciężkich WWA (benzo[a]pirenu, benz[a]antracenu, benzo[b]fluorantenu i chryzenu) nie może przekraczać 30,0 μg w 1 kg
produktu. Wymagania te obowiązywały do 31.08.2014 r., natomiast od
1.09.2014 r. maksymalną zawartość benzo[a]pirenu w mięsie i wyrobach
mięsnych ograniczono do 2,0 μg/kg wyrobu, a suma czterech wymienionych ciężkich WWA nie może przekroczyć 12 μg/kg produktu.
Rozporządzenie Komisji pozostawia bez zmian dopuszczalny poziom
WWA dla wędzonych ryb np. szproty wędzone i szproty wędzone
w konserwie: 5,0 μg/kg dla benzo[a]piranu i 30,0 μg/kg dla sumy czterech
WWA. Zaostrzenie wymagań w zakresie dopuszczalnych zawartości
WWA w wyrobach wynika z właściwości rakotwórczych i mutagennych
tych związków. Spośród znanych WWA bezno[a]piren ma najsilniejsze
właściwości rakotwórcze, przyjmuje się więc, że może on stanowić swoisty
marker będący odzwierciedleniem zawartości pozostałych WWA w produkcie spożywczym [24].
220
5. Podsumowanie
W zależności od metody i parametrów procesu wędzenia uzyskuje się
przetwory mięsne o różnej trwałości i odmiennych cechach sensorycznych.
Niestety wędzenie może powodować nagromadzenie w produkcie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych. Obecność WWA w produktach pochodzenia zwierzęcego poddanych procesowi wędzenia jest
wynikiem samego procesu i warunków jego prowadzenia. Jeżeli proces
wędzenia nie jest odpowiednio kontrolowany może prowadzić do
znacznego zanieczyszczenia żywności związkami WWA. Krytycznymi
parametrami są: temperatura, rodzaj użytego drewna, typ kontroli nad
dymem (naturalne spalanie lub generatory), wilgotność oraz sama
konstrukcja i rodzaj wędzarni.
Literatura
Michalski M. M. Wędzenie produktów pochodzenia zwierzęcego, Gospodarka
Mięsna 2 (2005), s. 14-18
2. Olszewski A. Technologia przetwórstwa mięsa, Wydawnictwo NaukowoTechniczne, Warszawa 2007
3. Bagnowska A., Mostowski R., Trzęsowska A., Krala L. Techniczne,
technologiczne i zdrowotne aspekty wędzenia mięsa, Acta Sci. Pol., Technica
Agraria, 10 (1-2) (2011), s. 33-40
4. Makała H. Wędzenie tradycyjne i preparatem dymu wędzarniczego
a zawartość WWA, Gospodarka Mięsna, 12 (2015), s. 28-35
5. Zin M, Znamirowska A., Rudy M., Głodek E., Stanisławczyk R, Gil M.
Utrwalanie i przechowywanie żywności. Podręcznik dla studentów,
Wydawnictwo UR, 2008
6. Rudy M., Gil M., Głodek E. Tradycja i nowoczesność w procesie wędzenia
produktów mięsnych, Tradycja i Nowoczesność w żywieniu i żywności.
Wydawnictwo Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne Inżynierów i Techników
Przemysłu Spożywczego, Rzeszów 2015
7. Michalski M. Rodzaje i systemy wędzenia produktów pochodzenia
zwierzęcego, Kalejdoskop Mięsny, 1 (2010), s. 48-52
8. Rahman M. S., Perera C. O. Drying and Food Preservation, [In:] Handbook
of Food Preservation, ed. by Rahman M.S. Boca Raton. 2nd ed. CRC
Press/Taylor & Francis Group, 2007, s. 403-432
9. Dolatowski Z., Budoran M., Karwowska M., Kęska P., Libera J., Nowaczyk
A., Okoń A., Solska E., Stadnik J., Wójciak K., Kołożyn-Krajewska D., NeffeSkocińska K., Trząskowska M., Zielińska D., Skórnicki H., Lesisz T., Śliwa
A., Krajmas P., Paczkowska A., Ruda B. Poradnik tradycyjnego wędzenia
produktów ekologicznych, Poradnik przygotowano w ramach badań
ekologicznych MRiRW w 2015 r. HORre-km-078-191/15(399), Lublin 2015
10. Kołodziej J. Wędzenie tradycyjne czy preparatem dymu?, Gospodarka Mięsna,
01 (2015), s. 22-26
1.
221
11. Wajdzik J. Wędzenie – zabieg technologiczny, Gospodarka Mięsna, 12 (2015),
s. 16-22
12. Hattula T., Elfving K., Mroueh U. M., Luoma T. T., Hattula K., Elfving U. M.,
Mroueh T. Use of liquid smoke flavouring as an alternative to traditional flue
gas smoking of rainbowtrout fillets (Oncorhynchus mykiss), Lebens. Wiss.
Technol., 34 (8) (2001), s. 521-525
13. Jimenez-Colmenero F., Carballo J., Cofrades S. Healthier meat and meat
products: their role as functional foods, Meat Sci., 84 (1) (2010), s. 1-13
14. Kuhn K., Seidel A., Lampen A., Nowak B., Behnke A. Effect-based and
chemical analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons in smoked meat:
a practical food-monitoring approach, Food Addit. Contam. A, 26 (7) (2009),
s. 1104-1112
15. Ma M. Chen L. Using smokeless smoking to decrease content of carcinogenic
3,4-benzo-pyrene from traditional cured meat product, Shipin Kexue (Beijing,
China), 24 (8) (2003), s. 29-33
16. Ńimko P. Factors affecting elimination of polycyclic aromatic hydrocarbons
from smoked meat foods and liquid smoke flavorings, Mol. Nutr. Food Res.,
49 (10) (2005), s. 639-647
17. Scientific Committee on Food: Opinion of the Scientific Committee on Food
on the risks to human health of polycyclic aromatic hydrocarbons in food.
CF/CNTM/PAH/29 Final 4 December 2002
18. Wieczorek J., Wieczorek Z. Pobranie wielopierścieniowych węglowodorów
aromatycznych z żywnością, Bromat. Chem. Toksykol. 3 (2011), s. 725-731
19. Kostyra E. Dym wędzarniczy i preparat dymu wędzarniczego. Skład,
właściwości, zastosowanie, Post. Tech. Przetw. Spoż., 5 (2) (2005), s. 48-50
20. Stumpe-Vıksna I., Bartkevics V., Kukare A., Morozovs A. Polycyclic
aromatic hydrocarbons in meat smoked with different types of wood, Food
Chem., 110 (3) (2008), s. 794-797
21. Szymański P., Borys A. Nowe wymagania UE dotyczące zanieczyszczeń mięsa
i wędlin WWA, Gospodarka Mięsna, 06 (2013), s. 18-22
22. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1881/2006 z dnia 19 grudnia 2006 r.
ustalające najwyższe dopuszczalne poziomy niektórych zanieczyszczeń
w środkach spożywczych. Dz. Urz. UE, L 364/5 z dnia 20.12.2006 r
23. Rozporządzenie Komisji (UE) NR 835/2011 z dnia 19 sierpnia 2011 r.
zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1881/2006 odnośnie do najwyższych
dopuszczalnych poziomów wielopierścieniowych węglowodorów
aromatycznych w środkach spożywczych. Dz. U. UE, L 214/4
z dnia 20.08.2011 r
24. Jasna D, Popovic A., Jira W. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)
in different types of smoked meat products from Serbia, Meat Sci., 80 (2008),
s. 449-456
222
Charakterystyka procesu
Streszczenie
Wędzenie obok suszenia i solenia należy do najstarszych metod utrwalania żywności. Definiuje
się je jako poddawanie wybranych artykułów żywnościowych (przetworów mięsnych, ryb,
serów) działaniu dymu wędzarniczego, który tworzy się w procesie termicznego rozkładu
(pirolizy) drewna różnych gatunków drzew.
Proces wędzenia prowadzi się różnymi metodami, w różnych temperaturach, przy różnej gęstości
dymu i cyrkulacji powietrza w komorze wędzarniczej. Ma on na celu przedłużenie trwałości
mięsa i jego przetworów oraz uzyskanie określonej, pożądanej przez konsumenta jakości
sensorycznej. Na jakość sensoryczną składa się uzyskanie atrakcyjnego zabarwienia powierzchni
oraz wytworzenie charakterystycznego dla tego procesu zapachu i smaku, który w rezultacie
wpływa na smakowitość wyrobów. Jednak wraz z dymem wędzarniczym do wyrobu mogą się
dostać związki chemiczne m.in. fenole, alkohole i estry, kwasy organiczne, aldehydy i ketony
oraz węglowodory alifatyczne i aromatyczne.
Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne zaliczane są do substancji kancerogennych,
mutagennych oraz genotoksycznych. Do najbardziej mutagennych związków należą benzo(a)piren i benzo(a)antracen. Nowoczesne techniki wytwarzania dymu i wędzenia ograniczają
w dużym stopniu ich występowanie w dymie, a co za tym idzie w gotowym produkcie.
Słowa kluczowe: wędzenie, metody wędzenia, dym wędzarniczy, WWA
Characteristic of the smoking process
Abstract
Smoking near drying and salting, belongs to the oldest methods of food preservation. It is defined
as subjecting of chosen foodstuff (canned meat, fish, cheese) to acting of smoking process, which
is created during the process of thermal decomposition (pyrolysis) of wood belonging to different
trees species.
Smoking process is done using different methods, in different temperatures, with different density
of smoke and air circulation in smoking chamber. The aim of it is to extend the meat stability and
its products and to obtain sensory quality determined and desired by the consumer. Sensory
quality consist of obtaining attractive surface color and creating characteristic smell and taste for
this process, which influence the tastiness of products. However, chemical compounds, among
other things: phenols, alcohols, esters, organic acids, aldehydes, ketones, and both aliphmatic and
aromatic carbohydrates may get into the product with smoke.
Polycyclic aromatic hydrocarbons belong to carcinogenic, mutagenic and genotoxic substances.
Benzo(a)pyrene and Benz(a)anthracene belong to the most mutagenic compounds. Modern
techniques of smoke creating and smoking reduce their existence in smoke significantly, and
following from this in the ready product.
Keywords: meat smoking, smoking methods, the smoke, PAHs
223
Kinga Kropiwiec1, Marek Babicz1, Agnieszka M. Grzebalska2
Podroby jako cenny surowiec
w przemyśle mięsnym
1. Wstęp
Przemysł mięsny to największa branża przemysłu spożywczego.Sektor
ten obejmuje wiele działań od uboju zwierzat rzęźnych poprzez rozbiór
tusz, wykrawanie mięsa drobnego, obróbkę zasadniczych oraz ubocznych
produktów uboju, produkcję przetworów mięsnych, tłuszczów, gotowych
dań mięsnych aż po porcjowanie (ewentualne plasterkowanie), paczkowanie i dystrybucję wyrobu gotowego. Na uwagę zasługuje fakt, że jest to
jedna z nielicznych w Polsce gałęzi przemysłu przetwórczego, który aż
w 90% bazuje na surowcach krajowych [1, 2]. Jednym z nich są podroby:
wieprzowe, cielęce, wołowe, owcze oraz końskie. Wykorzystywane są one
we wszystkich trzech podsektorach produkcyjnych tj.:
1. Jako produkty do przygotowania posiłków w gospodarstwach domowych i zakładach żywienia zbiorowego;
2. Jako surowiec przerobowy;
3. Jako produkty uboczne, wykorzystywane poza sektorem spożywczym (np. w branży farmaceutycznej) [2, 3].
2. Cel pracy
Celem pracy była charakterystyka podrobów różnych gatunków
zwierząt rzeźnych jako cennego surowca wykorzystywanego w przemyśle
mięsnym. Szczególną uwagę zwrócono na wymagania jakościowe podrobów oraz możliwość ich kulinarnego wykorzystania. Opisano również
uogólniony schemat technologiczny produkcji wędlin podrobowych.
3. Podroby – jadalny uboczny surowiec rzeźny
Jak podaje Olszewski [4] oraz Kortz [5] podroby m.in. obok krwi, jelit,
skóry oraz kości zaliczyć można do ubocznych surowców rzeźnych. Wg
Polskiej Normy PN-65/A-82000 [6] oraz PN-86/A-82004 [7] podroby są to
1
[email protected]; [email protected] Katedra Hodowli i Technologii Produkcji
Trzody Chlewnej, Wydział Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie;
www.up.lublin.pl
2
[email protected], Katedra i Klinika Nefrologii, Uniwersytet Medyczny w Lublinie;
www.am.lublin.pl
224
Podroby jako cenny surowiec w przemyśle mięsnym
jadalne narządy wewnętrzne oraz inne części ciała zwierząt rzeźnych
niewchodzące w skład tusz, półtusz i ćwierćtusz.
Do podrobów wieprzowych zalicza się [4]:
 Mózg – substancja mózgowa otoczona błoną, wyjęta z jamy czaszki
po przecięciu tuszy na dwie półtusze;
 Nerki – parzysty, jednopłatowy narząd miąższowy oddzielony od
części lędźwiowej, bez torebki tłuszczowej;
 Śledzionę – nieparzysty narząd miąższowy, znajdujący się w jamie
brzusznej, po wyjęciu oddzielony od przewodu pokarmowego
i tłuszczu;
 Ośrodek – zespół naturalnie ze sobą połączonych lub rozdzielonych
elementów, w którego skład wchodzą: płuca (z tchawicą, przełykiem
i krtanią oraz ścięgnistymi częściami przepony brzusznej); serce;
wątroba oraz język.
Wśród podrobów wołowych dodatkowo wyróżniamy następujące
elementy [4]:
 Wargi wołowe – fałdy skórno-mięśniowe, które otaczają jamę
gębową, oddziela się je cięciami okrężnymi od kości czaszki
i żuchwy;
 Przedżołądki i żołądek właściwy (flaki wołowe) – żwacz, czepiec,
księgi i trawieniec, po wyjęciu z jamy brzusznej są oczyszczone
z treści pokarmowej oraz błony śluzowej, następnie oparzone
i oczyszczone;
 Wymię – gruczoł mleczny oddzielony od tuszy;
 Stopy wołowe – dolne odcinki kończyn odcięte w stawie pęcinowym, zawierające: kość pęcinową, koronową oraz parzyste kości
kopytowe pokryte skórą, pozbawione racic i owłosienia;
 Nogi wołowe – dolne odcinki kończyn odcięte w stawie skokowym
lub nadgarstkowym, zawierające: kości śródręcza lub śródstopia,
pozbawione racic i owłosienia.
Pośród podrobów cielęcych dodatkowo wyróżnia się krezkę cielęcą
tj. oczyszczone i oparzone jelito cienkie i środkowe wraz z krezką
właściwą.
W przemyśle mięsnym używa się również podrobów końskich (mózg,
ośrodek, nerki, śledziona) oraz podrobów baranich (głowa, mózg, język,
ośrodek, przedżołądki, żołądek właściwy, nerki, śledziona) [8].
3.1. Wymagania jakościowe podrobów świeżych
Szczegółowe wymagania jakościowe dotyczące każdego rodzaju
podrobów określa Polska Norma „PN-86/A-82004 – Podroby zwierząt
rzeźnych” [7]. Podaje ona dokładny kształt, powierzchnię, konsystencję
225
oraz barwę poszczególnych podrobów. Ze względu na różnice w anatomii
oraz z uwagi na wiek uboju zwierząt rzeźnych szczegółowe wymagania
odnosi się do wszystkich elementów – zarówno wieprzowych, wołowych
(tabela 1) i cielęcych. Te same elementy wewnętrzne, ale pochodzące
z różnych grup zwierząt różnią się nieznacznie między sobą. Powinny
charakteryzować się właściwą barwą i swoistym zapachem, odpowiednim
dla danej grupy zwierząt. Nie dopuszcza się znieczyszczeń, skrzepów krwi,
zmiany zapachu, konsystencji oraz barwy.
Tabela 1. Charakterystyka świeżych podrobów wołowych [7]
głowa
mózg
język
wargi
serce
śledziona
płuca
Oddzielona w stawie potylicznym, na kości czaszkowej, ma
jamę pozostałą po wycięciu mózgu, w łączności pozostaje
krtań i trzy pierścienie tchawicy, pozbawiona skóry, języka,
rogów, gałek ocznych, warg, uszu środkowych; mięśnie
mogą być ponacinane, głowa nie powinna zawierać
odłamków kości, powierzchnia zewnętrzna lekko
obeschnięta; mięśnie barwy od różowej do
ciemnoczerwonej, tłuszcz od barwy jasnokremowej do
żółtawej.
Kształt kulisty lub owalny; nie powinien zawierać
odłamków kości; barwa różowoszara; powierzchnia lekko
wilgotna, otoczona błoną; konsystencja miękka.
Gruby i jędrny, o końcu zaostrzonym i brzegach ostrych; na
grzbiecie wystepują znaczne zgrubienia, barwa czerwona,
przy czym częsciowo lub w całości powierzchnia może być
ciemnoczerwona, powierzchnia wału językowego
obsuszona lub lekko wilgotna i chropowata, bez łoju,
konsystencja ścisła i jędrna.
Dokładnie oparzone, pozbawione nabłonka oraz owłosienia,
barwa szara.
Na powierzchni serca trzy podłużne rowki wypełnione
tłuszczem, u wyjścia tętnicy główej z komory ułożony
pierścień włóknisty, powierzchnia nierówna, z resztkami
tłuszczu, lekko wilgotna i połyskująca, w częściach
umieśnionych dopuszcza się nieznaczne obeschnięcie
i zmatowienia powierzchni; komory i przedsionki
oczyszczone ze skrzepów krwi, konsystencja ścisła i jędrna,
barwa ciemnoczerwona lub wiśniowa.
Wydłużona i stosunkowo wąska, z grzebieniem od strony
otrzewnej, pozbawiona więzadeł i tłuszczu, powierzchnia
gładka i nieco wilgotna, połyskująca, barwa jasnoczerwona
do ciemnoczerwonej, konsystencja dość miękka,
dopuszczalne obeschnięcie powierzchni.
Podzielone wcięciami na dość wyraźne płaty (prawe na 4-5
226
wątroba
wymię
nerki
śledziona
Przedżołądki i żoładki własciwe
nogi lub stopy
żwacz
czepiec
płatów, lewe na 2-3 płaty) przy czym prawe jest większe od
lewego, wyraźna budowa zrazikowa, konsystencja miękka,
gąbczasta, barwa bladoróżowa do ciemnoróżowej,
dopuszcza się obeschnięcie opłucnej.
Składa się z trzech niezbyt wyraźnie rozgraniczonych
płatów, kształt podłużnoowalny, z lekką nieregularną
gładką powierzchnią, lekko wilgotna i błyszcząca,
dopuszcza się powierzchnię mokrą lub zmatowienie
powierzchni spowodowane częściowym jej obeschnięciem,
konsystencja jędrna, nieco twarda, barwa
brunatnowiśniowa, z usuniętym woreczkiem żółciowym.
Powierzchnia nierówna, konsystencja wiotka, barwa
powierzchni uzależniona od umaszczenia, barwa na
przekroju żółtobiała. Wymię powinno być dobrze
ocieknięte z mleka.
O kształcie owalnym, złożone z 15-20 płatów różnej
wielkości; powierzchnia nierówna połyskująca, o barwie
czerwono-brunatnej z odcieniem brązowym; lekko
wyczuwalny zapach moczu, konsystencja ścisła i jędrna;
miąż nieco wilgotny i połyskujacy, nie dopuszcza się
pozostawienia resztek przewodów moczowych.
O kształcie podłużnoowalnym, powierzchnia gładka, nieco
wilgotna i połyskująca, pozbawiona wiązadeł i tłuszczu,
barwa czerwonobrunatna z odcieniem niebieskim,
konsystencja dość miękka.
Dokładnie oparzone i oczyszczone, pozbawione racic
i owłosienia
Największy z przedżołądków o barwie szarej lub
bladoróżowej.
Najmniejszy z przedżołądków, fałdy tworzą komórki
pięcio- lub sześciokątne o barwie białejlub różowoszarej.
księgi
O kształcie licznych niewygładzających się fałd-blaszek
o barwie białoszarej.
flaki
Powinny być dobrze ocieknięte, niedopuszczalne jest
pozostawienie na nich resztek treści pokarmowej.
Ze względu na niższą trwałość podrobów w porównaniu do mięsa,
podroby powinno przechowywać się w oddzielnych przewiewnych
pomieszczeniach, o temperaturze powietrza około 0-4°C i wilgotnosci
względnej około 90%. Są to surowce nietrwałe, dlatego przeznaczone są do
227
natychmiastowej konsumpcji, przerobu albo konserwacji. Najlepsze wyniki
daje konserwacja za pomocą mrożenia ponieważ klasyczna konserwacja za
pomocą soli nie jest zbyt trwała, a ponadto obniża wartość smakową
i odżywczą [9]. Podroby takie jak serca, języki, śledziony oraz wątroby
mogą być przechowywane w postaci mrożonych bloków o masie około 10
kg. W mniejszych blokach tj. około 6 kg mrozi się mózgi, płuca i flaki.
Temperatura zamrożonych podrobów powinna wynosić poniżej -8°C. Ze
względu na bezpieczeństwo zdrowotne niedopuszczalne jest fizyczne,
mikrobiologiczne oraz chemiczne zanieczyszczenie produktu. W przypadku podrobów mrożonych przeznaczonych na eksport nie dopuszczone
jest również oblodzenie i oszronienie bloków.
3.2. Wykorzystanie podrobów w kuchni i przemyśle spożywczym
Podroby są surowcami o wyższej w porównaniu do tkanki mięśniowej,
zawartości niektórych składników mineralnych i witamin [3, 5, 10]. Dzięki
czemu elementy te cechuje atrakcyjna wartość odżywcza i pokarmowa [11,
12]. Za wytwarzaniem produktów i potraw z podrobów, obok wysokiej
wartości odżywczej, przemawia przede wszystkim niższa cena w porównaniu do wyrobów z mięsa wysokogatunkowego.
Podroby wieprzowe w przemyśle spożywczym najczęściej znajdują
zastosowanie w produkcji wędlin podrobowych.
Wg Polskiej Normy nr (PN-A-82007:1996) [13] wędliny podrobowe są
to „przetwory wyprodukowane z solonych lub peklowanych podrobów,
mięsa, tłuszczu, w osłonkach naturalnych, sztucznych lub formach, z dodatkiem lub bez dodatku krwi spożywczej, surowców uzupełniających,
przyprawione, parzone lub pieczone i ewentualnie wędzone”. Należą do
nich: pasztetowe, wątrobianki, kiszki, salcesony.
Podroby mogą być wykorzystywane przy produkcji wyrobów blokowych, wykorzystuje się je również do farszów wyrobów garmażeryjnych.
Niektóre z podrobów np. wątroba czy język po odpowiednim przygotowaniu przeznaczone są do bezpośredniego spożycia. Język najczęściej
podaje się na gorąco – smażony lub gotowany. Na zimno może być
dodatkiem do galaret oraz wędzonek. Języki znajdują zastosowanie
w wędliniarstwie, wykorzystuje się je do wyrobu wędlin podrobowych,
takich, jak: salcesony, rolady, kiszki. Języki wieprzowe można także
peklować i następnie wędzić. Jako składnik farszów mięsnych w przemyśle
garmażeryjnym oraz jako dodatek do pasztetów i kaszanek wykorzystuje
się również serce [14]. Ponadto można je również spożywać po
wcześniejszym duszeniu lub usmażeniu podobnie jak wątróbkę. Ten
element jest jednym z najważniejszych składników pasztetów – nadaje im
charakterystyczny smak. Delikatniejszy smak otrzymuje się mocząc
pokrojoną wątrobę przez ok. 2 godz. w mleku. Moczenie w letniej osolonej
228
wodzie przez około pół godziny przed użyciem zaleca się również
w przypadku nerek. Zabieg ten ma na celu usunięcia nieprzyjemnego
zapachu. Następnie nerki mogą być podane do bezpośredniego spożycia
w formie potrawy smażonej, natomiast obgotowane stanowią surowiec do
pasztetów, rolad i konserw. Płuca, po uprzedniej obróbce termicznej, są
składnikiem wędlin podrobowych oraz wchodzą w skład wyrobów
garmażeryjnych. Są stosowane również, jako składnik dań smażonych lub
pieczonych [15]. Żołądek wieprzowy wykorzystywany jest głównie jako
osłonka do faszerowania. W Holandii stanowi bazę do produkcji kiełbas
zwanych "faszerowaną gęsią" [16]. W Polsce stanowi m.in. główny
składnik „bachora” – tradycyjnej śląskiej potrawy (żołądki wieprzowe
pieczone z farszem z tartych ziemniaków z tłustym mięsem i skwarkami)
wpisanej przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi na listę produktów
tradycyjnych województwa śląskiego [17]. Na Podlasiu produkuje się
z niego „kindziuk” (dojrzewajace, wędzone na zimno faszerowane mięsem
żołądki wieprzowe). Na Litwie przysmakiem są również smażone na
chrupko wieprzowe uszy. W Rumuni są one składnikiem popularnej
galarety mięsnej. Wędzone oraz suszone uszy mogą być również jedzone
jako przekąska lub dodatek do dań mięsnych. W Polskiej kulturze uszy
wieprzowe spożywane są rzadko [18].
3.3. Produkcja wędlin podrobowych
Proces produkcji wędlin podrobowych ze względu na użyte surowce
tj. podroby, krew i kaszę znacząco różni się od produkcji kiełbas czy
wędzonek. Uogólniając w produkcji wędlin podrobowych można wyróżnić
następujące fazy produkcyjne [4, 14, 15]:
1. Dobór surowca – surowiec różni się w zależności od rodzaju
produkowanych wędlin podrobowych. Użyte elementy zasadnicze
i uzupełniające oraz ich ilości podane są w receprturze. W skali
przemysłowej do produkcji większości wędlin podrobowych używa
się głów, które w recepturze nazywane są „maski i mięso z głów”,
należy dokonywać przeliczenia, wg którego 100kg masek i mięsa
otrzymuje się ze 167 kg głów wieprzowych.
2. Peklowanie i solenie surowców – do produkcji większości wędlin
podrobowych stosowane są surowce swieże, które nie są wstępnie
peklowane i solone. Sól dodawana jest dopiero podczas procesu
kutrowania lub mieszania. Podroby peklowane stosuje się tylko przy
produkcji salcesonu włoskiego.
3. Czyszczenie surowca – głowy i nogi wieprzowe oraz skórki należy
pozbawić resztek szczeciny, z żołądków należy usunąć śluz,
natomiast z mózgu i serca skrzepy krwi.
229
4. Płukanie i mycie – świeże podroby myje się i płucze w bieżącej
wodzie, do momentu, aż odpływa czysta woda. Wątrobę myje się po
usunieciu z niej grubszych naczyń krwionosnych oraz przewodu
żółciowego. Podroby wcześniej solone i peklowane moczy się
w zimnej wodzie przez około 1-3 godziny.
5. Obróbka cieplna surowców zwierzęcych – surowce wykorzystywane w produkcji wędlin podrobowych należy gotować (obciążone
kratą) w niewielkiej ilości wody lub w specjalnie do tego przeznaczonych kotłach z ażurowym koszem i pokrywą. Temperatura wody
w początkowej fazie obróbki cieplnej powinna wynosić 100°C i do
końca procesu należy ją obniżać do 85°C. Głowy wieprzowe,
wołowe i cielęce, wargi wołowe i cielęce, krezki, nogi, flaki, żołądki
wieprzowe gatuje się do miękkości. Ozorki wieprzowe, płuca, serce,
śledziony, nerki, gotuje się do stanu półmiękkiego, po czym z płuc
należy usunąć chrząstki, a z głów i nóg oddziela się mięso od kości.
Tłuszcz drobny i pogdardle należy parzyć w temperaturze 85°C do
stanu półmiękkiego. W najniższej temperaturze tj. 75°C parzy się zaś
wątrobę, proces ten prowadzi się do momentu aż na przekroju
watroby przestanie być widoczna krew.
6. Obróbka cieplna surowców roślinnych – Najczęściej wykorzystywanymi surowcami roślinnymi w produkcji wędlin podrobowych
jest kasza gryczana oraz jęczmienna. Kaszę przed użyciem należy
wypłukać w bieżącej wodzie, następnie sparzyć ją przez około 3040 minut w 2-krotnej objetości wody o temperaturze 95°C.
7. Rozdrabnianie – zarówno wykorzystywane surowce mięsne jak
i podrobowe mogą by rozdrabniane ręcznie za pomocą noży bądź
maszynowo za pomocą krajalnicy.
8. Kutrowanie – podroby, mięso oraz tłuszcz poddane kutrowania
rozdrabnia się wcześniej w wilku przez sito 3mm. Przy kutrowaniu
do rozdrobnionych surowców dodaje się określoną według receptury
ilość rosołu, dolewa się go stopniowo w miarę wchłaniania przez
farsz do momentu całkowitego wchłonięcia płynu. W przypadku
kutrowania wątroby proces ten przeprowadza się do otrzymania
jednolitej brunatnoczerwonej masy.
9. Napełnianie osłonek – przyrządzonym i doprawionym przyprawami
farszem mięsnym za pomocą nadziewarek napełnia się osłonki
naturalne bądź sztuczne. Te pierwsze nadziewa się dość ściśle,
drugie zaś dość luźno. Końce osłonek tak samo jak w przypadku
kiełbas związuje się przędzą. Napełnione batony należy opłukać
ciepłą wodą.
10. Obróbka cieplna – proces ten przeproawadza się do momentu
ociagnięcia wewnątrz batonu temperatury 68-72°C. Obróbka cieplna
230
może być przepowadzona dwoma sposobami – w parze (w komorach
parzelniczych) bądź w kotłach otwartych – gdzie nośnikiem ciepła
jest woda. Parzenie w komorach wędzarniczo-parzelniczych należy
prowadzić w temperaturze pary 80-85°C, natomiast w przypadku
parzenia za pomocą wody, wędliny podrobowe wkłada się do
wrzątku, po czym obniża temperaturę do 80-85°C. Jeśli wędliny
napełniane są w osłonki wiskozowe, temperatura parzenia powinna
wynosić 70°C.
11. Chłodzenie – wędliny podrobowe chłodzi się pod natryskiem letniej
wody o temp. 20-30°C przez 5 minut i następnie schładza do
temperatury poniżej 10°C. Proces studzenia i chłodzenia może trwać
nawet 24 godziny.
12. Wykończenie – tzw. obróbka poprodukcyjna, polega na oczyszczeniu wędlin z galarety, tłuszczu, obcięciu końcówek osłonek oraz
wyeliminowanie ewentualnych wybrakowanych produktów.
13. Ważenie i pojemnikowanie
14. Magazynowanie
4. Podsumowanie
Podroby, definiowane jako „uboczne surowce rzeźne” są cennymi
surowcami wykorzystywanymi w wielu branżach lecz przede wszystkim
w przemyśle spożywczym. Podroby mogą być spożywane jako mięso
kulinarne bądź używane do produkcji wędlin podrobowych. Za
wytwarzaniem produktów i potraw z podrobów, obok wysokiej wartości
odżywczej, przemawia przede wszystkim niższa cena w porównaniu do
wyrobów z mięsa wysokogatunkowego. Obecnie obserwuje się wzrost
poziomu spożycia wędlin wyprodukowanych na bazie podrobów, dlatego
też prowadzone badania i analizy powinny obejmować jak największą pulę
czynników genetycznych i środowiskowych wpływających na jakość
podrobów [19, 20].
231
Schemat 1. Schemat technologiczny produkcji 100 kg kaszanki gryczanej [4]
232
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Seremek-Bulge J., Rembeza J., Urban R., Świetlik K., Górska-Warsewicz H.,
Rycombel D., Kobuszyńska M., Talarek M. Ewolucja rynku mięsnego i jej
wpływ na proces transmisji cen, Instytut Ekonimiki Rolnictwa i Gospodarki
Żywnosciowej Państwowy Instytut Badawczy, 73 (2007)
Blicharski T., Hammermeister A. Strategia odbudowy i rozwoju produkcji
trzody chlewnej w Polsce do roku 2030, Warszawa 2013
Kapusta F. Przemysł mięsny w Polsce – wybrane problemy, Prace naukowe
uniwersytetu ekonomicznego we Wrocławiu, 57 (2009), s. 21-33
Olszewski A. Technologia przetwórstwa mięsa. wyd. 2 uaktualnione.
Warszawa 2007
Kortz J. Ocena surowców rzeźnych, AR w Szczecinie, 2001
PN-65/A-82000, Mięso i podroby zwierząt rzeźnych- wspólne wymagania
i badania
PN-86/A-82004, Podroby zwierząt rzeźnych, PKN, Warszawa 1986
PN-93/A-82246 Uboczne surowce rzeźne dla przetwórstwa farmaceutycznego
i chemicznego, PKN, Warszawa 1993
http://eraumts.com.pl/?podroby,96
Kunachowicz H., Nadolna I., Iwanow K., Przygoda B. Wartość odżywcza
wybranych produktów spożywczych i typowych potraw, Wydawnictwo
Lekarskie PZWL Warszawa 2010
Litwińczuk A. Litwińczuk Z., Barłowska J., Florek M. Surowce zwierzęce,
ocena i wykorzystanie, PWRiL, 2004
Florek M., Litwińczuk Z., Skałecki P., Kędzierska-Matysek M., Grodzicki T.
Chemical composition and inherent properties of offal from calves maintained
under two production systems, Meat Sci., 90 (2) (2012), s. 402-409
PN-A-82007:1996, Przetwory mięsne – Wędliny, PKN, Warszawa 1996
Kołożyn-Krajewska D., Sikora T. Towaroznawstwo Żywnosci, 2004
http://wedlinydomowe.pl/forum/topic/12507-rok-1953-podzia%C5%82-tuszzwierz%C4%85t-rze%C5%BAnych-elementarz-zadymiacza/]
http://www.niam.pl/pl/produkty/4000-zoladek_wieprzowy
http://www.minrol.gov.pl/Jakosc-zywnosci/Produkty-regionalne-itradycyjne/Lista-produktow-tradycyjnych/woj.-slaskie/Bachor
http://sklep-metka.pl/content/digishop1
Kropiwiec K., Babicz M., Skrzypczak E. Charakterystyka fizykochemiczna
podrobów wieprzowych uzyskanych z tuczników o zróżnicowanym genotypie
RYR1, Food. Science. Technology. Quality 1 (98) (2015), 49-57
Sienkiewicz J., Lewandowska D. Czynniki wpływajace na jakośc mięsa
wieprzowego, Zeszyty Naukowe Ostrołęckiego Towarzystwa Naukowego,
26 (2012), s. 261-272
233
Streszczenie
Podroby definiowane jako „uboczne surowce rzeźne” są cennymi surowcami wykorzystywanymi
w wielu branżach (m.in. w przemyśle farmaceutycznym. oraz spożywczym). W przemyśle
mięsnym wykorzystywane są we wszystkich trzech podsektorach produkcyjnych: jako elementy
kulinarne, surowce w przetwórstwie mięsnym tj. w produkcji wędlin podrobowych oraz jako
surowce w innych sektorach przemysłu.
Podroby są surowcami o wyższej w porównaniu do tkanki mięśniowej, zawartości niektórych
składników mineralnych i witamin. Dzięki czemu elementy te cechuje atrakcyjna wartość
odżywcza i pokarmowa.
Z wytwarzaniem produktów i potraw z podrobów, obok wysokiej wartości odżywczej,
przemawia również ich niska cena. Obecnie obserwuje się wzrost poziomu spożycia wędlin
wyprodukowanych na bazie podrobów, dlatego też prowadzone badania i analizy powinny
obejmować jak największa pulę czynników genetycznych i środowiskowych wpływajacych na
jakość podrobów.
Celem pracy była charakterystyka podrobów różnych gatunków zwierząt rzeźnych jako cennego
surowca wykorzystywanego w przemyśle mięsnym. Szczególną uwagę zwrócono na wymagania
jakościowe podrobów oraz możliwość ich kulinarnego wykorzystania. Opisano również
uogólniony schemat technologiczny produkcji wędlin podrobowych.
Słowa kluczowe: podroby, przemysł mięsny, wędliny podrobowe, chemat technologiczny
Offal as a valuable raw material in the meat industry
Abstract
Offals defined as "side materials slaughter" are valuable raw materials used in many industries
(including the pharmaceutical industry and food industry). In the meat industry they are used in
all three sub-sectors of production: as part of the culinary raw materials in meat processing, ie. In
the production of cured meat and offal as raw materials in other industrial sectors.
Offals are characterized higher content some minerals and vitamins compare to muscle tissue, the
content of. So that these elements are characterized by attractive nutritional value and toxicity.
With the production of food products and dishes of offal, next to the high nutritional value, it is
also supported by the low price.
currently there are an increase in the consumption of cold meats produced on the basis of offal.
therefore conducted research and analysis should include all genetic and environmental factors
affecting the quality of offal.
The aim of the study was to characterize offal different species of slaughter animals as a valuable
raw material used in the meat industry. Particular attention paid to the quality requirements of
offal and the possibility of the culinary use. Also describes a generalized flowsheet offal meat
production.
Keywords: offal, meat industry, cold meat offal, production
234
Kinga Kropiwiec1, Marcin Bany2, Marek Babicz3
Wieprzowe produkty regionalne
szansą rozwoju gospodarstw rodzinnych
na Lubelszczyźnie
1. Wstęp
Lubelszczyzna stanowi ważny element w krajowej produkcji rolnej.
Dzięki dogodnym warunkom klimatycznym i żyznym glebom (gleby
brunatne i czarnoziemy) województwo lubelskie jest obszarem predestynowanym do rozwoju rolnictwa [1, 2]. Ziemie przeznaczone pod użytki rolne
stanowią ponad połowę powierzchni regionu.
Gospodarka rolna opiera się głównie na produkcji zboża, oraz uprawie
buraków cukrowych, ziemniaków, roślin pastewnych. Znaczny udział
w produkcji rolnej mają sady owocowe. Region ten zapewnia ok 80%
produkcji chmielu i ok. 20% produkcji tytoniu w Polsce. Poza tymi
produktami Lubelszczyzna słynie w kraju z produkcji ziół. Szczególne
takich jak rumianek, mięta, szałwia, majeranek, tymianek i melisa. Obok
produkcji roślinnej na Lubelszczyźnie prowadzona jest również produkcja
zwierzęca – stanowiąca prawie 10% produkcji zwierzęcej naszego kraju.
Szczególnie prężnie rozwija się tu hodowla i produkcja trzody chlewnej
oraz bydła. W strukturze produkcyjnej przeważają gospodarstwa rodzinne.
Wśród prawie 180 tysięcy zarejestrowanych gospodarstw większość to
gospodarstwa nieprzekraczające swoją powierzchnią 10 hektarów. Zgodnie
z danymi przedstawionymi przez Główny Urząd Statystyczny [3] liczba
gospodarstw o powierzchni od 1,1 hektara do 9,9 hektara wynosi 77,5
tysiąca. Stanowi to 43,5% ogólnej liczby gospodarstw w tym regionie. Taki
rozkład spowodowany jest sytuacją ekonomiczną, ale również tradycjami
rodzinnymi w prowadzeniu produkcji rolnej [4]. Przedsiębiorstwa te
z powodów finansowych nie są w stanie rozszerzać swojej działalności [5].
Z drugiej strony bez możliwości powiększania gospodarstwa nie można
oczekiwać rozwoju i odpowiednich zysków [6]. Większość budżetu
1
[email protected]; Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej,
Wydział Biologii i Hodowli Zwierząt, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie; www.up.lublin.pl
2
[email protected]; Sekcja Hodowli i Biotechnologii Świń, Studenckie Koło Naukowe
Biologów i Hodowców Zwierząt
3
[email protected]; Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej, Wydział
235
gospodarstw przeznaczana jest na wysokie koszty utrzymania oraz na
spełnianie norm Unii Europejskiej. Brak dopłat i pomocy rządu w czasie
klęsk żywiołowych, lub niekorzystnych warunków pogodowych znacząco
hamuje rozwój rolnictwa. Tym bardziej, że rolnicy w przeciwieństwie do
zachodnich sąsiadów nie mogą sprzedawać swoich wyrobów bez założenia
działalności gospodarczej. Dodatkowym czynnikiem ograniczającym rozwój
tej gałęzi gospodarki są surowe przepisy Państwowej Inspekcji Sanitarnej. To
zmusza rolników do szukania dodatkowych źródeł dochodu [6].
Rozwiązaniem tego problemu może być przekształcenie gospodarstwa
drobnotowarowego o wielokierunkowej produkcji w gospodarstwo rolnotowarowe, specjalistyczne [7]. Dzięki temu z małego gospodarstwa
nieprzynoszącego dochodów można stworzyć samodzielną, zorganizowana
jednostkę ekonomiczną. Taki podmiot gospodarczy będzie zdolny do
produkcji i sprzedaży dóbr wytwarzanych z własnych surowców, lub
osiągnie zdolność świadczenia usług. Przeprowadzenie określonych zmian
sprawia, że rolnik jest w stanie wypracować dodatkowy zysk dzięki
własnym produktom lub świadczonym usługom. Pozyskane środki
umożliwiają rozwój gospodarstwa. Możliwe jest również pozyskanie
dodatkowych powierzchni pod uprawy lub hodowlę/chów, wymiana
sprzętów gospodarskich lub powiększenie stada reprodukcyjnego, co
umożliwia dalszy rozwój. W takiej sytuacji istnieje także możliwość
zatrudnienia nowych pracowników. To wszystko zapewnia stabilną pozycję
wśród konkurencji [8]. Poza rozwojem gospodarstwa rolnik z nowych
środków ma możliwość zbudowania poduszki inwestycyjnej, która jest
ważna w przypadku słabszych plonów lub klęsk żywiołowych. Dodatkową
zaletą jest niski koszt przekształcenia gospodarstwa drobnotowarowego
o wielokierunkowej
produkcji
w gospodarstwo
rolno-towarowe,
specjalistyczne [9, 10]. Jedyne wydatki to zakup podstawowych narzędzi
do produkcji dóbr lub usług. Należy zwrócić uwagę jak produkty
regionalne wykorzystują nasi sąsiedzi z zachodu. Dzięki tym narzędziom
stworzyli światowe marki, produkujące żywności najwyższej, jakości, za
bardzo wysoką cenę.
2. Cel
Celem pracy było przedstawienie produktów regionalnych, które są lub
mogą być wytwarzane ze świni rasy puławskiej, jako szansy do poprawy
sytuacji ekonomicznej małych gospodarstw na Lubelszczyźnie.
3. Produkt regionalny
Produkt regionalny to produkt, który jest wytwarzany w określonym
regionie. Charakterystycznym jest dla niego stosowanie terminów geogra-
236
Wieprzowe produkty regionalne szansą rozwoju gospodarstw rodzinnych na Lubelszczyźnie
ficznych związanych z miejscem jego wytwarzania. Aby dany produkt
mógł otrzymać miano regionalnego musi być wytwarzany ze składników
wysokiej jakości [11]. Normy oceniające jakość zawarte są w specjalnych
regulacjach prawnych. Inna nazwa przypisywana produktom regionalnym
to produkt znanego pochodzenia. Rozumie się przez to produkt, który
cechuje wysoka jakość i renoma związana z regionem, w którym jest
wytwarzany. Pojęcie regionu nie odnosi się do znaczenia geograficznego.
Pojęcie to nawiązuje do obszaru, w którym znajdują się miejsca
wytwarzania produktu [12].
Rysunek 1. Oznaczenia graficzne umieszczane na produktach regionalnych i tradycyjnych
Źródło: http://www.minrol.gov.pl/Jakosc-zywnosci/Produkty-regionalne-i-tradycyjne
Obecnie w krajach Unii Europejskiej zwraca się szczególną uwagę na
wytwarzanie, ochronę i promocję żywności. Do realizacji tych założeń
wprowadzono oznaczenia, które potwierdzają wysoką, jakość wyrobów
rolno-spożywczych, gwarantują pochodzenie z konkretnego regionu oraz
zapewniają o tradycyjnych metodach produkcji (schemat 1).
Tak oznaczone produkty (rysunek 1) zdecydowanie poprawiają gospodarkę terenów wiejskich, pozwalają także na ochronę i przetrwanie
dziedzictwa kulturowego wsi, a przez to zachęcają do rozwoju turystyki
i agroturystyki. Ważne są również oznaczenia produktów, które dają
pewność konsumentom, że nabywają produkt wysokiej jakości, wytworzony według tradycyjnych metod produkcji. Ponadto stosowane oznaczenia ułatwiają identyfikację produktów regionalnych na sklepowych
półkach.
Produkt regionalny jest doskonałym narzędziem do poprawy sytuacji
ekonomicznej małych gospodarstw rodzinnych. Podstawowa zaleta tego
rozwiązania to produkcja na niewielką skalę. Znaczy to, że małe gospodarstwo jest w stanie sprostać początkowym niedużym zamówieniom
i zobowiązaniom wobec swoich kontrahentów. Niska skala redukuje nakłady finansowe, które często są czynnikiem rozstrzygającym. Dzięki temu
więcej gospodarstw ma szansę na otworzenie niewielkiej linii produkcyjnej
lub nawet stworzenie własnej marki. Drugim czynnikiem wpływającym na
finalną ocenę produktu regionalnego jest jego wysoka jakość, która może
być zapewniona tylko przy zastosowaniu odpowiednich składników lub
237
produktów. O takie najłatwiej w gospodarstwach niskonakładowych, które
znacząco ograniczają stosowanie środków chemicznych w procesach
produkcyjnych. Niska skala produkcji i użycie składników najwyższej
jakości wpływają na trzecią cechę, najważniejszą z punktu widzenia
gospodarstwa rolno-towarowego, tj. wyższą cenę. Produkty znanego
pochodzenia charakteryzują się zdecydowanie wyższą wartością niż ich
przemysłowe odpowiedniki. Różnice w cenie są bardzo duże, sięgają od
kilu złotych do nawet kilku tysięcy. Przykładem może być szynka
wieprzowa. Chcąc kupić ten rodzaj wędliny produkowany przemysłowo
należy zapłacić kilkadziesiąt złotych za kilogram. Hiszpańska szynka
Iberico, pochodząca z produkcji Manuela Maldonaoum osiąga cenę 3000
euro za kilogram. Mimo tego posiada szerokie grono konsumentów.
Schemat 1. Schemat technologiczny produkcji tradycyjnej szynki wędzonej Zalety produktu
regionalnego
238
4. Świnie rasy puławskiej
Świnie puławskie charakteryzują się łaciatym umaszczeniem (czarne
łaty na białym tle lub umaszczenie trójbarwne czarno-rudo- białe). Głowa
tych świń jest nieduża i szeroka, posiada lekko załamany profil. Uszy
nieduże i stojące, rozstawione szeroko. Szyja – krótka, klatka piersiowa
z silnie wysklepionym ożebrowaniem. Grzbiet przybiera formę łukowatej
linii, jest szeroki i nie za długi, zad – szeroki i mocny, znajdują się na nim
uwypuklone ku tyłowi szynki. Nogi średniej długości, mocne i szeroko
rozstawione [13].
Rasę cechuje wczesne dojrzewanie osobników, które są zdolne do
odkładania dużych ilości tłuszczu międzymięśniowego. To dzięki niemu
mięso pozyskiwane z tej świni oznacza się wysoka marmurkowatością,
a w połączeniu z korzystną strukturą włókien mięśniowych determinuje
wyższe walory smakowo-kulinarne mięsa. Przez to wyroby produkowane
na bazie mięsa pochodzącego ze świń rasy puławskiej mają niepowtarzalny
[14, 15].
Prace hodowlane nad świnią gołębską-puławską rozpoczęto w 1926 r.
Zwierzęta były mieszańcami angielskiej rasy berkshire i świń miejscowych
w tym: polskiej świni kłapouchej i małej polskiej ostrouchej.
W latach 30-tych XX wieku, stado podstawowe uszlachetniono poprzez
intensywną selekcję oraz krzyżowanie z rasą wielką białą angielską. Takie
zmiany pozwoliły uzyskać ceniony wtedy typ tłuszczowo-mięsny. Osobniki te charakteryzowały się wczesnym dojrzewaniem, intensywnym
odkładaniem tłuszczu podskórnego i wewnętrznego (tłuszcz śródmięśniowy
odkładany był w mniejszym stopniu), oraz wysoką wydajnością rzeźną
tj. około 85% przy masie ciała 150-180 kg [15].
Świnie z Gołębia w 1951 roku uzyskały nową nazwę, rasy „puławskiej”.
Zmienił się także typ świń na wyrostowy z dobrze zaznaczonymi cechami
mięsnymi. Decyzja ta miała na celu zaspokojenie potrzeb rynku konsumenckiego. Aby sprostać takim zmianom przeprowadzono staranny dobór
do kojarzeń, ponownie zastosowano staranną selekcję, oraz zastosowano
krzyżowanie z rasami berkshire i wielką białą angielską typu bekonowego.
W tym czasie świnie gołębskie znane były z kilku cenionych zalet,
między innymi odporności na choroby, a także doskonałym przystosowaniem do tradycyjnych warunków chowu. Szczególną zaletą była jej
predyspozycja do tuczu zbożowo-ziemniaczanego. W latach 60-tych XX
wieku lochy rasy puławskiej stanowiły 9,8% krajowego stada loch zarodowych [16].
Niestety w latach 80-tych XX w. nastąpił spadek liczebności świń rasy
puławskiej. Przyczynił się do tego panujący w tym okresie trend na chów
ras wysokomięsnych takich jak Pietrain i Hampshire. Spowodowało to
239
drastyczną redukcję liczebności rasy puławskiej, która najniższy poziom
odnotowała w roku 1996. Liczyła ona wtedy zaledwie 86 loch i 10 knurów
stadnych. W celu zachowania i ochrony rasy podjęto wówczas działania
organizacyjne, dzięki którym rasa puławska została objęta Programem
Ochrony Zasobów Genetycznych [17].
Rolnicy Lubelszczyzny mają możliwość wykorzystania świni rasy
Puławskiej do produkcji produktów regionalnych, ponieważ strefa hodowli
tej świni znajduje się właśnie na Lubelszczyźnie. Dzięki temu powstaje
zależność wiążąca produkt z surowcem pochodzącym z tego samego
regionu. Przykładem wykorzystania produktu regionalnego w branży
regionalnej jest mała masarnia Gminnej Spółdzielni „Samopomoc Chłopska”
zlokalizowana w Baranowie. Przedsiębiorstwo to zajmuje się produkcją
wielu gatunków wędlin między innymi: kiełbasy, boczku, baleronu i szynki.
Produkty te otrzymały nazwę wyrobów nadwieprzańskich, co wiąże się
z miejscem produkcji. Produkty te, ponieważ wytwarzane są z surowca
wysokiej jakości cechują się wyższą ceną i zyskiem dla producenta.
5. Produkcja wyrobów regionalnych w UE i na świecie
Wiele krajów na świecie korzysta z zalet produktów regionalnych.
Dzięki temu udało im się stworzyć wyroby, które zyskały szerokie grono
zwolenników na całym świecie. Taka strategia rozwoju pozwoliła rozwinąć
się gospodarczo wielu małym regionom takim jak Schwarzwald – niewielki
rejon leżący w południowej części Niemiec. Kraina ta słynie z produkcji
szynki schwardzwaldzkiej posiadającej specjalną procedurę wytwarzania
(surowy wędzony na zimno udziec wieprzowy). Charakterystyczny smak
powstaje dzięki używanym w czasie wędzenia dodatkom, którymi mogą
być szyszki, igły i wióry świerkowe. Po skończonym wędzeniu szynka
poddawana jest procesowi dojrzewania, który trwa od 3 do 4 tygodni.
Ideę produktu regionalnego doskonale wykorzystali także Japończycy.
Produkują oni najdroższą wołowinę z kilku ras bydła o wspólnej nazwie
Wagyū. Najsłynniejsza i najdroższa wołowina pochodzi z miejscowości
Kobe – jednego z większych portowych miast Japonii. Cena, jaką osiąga
ten produkt regionalny to 1 200 zł/1 kg mięsa. Wysoka cena wynika z tego,
że wołowina z Kobe posiada markę regionalną, dzięki temu nazwa ta jest
przypisywana wołowinie tylko z tego obszaru. Wyjątkową cechą
japońskiego mięsa jest jego marmurkowata struktura, bardzo wyraźnie
widoczna. Podobną strukturę posiada mięso świni rasy puławskiej, lecz jest
ona mniej widoczna.
Jeden z najdroższych produktów regionalnych, tj. szynka długodojrzewająca jest wytwarzany w Hiszpanii.
240
Najlepsza z nich to Jamón Ibérico. Na równi z najwyższą jakością,
cechą tej szynki jest równie wysoka cena, która osiąga 3 000 Euro/za 1
kilogram [19]. Do produkcji szynek wybierane są tylko najdorodniejsze
osobniki świni iberyjskiej. Ponadto świnie mają zapewniony optymalny
dobrostan, aby ich wartość rzeźna była jak najwyższa. Ciekawym krokiem
hiszpańskiego producenta było wprowadzenie żołędzi oraz specjalnie
uprawianych korzonków traw do diety zwierząt. Modyfikacje te zmieniły
charakter pozyskiwanego z tych osobników mięsa, które stało się bardziej
delikatne. Następnie pozyskany surowiec zostaje odpowiednio przyprawiony i poddany procesowi dojrzewania, który trwa 3 lata. Potwierdzeniem
oryginalności jest certyfikat przyznawany każdej z szynek.
W Hiszpanii podobną sławę co Jamón Ibérico ma Jamón Serrano,
jednak jest od niej znacząco tańsza. Różnica cen nie jest konsekwencją
procesu technologicznego, ponieważ obie szynki zalicza się do wytworów
długodojrzewających. Decyduje tu surowiec, z którego szynki są wytwarzane. Szynka Jamón Ibérico produkowana jest ze świń iberyjskich lub jej
mieszańców, natomiast Jamón Serrano powstaje z popularnego mięsa świni
rasy białej. Zastosowania odpowiedniej rasy świni spowodowało zróżnicowanie ceny produktu, mimo że oba wyroby należą do grupy produktów
regionalnych. Wypracowanie renomowanej marki i przekształcenie szynki
w produkt ekskluzywny sprawiło, że nawet tak wysoka cena nie odstrasza
konsumentów.
Rolnicy na Lubelszczyźnie również mogą stworzyć renomowany
produkt regionalny. Wzorując się na hiszpańskim modelu produkcyjnotechnologicznym, mogą uzyskać podobne rezultaty. Zamiast świni
iberyjskiej należy wykorzystać rodzimą rasę puławską. Przekształcając
gospodarstwo rodzinne z drobnotowarowego o wielokierunkowej produkcji
w gospodarstwo rolno-towarowe, specjalistyczne zajmujące się produkcją
np. wędlin regionalnych, rolnik ma szanse powtórzyć sukces producentów
hiszpańskich. Lubelszczyzna posiada wiele produktów regionalnych, ale
w przeciwieństwie do innych województw nie są to produkty mięsne.
Stwarza to niepowtarzalną niszę ekonomiczną dla rolników. Dodatkowo
brak regionalnych produktów mięsnych eliminuje problem konkurencji,
a w związku z tym łatwiejsze staje się uzyskanie niezbędnych certyfikatów
i stworzenie silnej marki. Kierując się zależnościami ekonomicznymi,
konsument napotykający na rynku nowy produkt pochodzący z jego
regionu kupi go chętniej. Determinantą będzie ciekawość, opierająca się
głównie na różnicy, w jakości produktu regionalnego w stosunku do jego
odpowiednika wytwarzanego masowo. Nowy, nieodkryty rynek stawia
przed rolnikami chcącymi wykorzystać świnię rasy puławskiej
nieograniczone możliwości, a przede wszystkim jest otwarty na wiele
nowych produktów regionalnych.
241
6. Podsumowanie
Produkty regionalne mają szanse poprawić sytuacje ekonomiczną
lubelskich rolników. Lubelszczyzna, jako region z bogatą historią, kulturą
i tradycją posiada wiele przepisów, receptur specjałów oryginalnych
wyrobów spożywczych. Świnie rasy puławskiej powiązaniem są
bezpośrednio z ziemią lubelską. Dzięki temu uzyskanie certyfikatu
potwierdzającego, jakość i miejsce wytwarzania produktu regionalnego jest
ułatwione. Rolnicy mogą wykorzystać gotowy wzór produkcyjny rolników
z Hiszpanii zajmujących się wytwarzaniem szynki Jamón. Dzięki temu
mają szanse na stworzenie równie ekskluzywnego produktu i znaczącą
poprawę swojej sytuacji ekonomicznej.
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Urban M. Ekonomika i organizacja gospodarstw rolnych, Państwowe
Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1982
Ryhlik T., Kosieradzki M. Podstawowe pojęcia w ekonomice rolnictwa,
Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1978
Główny Urząd Statystyczny. Charakterystyka gospodarstw rolnych,
Powszechny Spis Rolny, Warszawa 2001
Tańska- Hus B., Orlewski M. Pojęcie gospodarstwa rolnego I rodzinnego
w ustawodawstwie UE i w Polsce, Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we
Wrocławi, (2006), s. 540
Kołoszko- Chomentowska Z., Sieczko L. Gospodarstwo rolne, jako podmiot
w gospodarce narodowej. Economics and Management – 1/2014
Woś A., Zegar J. S. Rolnictwo społecznie zrównoważone – poszukiwanie
nowego modelu dla Polski, Wieś i Rolnictwo, 3 (124) (2004), s. 9-23
Ziętara W. Od gospodarstwa do przedsiębiorstwa, Roczniki Naukowe
Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu, 10 (3) (2008), s. 597-604
Manteuffel R. Zarządzanie i kierowanie przedsiębiorstwem rolniczym,
Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1983
Tomczak F. Gospodarstwo rodzinne i jego ewolucja, w: Gospodarka rolnicza
wobec wymogów współczesnego rynku i Unii Europejskiej, Szkoła Główna
Gospodarstwa Wiejskiego, Warszawa 1997
Tomczak F. Gospodarka rodzinna w rolnictwie warunkowania i mechanizmy
rozwoju, Instytut Rozwoju Wsi i Rolnictwa PAN, Warszawa 2006
Dolatowski J. Z., Kołożyńska- Krajewska D. Tradycyjne i regionalne technologie
oraz produkty w żywieniu człowieka: monografia Polskie Towarzystwo
Technologów Żywności. Wydawnictwo Naukowe PTTŻ, 2008-121
Dirtich B., Słubik D. Produkt regionalny i tradycyjny a agroturystyka”:
broszura pod patronatem Wojewody Pomorskiego i Marszałka Województwa
Pomorskiego, Gdańsk Lipice 25 maja 2006
www. polsus.pl
242
14. Babicz M., Kamyk P., Rejduch B., Kozubska-Sobocińska A., Stasiak A.,
Lechowski J. Wykorzystanie świń rasy puławskiej do produkcji wieprzowiny
o specyficznej, jakości. Medycyna Weterynaryjna., 66,8, (2010), s. 555-558
15. Babicz M., Kropiwiec K., Kasprzak K., Skrzypczak E., Hałabis M. Analysis of
the quality pork obtained from carcasses fatteners of Polish Landrace and
Pulawska breed, Annales UMCS, sec. EE, Vol. XXXI (4), 2013, s. 1-7
16. Zabielski Z. Studia nad świnią gołębską. Cz. I. Pamiętnik PINGW
w Puławach, T.14, 1933
17. Szyndler-Nędza M., Blicharski T., Bajda Z. Świnie puławskie
– uwarunkowania kształtujące wielkość populacji w latach 1932-2007,
Wiadomości Zootechniczne, XLVI, 4 (2008), s. 37-40
18. Babicz M., Blicharski T., Bajda Z. 80 Lat hodowli świń puławskich
(gołębskich) w Polsce 1927-2007. Trzoda chlewna 6, (2008), s. 37-41
19. www.niam.pl/en/artykul/1163najdrozsze_miesa_i_jego_przetwory_na_swiecie
Wieprzowe produkty regionalne szansą rozwoju gospodarstw
rodzinnych na Lubelszczyźnie
Streszczenie
Wieprzowe produkty regionalne szansa rozwoju gospodarstw rodzinnych na Lubelszczyźnie.
Lubelszczyzna to region rolniczy z niewielką liczbą zakładów przemysłowych Duże znaczenie
gospodarcze ma tutaj produkcja zwierzęca, szczególnie dobrze rozwinięta jest hodowla
i produkcja trzody chlewnej oraz bydła. W strukturze produkcyjnej nadal przeważają gospodarstwa rodzinne określane w skali kraju, jako małe lub średnie. Trudna sytuacja ekonomiczna
zmusza je do przekształcania się w gospodarstwa rolno-towarowe. Dzięki takiej zamianie
gospodarstwo rolne staje się małymi przedsiębiorstwami na rynku, a rolnik może generować
dodatkowy dochód. Interesującym rozwiązaniem dla gospodarstw rolno-towarowych jest
wytwarzanie produktów regionalnych, o cechach typowych dla wyrobów tradycyjnych. Charakteryzują się one indywidualnym sposobem wytwarzania i nie mogą być produkowane na skalę
masową. Tradycyjny sposób ich wyrobu i niska skala produkcji sprawiają, że wyroby regionalne
cechuje znacznie wyższa jakość. Konsekwencją wyższej jakości jest też wyższa cena takiego
produktu. Zdarza się, że wartość produktu regionalnego jest kilkanaście razy wyższa niż jego
masowy odpowiednik. Tak znacząca różnica stwarza olbrzymią szansę przed małymi przedsiębiorcami. Pojawiają się możliwości założenia małej rodzinnej firmy i wypromowania własnej
niepowtarzalnej marki. Przykładem produktu regionalnego są wyroby nadwieprzańskie. Szansą
dla rolników z Lubelszczyzny jest wykorzystanie świni rasy puławskiej, która w 2009 r. została
wpisana na Listę Produktów Tradycyjnych. Świnia rasy puławskiej charakteryzuje się doskonałą
jakością konsumpcyjną i technologiczną pozyskiwanego mięsa. Posiada ono marmurkowatą
strukturę i doskonale zachowuje wysoki poziom cech organoleptycznych po obróbce termicznej.
Te właściwość mięsa pozwalają na wytworzenie tradycyjnych wędlin wieprzowych, które mogą
stać się produktami regionalnymi. Rolnicy powinni naśladować naszych zachodnich sąsiadów.
Posiadają oni bogate i długoletnie doświadczenie w produkcji i promowaniu swoich produktów
regionalnych. W ten sposób część małych gospodarstw na Lubelszczyźnie mogłoby poprawić
swoją sytuację finansową, a mięso świni rasy puławskiej zdobywałoby nowych zwolenników.
Słowa kluczowe: rasa puławska, produkt regionalny, Lubelszczyzna
243
The regional pork products an opportunity for development
of family farms in the Lublin region
Abstract
Pork regional products chance of development of family farms in the Lublin
Lublin is an agricultural region with a small number of industrial plants. Major economic
importance is here livestock production, particularly well developed is the breeding and
production of pigs and cattle. The production structure is still dominated by family farms defined
in the country, as a small or medium-sized. The difficult economic situation forces them to
transform the farm agri-commodity. With this change farm becomes small businesses on the
market, and the farmer can generate additional revenue. An interesting solution for households
agri-commodity is the production of regional products, with features typical of traditional
products. They are characterized by an individual method of preparation and can not be mass
produced. The traditional way of their product and low production scale make regional products
are characterized by significantly higher quality. The consequence of a higher quality is also
higher the price of such product. It happens that the value of the regional product is several times
higher than its bulk counterpart. This significant difference makes a tremendous opportunity in
front of small entrepreneurs. There is the possibility of setting up a small family business and
promote their own the unique brand. An example of the region's products are nadwieprzańskie.
The chance for farmers in Lublin is the use of a pig Pulawy race, which in 2009 was inscribed on
the List of Traditional Products. Pig Pulawska breed is characterized by excellent quality and
consumer technology sourced meat. It has a marbled texture and perfectly retains a high level of
organoleptic characteristics after heat treatment. This feature allows the meat to produce
traditional cured pork, which can become regional products. Farmers should to emulate our
western neighbors. They have a rich and long experience in the production and promotion of their
regional products. In this way, part of the small farms in the Lublin region could improve its
financial situation, and the meat of pig Pulawy race had to new supporters.
Keywords: Pulawy race, regional product, Lublin region
244
Kinga Kropiwiec1
Opłacalność produkcji tuczników rasy puławskiej
oraz polskiej białej zwisłouchej
w cyklu zamkniętym w latach 2014-2015
1. Wprowadzenie
Według danych Głównego Urzędu Statystycznego [1] pogłowie trzody
chlewnej w grudniu 2015 roku liczyło 10590,2 tys. szt. i było niższe o 6,0%
w porównaniu do roku 2014. odnotowano analiza liczebności w tym okresie
wykazała spadek we wszystkich grupach technologicznych trzody chlewnej,
przy czym największy (o 14,8%) odnotowano w populacji trzody chlewnej na
chów o masie ciała 50 kg i więcej, o 9,1% prosiąt, o 5,7% warchlaków
i o 2,2% – trzody chlewnej na rzeź (tuczników) o masie ciała 50 kg
i więcej.W ciągu roku stado loch na chów zmniejszyło się do poziomu
814,4 tys. sztuk tj. o 141,9 tys. sztuk (14,8%), w tym pogłowie loch prośnych
spadło o 16,4%.
Drastycznie zmniejszająca się liczebność macior, a w konsekwencji
również prosiąt nadal wyrównywana jest znacznym importem warchlaków
(przeciętna masa ciała zaimportowanej sztuki wynosiła 29,5 kg.). W 2015 roku
zakupiono 4237,7 tys. sztuk. Liczba ta była o 8,3% wyższa w porównaniu do
roku poprzedniego.
Najważniejszym czynnikiem wpływającym na wielkość pogłowia jest
poziom opłacalności produkcji. Najczęściej podawanym powodem braku
rentowności produkcji żywca wieprzowego, jest niekorzystna relacja cen
tuczników do cen zbóż. Przyjmuje się, że jeśli cena żywca do ceny zbóż
paszowych kształtuje się poniżej relacji 1:10-11 to chów trzody jest
nieopłacalny i obserwuje się wówczas zmniejszenie jego pogłowia [1-3].
Im wyższe ceny zbóż i komponentów do ich wytworzenia, tym wyższe są
koszty żywienia świń, które stanowią ok. 75% wszystkich kosztów [4].
W czerwcu 2015 r. opłacalność tuczu świń mierzona relacją ceny skupu
1 kg żywca wieprzowego do targowiskowej ceny żyta była na poziomie
7,9 i nadal utrzymywała się poniżej progu przyjętego za opłacalny dla
tuczu świń [1].
1
[email protected], Katedra Hodowli i Technologii Produkcji Trzody Chlewnej,
245
Kinga Kropiwiec
Zmniejszenie pogłowia trzody chlewnej jest upatrywane także m.in. w:
 istotnych zaniedbaniach leżących po stronie działań gospodarczych;
 w dużym rozdrobnieniu produkcji;
 wysokim zużyciu pasz na przyrost jednostki masy ciała;
 niskiej efektywności rozrodczej loch [5].
Jak podaje Bocian i in. [6] o wynikach ekonomicznych prowadzonego
tuczu decyduje nie tylko relacja cen pasz i żywca ale również koszty
zakupu (cykl otwarty) lub odchowu (cykl zamknięty) prosięcia przeznaczonego do tuczu. Ponadto istotne znaczenie ma rasa tuczników skorelowana z parametrami użytkowości tucznej i rzeźnej.
Zdaniem wielu autorów, najlepsze efekty produkcyjne uzyskuje się
w tuczu zwierząt pochodzących z własnego chowu [7, 8], przy wykorzystaniem pasz z własnej produkcji [4].
Dochód uzyskiwany przez producenta trzody chlewnej prowadzącego
tucz w cyklu zamkniętym jest wynikiem różnicy kosztów poniesionych na
utrzymanie lochy (przy kryciu naturalnym również knura), odchów prosiąt
i warchlaków, produkcję tuczników a ceną uzyskaną za produkt finalny
czyli żywiec lub surowiec rzeźny. W kalkulacjach opłacalności produkcji
w cyklu zamkniętym uwzględnia się również użytkowość rozpłodową loch
oraz wartość tuczną i rzeźną potomstwa.
2. Czynniki wpływające na opłacalność produkcji tuczników
w cyklu zamkniętym
Użytkowość rozpłodowa loch jest jednym z głównych czynników
warunkujących opłacalność produkcji w cyklu zamkniętym [9]. Większa
plenność przekłada się na wzrost rentowności gospodarstwa. Wyróżniamy
dwa rodzaje plenności: plenność fizjologiczną oraz plenność gospodarczą.
względów aspekcie ekonomicznym produkcji ważniejsza jest plenność
gospodarcza, czyli liczba prosiąt odchowanych do 21 dnia życia przez
lochę w ciągu roku. Głównymi czynnikami wpływającymi na plenność
gospodarczą są: płodność potencjalna i rzeczywista lochy, śmiertelność
prosiąt oraz częstotliwość oproszeń [10]. W tym aspekcie należy zwrócić
szczególną uwagę na wybór zwierząt do rozrodu. Pejsak [11] podaje, że
niska liczba prosiąt żywo urodzonych jest skutkiem niewykorzystania
potencjału rozrodczego i genetycznego stada.
Licznych, dobrze odchowanych miotów można się spodziewać od loch
posiadających do tego predyspozycje genetyczne. Powinny to być
zwierzęta należące do ras uznanych za mateczne. W Polskiej hodowli
największe znaczenie mają obecnie rasa polska biała zwisłoucha (pbz) oraz
wielka biała polska (wbp). Świnie tych ras charakteryzują się:
 wysokim poziomem cech związanych z użytkowością rozrodczą;
 odpowiednim tempem wzrostu przy jednoczesnym niskim zużyciu
paszy na 1 kg przyrostu masy ciała;
246
Opłacalność produkcji tuczników rasy puławskiej oraz polskiej białej zwisłouchej
 mięsnością tusz na poziomie: 58% (loszki), 60% (knurki);
 brakiem allelu genu wrażliwości na stres RYR1T.
Kryteria standardu hodowlanego komponentu matczynego spełniają
również świnie rasy puławskiej [12, 13]. Wykazują one wysoką mleczność
oraz posiadają dobre cechy macierzyńskie.
2.1. Użytkowość tuczna i rzeźna
Innymi czynnikami kształtującymi opłacalność produkcji jest koszt
paszy, oraz racjonalne żywienie tuczników [14]. Elementem niezbędnym
do prowadzenia opłacalnej produkcji świń jest również znajomość statusu
zdrowotnego stada, bez którego nie można określić programu profilaktycznego, a jednocześnie przy jego wykorzystaniu można obniżyć
koszty opieki weterynaryjnej do minimum.
Dochód uzyskiwany przez producenta trzody chlewnej w cyklu zamkniętym jest wynikiem różnicy kosztów poniesionych na wyprodukowanie
tuczników (głównie koszt zakupu paszy i wody dla tuczników) a ceną
uzyskaną za produkt finalny.
Rozliczanie należności dla dostawców może odbywać się według oceny
przyżyciowej lub poubojowej. W przemyśle mięsnym stosowana jest
specjalna terminologia dla oznaczania klas zwierząt rzeźnych.
W latach 90-tych XX wieku tuczniki w Polsce były sprzedawane
i rozliczane według masy ciała („wagi żywej”). Taki system rozliczeń, czy
wprowadzona później zapłata za masę tuszy (waga bita ciepła – wbc) nie
stymulowały jednak doskonalenia jakości tusz tuczników. Stąd też,
mięsność tuczników była niska. Na skutek zmian wymagań rynku
krajowego, jak i tendencji integracyjnych z Unią Europejską, zaczęła
nabierać znaczenia bardziej dokładna ocena jakości ubijanego żywca.
Stosowana w latach osiemdziesiątych w wielu krajach UE, obiektywna
klasyfikacja jakościowa tusz polegająca na aparaturowej ocenie stopnia
otłuszczenia i umięśnienia tusz, zaczęła obowiązywać również w Polsce.
W 1995 roku wprowadzono zmianę do PN-A-82001/A1 "Mięso w tuszach,
półtuszach i ćwierćtuszach", która dostosowywała klasyfikację tusz
wieprzowych do systemu EUROP obowiązującego w Unii Europejskiej [15].
Obecnie tusze ze względu na procentową zawartość mięsa przydziela
się do klasy handlowej:
S – 60,0% i powyżej;
E – od 55,0 do 59,9%;
U – od 50 do 54,9%;
R – od 45 do 49,9%;
O – od 40 do 44,9%;
P – poniżej 40%.
Wynagradzanie dostawców żywca, uwzględniające mięsność tusz
skupowanych tuczników, ma znaczący wpływ na jakość produkowanych
247
Kinga Kropiwiec
w Polsce świń. Początkowo po wprowadzeniu oceny i klasyfikacji tusz,
stosowany był przez zakłady mięsne „pozytywny” system rozliczeń
tj. premiowanie producentów dostarczających tuczniki o wysokiej mięsności, bez odliczeń za tuczniki otłuszczone. Taki system stanowił formę
promocji wśród producentów trzody chlewnej i wywołał bardzo pozytywne
reakcje. Obecnie w większości zakładów mięsnych, nadal stosowana jest
premia do każdego kilograma masy tuszy za każdy procent mięsności
powyżej ustalonego progu. Niestety stosowane są również potrącenia od
ceny tuszy w przypadku gdy jej mięsność jest mniejsza niż wartość
progowa [16]. Skutkiem tej obiektywnej klasyfikacji jest znaczny wzrost
zainteresowania producentów zakupem zwierząt o wysokiej wartości
hodowlanej oraz krzyżowaniem towarowym świń. Ponadto premiowanie
wysokiej mięsności wywołuje także jakościową poprawę oraz racjonalizację żywienia tuczników.
3. Cel pracy
Celem pracy była analiza wielkości podstawowych wskaźników
produkcji tuczników w cyklu zamkniętym z wykorzystaniem loch rasy
puławskiej oraz polskiej białej zwisłouchej w gospodarstwie rodzinnym
w latach 2014-2015.
Analizą objęto stado reprodukcyjne świń rasy puławskiej oraz polskiej
białej zwisłouchej utrzymywane w gospodarstwie rodzinnym na terenie
województwa lubelskiego. Gospodarstwo kontynuuje uczestnictwo
w programie ochrony zasobów genetycznych świń rasy puławskiej na
zasadach PROW 2007-2013.
Dane wykorzystywane w analizie opłacalności (tabela1) pochodzą
z dokumentacji zootechnicznej oraz bezpośrednich obserwacji i pomiarów
prowadzonych w gospodarstwie. Wykorzystano również „wyniki oceny
wartości użytkowej stada” przedstawione w „POLSUS TOP GENETICS”
2015 i 2016 [17, 18] – biuletynie wydawanym przez Polski Związek Hodowców i Producentów Trzody Chlewnej "POLSUS", zawierającym aktualną
listę oraz główne wyniki produkcyjne stad zarodowych objętych oceną
„POLSUS”, oferujących loszki i knurki ocenione, zakwalifikowane lub
wpisane do ksiąg czy rejestrów.
Liczba wszystkich loch pod oceną w gospodarstwie w 2014 roku
wynosiła 50 sztuk natomiast w 2015 wielkość stada podstawowego
zwiększono o 12 sztuk. Udział loszek pierwiastek w strukturze stada
zarówno w jednym jak i drugim analizowanym okresie czasu wynosił
około 30%. W gospodarstwie stosowano krycie naturalne. Stado
248
znajdowało się pod stałą opieką weterynaryjną. Świnie poszczególnych
grup produkcyjnych utrzymywano zgodnie z zasadami dobrostanu.
Warchlaki i tuczniki utrzymywano w kojcach odpowiednio na płytkiej
i głębokiej ściółce.
Założono, że tucz trwał od osiągnięcia przez warchlaki masy ciała 30kg
do momentu uzyskania masy ciała 110 kg. Za przyrosty dobowe w okresie
tuczu przyjęto średnią arytmetyczną przyrostów dobowych w okresie tuczu
loszek i knurków pochodzących z danego stada podanych biuletynie
„POLSUS TOP GENETICS”.
Żywienie warchlaków (13,2 MJ EM) i tuczników (12,8 MJ EM) oparto
na mieszance pełnoporcjowej pochodzącej z zakupu. W żywieniu loch
gospodarstwo wykorzystywało pasze własne w formie zbóż (locha
prośna12,1 MJ EM; locha karmiąca13,0MJ).
Średnie roczne ceny mieszanki pełnoporcjowej dla trzody wyliczono na
podstawie wywiadu bezpośredniego Biuletynu „Rynek pasz” [19, 20].
Zapotrzebowanie na wodę żywieniową wyliczono na podstawie
przeliczników podanych przez Nawrockiego i Grelę [21]. Dla warchlaków
przyjęto pobranie wody na poziomie 4l/sztukę na dobę, natomiast dla
tuczników 8 l/sztukę na dobę. Koszt m3 wody oszacowano na 2,5zł.
W podstawowym rachunku ekonomicznym określającym opłacalność
produkcji tuczników rasy puławskiej i polskiej białej zwisłouchej w cyklu
rocznym ujęto następujące elementy: liczbę prosiąt żywo urodzonych (szt.),
liczbę prosiąt w miocie odchowanych do 21. dnia życia (szt.), częstotliwość
oprosień, straty w okresie od odsadzenia prosiąt do sprzedaży tuczników
(%), przyrosty dzienne w okresie tuczu (g/ dzień), zużycie paszy na sztukę
w sektorze odchowu warchlaków oraz w tuczu (kg), koszt zakupu
mieszanki pełnoporcjowej (zł); klasę mięsności tuczników wg systemu
klasyfikacji poubojowej SEUROP (%).
Średnie cenny surowca rzeźnego klas SEUROP zostały przyjęte zgodnie
z danymi zawartymi w „Zintegrowanym Systemie Rolniczej Informacji
Rynkowej. Rynek Mięsa Wieprzowego” Biuletynie opublikowanym przez
Departament Rynków Rolnych Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi
[22, 23]. Ze względu na położenie gospodarstwa przyjęto ceny charakteryzujące region „środkowo-wschodni”.
Uzyskane wartości kosztów produkcji rasy puławskiej i polskiej białej
zwisłouchej zestawiono w formie tabelaryczno-opisowej.
249
Kinga Kropiwiec
Tabela 1. Wybrane wskaźniki produkcyjne gospodarstwa w latach 2014 i 2105
Wyszczególnienie
Liczba prosiąt żywo urodzonych
Liczba prosiąt odchowanych do 21
dnia
Częstotliwość oprosień
Wiek prosiąt przemieszczanych do
tuczarni (dni)
Zużycie paszy przez warchlaki
(kg/dzień/szt.)
Upadki (%) w:
-warchlakarni
-tuczarni
2014
puławska
pbz
11,58
13,85
2015
puławska
pbz
12,03 14,83
10,23
11,72
10,85
12,07
2,10
2,35
2,20
2,40
65
60
65
60
1,2
4,5
3,0
Przyrosty dobowe w okresie tuczu
Zużycie paszy w okresie tuczu
(kg/dzień/szt.)
Koszt paszy pełnoporcjowej dla
warchlaków (zł/tona)
Koszt paszy pełnoporcjowej dla
tuczników (zł/tona)
Wydajność rzeźna
S
Udział tusz
E
w klasyfikacji
U
SEUROP (%)
R
Średnie ceny
S
tusz różnych
E
klas SEUROP
U
(masa
poubojowej
R
ciepła) (zł/kg)
911,0
1001,5
886,0
995,0
3,0
2,9
2,95
2,8
75,9
5,0
23,0
64,0
8,0
1451,0
1394,0
1065,0
1005,0
77,1
10,0
83,0
7,0
6,49
6,39
5,94
5,60
5.
250
76,2
4,0
31,0
60,0
5,0
77,3
12,0
82,0
6,0
5.79
5,68
5,23
4,42
6. Analiza wyników
Tabela 1. Rachunek ekonomiczny określający opłacalność produkcji tuczników w cyklu
zamkniętym rasy puławskiej i rasy polskiej białej zwisłouchej w roku 2014
Wyszczególnienie
Średnia liczba prosiąt w miocie
odchowanych do 21 dnia (szt.)
Średnia częstotliwość oprosień
Średnia liczba prosiąt
odchowanych do 21 dnia w roku
od 1 lochy(szt.)
Liczba warchlaków uzyskana od
jednej lochy w ciągu roku (szt.)
Czas przebywania w warchlakarni
(dni)
(kg)
Koszt zakupu paszy dla
warchlaków(zł)
Zużycie wody przez warchlaki
(m3)
Koszt zakupu wody (zł)
Liczba tuczników uzyskana od
Przyrost dzienny (g/dzień)
Długość tuczu od 30 do 110kg
(dni)
Rasa puławska
10,23
11,72
2,10
2,35
21,48
27,54
21,48-4,5% =20,51
27,54- 4,5%=26,30
65-28= 37
60-28= 32
20,51 x 1,2 x 37 =
910,64
26,30 x 1,2 x 32
=1009,92
1321,34
1465,39
20,51 x 4 x 37=3,04
3,04 x 2,5 =7,6
20,51 – 3% = 19,90
911,0
80kg : 0,911 = 87,82
Koszt zakupu paszy dla tuczników
19,90 x 3,0 x 87,82
= 5242,85
5583, 64
Zszycie wody w okresie tuczu
(m3)
19,90 x 8 x 87,82 =
13,98
Zużycie paszy przez tuczniki (kg)
Rasa pbz
Koszt wody (zł)
34,95
251
26,30 x 4 x 32 =
3,37
3,37 x 2,5 = 8,42
26,30 – 3% =
25,51
1001,5
80 : 1,0015 =
79,88
25,51 x 2,9 x 79,88
= 5909,44
6293,55
25,51 x 8 x 79,88
=
16,30
40,75
Kinga Kropiwiec
Zysk ze sprzedaży tuczników (zł)
Zysk ze sprzedaży tuczników
Koszty zakupu paszy i wody
Zysk całkowity
S-5%: 0,995 szt x
6,49 x 110 x 0,759 =
539,14
E–23%: 4,58 szt x
6,39x 110 x 0,759 =
2443,44
U-64%:12,74 szt x
5,94 x 110 x
0,759=6318,16
R- 8%: 1,59 x 5,60 x
110 x 0,759 = 743,39
10044,13
6947,53
3096,6
S- 10%: 2,55 x
6,49 x 110 x 0,771
= 1403,56
E-83%: 21,17 x
6,39 x 110 x 0,771
= 11472,783
U-7%: 1,79 x 5,94
x 110 x 0,771=
901,75
13778,09
7808,11
5969,98
Tabela 3. Rachunek ekonomiczny określający opłacalność produkcji tuczników w cyklu
zamkniętym rasy puławskiej i rasy polskiej białej zwisłouchej w roku 2015
Wyszczególnienie
Średnia liczba prosiąt w miocie
odchowanych do 21 dnia (szt.)
Średnia częstotliwość oprosień
Średnia liczba prosiąt
odchowanych do 21 dnia
w roku od 1 lochy (szt.)
Liczba warchlaków uzyskana
od jednej lochy w ciągu roku
(szt.)
Czas przebywania
w warchlakarni (dni)
(kg)
warchlaków (zł)
Zużycie wody przez warchlaki
(m3)
Koszt zakupu wody (zł)
Rasa puławska
Rasa pbz
10,85
12,07
2,2
2,4
23,87
28,97
23,87- 4,5%= 22,79
28,97- 4,5% =
27,67
65-28= 37
60-28= 32
22,79 x 1,2 x 37 =
1011,87
27,67 x 1,2 x 32 =
1062,53
1410,55
1481,17
22,79 x 4 x 37 =3,37
3,37 x 2,5 = 8,43
27,67 x 4 x 32 =
3,54
3,54 x 2,5 = 8,85
27,67 – 3% =
26,84
Liczba tuczników uzyskana od
22,79 – 3% = 22,11
Przyrost dzienny (g/dzień)
Długość tuczu od 30 do 110kg
(dni)
886
995
80kg : 0,886 = 90,29
80 : 0,995 = 80,40
22,11x 2,95 x 90,29 =
5889.12
26,84 x 2,8 x
80,40 =
6042,22
Zużycie paszy przez tuczniki
(kg)
252
tuczników
Zszycie wody w okresie tuczu
(m3)
Koszt wody (zł)
(zł)
Koszty zakupu paszy i wody
Zysk całkowity
6271,91
6434,96
22,11 x 8 x 90,29 =
15,97
39,93
S- 4%:
0,88szt x 5,79 x 110 x
0,762 = 427,08
E–31%:
6,85szt x 5,68 x 110 x
0,762 = 3261,27
U-60%
13,27szt x 5,23 x 110 x
0,762 = 5817,28
R- 5%
1,11szt x 4,42 x 110 x
0,762 = 411,24
9916,91
7730,82
2186,09
26,84x 8 x 80,40 =
1726
43,15
S- 12%:
3,22 x 5,79 x 110 x
0,773 = 1585,28
E- 82%:
22,01 x 5,68 x 110
x 0,773 =10630,18
U-6%:
1,61 x 5,23 x 110 x
0,773= 715,98
12931,44
7968,13
4963,31
Tabela 4. Jednostkowy koszt żywienia tucznika (zł)
Wyszczególnienie
Rasa puławska
2014
2015
280,58
283,66
Rasa pbz
246,71
239,75
Stosunek opłacalności produkcji tuczników rasy puławskiej oraz
polskiej białej zwisłouchej w ciągu roku (w przeliczeniu na 1 lochę) był na
zbliżonym poziomie i wynosił w przybliżeniu jak 1:2.
W roku 2014 zysk ze sprzedaży tuczników rasy puławskiej i pbz
wynosił odpowiednio 3096,6 zł oraz 5969,98zł. Wynikało to z wyższej
częstotliwości oprosień loch pbz w roku (2,35) w porównaniu do loch
puławskich (2,10), co dodatkowo przy większej o 1,49 liczbie prosiąt
odchowanych do 21 dnia życia umożliwiało wyprodukowanie o 5,61
więcej tuczników rasy pbz.
Ponadto mniejsze przyrosty dobowe rasy rodzimej zwiększały długość
tuczu tj. do 110 dni, przez co wpływały na zwiększenie kosztów zakupu
paszy w przeliczeniu na jednego tucznika (tabela 4). Dodatkowo na
obniżenie opłacalności wpłynął mniej korzystny procentowy udział tusz
w poszczególnych klasach SEUROP tuczników puławskich w porównaniu
do pbz tj. najwięcej (63%) tusz tuczników rasy puławskiej w klasie U,
płatnej 5, 94 zł/kg, zaś najwięcej (83%) tusz tuczników pbz w klasie E,
– płatnej 6,39 zł/ kg.
253
Kinga Kropiwiec
Mimo zdecydowanie niższych „Średnich cen tusz różnych klas SEUROP
(masa poubojowej ciepła) (zł/kg)” w 2015 roku całkowity zysk ze sprzedaży
tuczników poszczególnych ras był na bardzo zbliżonym poziomie,
analogicznie jak w roku poprzednim. Niższą cenę za kg tuszy, rekompensowała między innymi niższa cena paszy dla warchlaków i tuczników
(odpowiednio o 56 i 60zł za tonę). Niestety zaobserwowano również spadek
przyrostów dobowych u świń obu ras, co w ostatecznym bilansie
w porównaniu do roku poprzedniego nie obniżyło istotnie kosztu żywienia
jednego tucznika. Koszt ten różnił się jednak miedzy analizowanymi rasami
tj. koszt żywienia jednego tucznika rasy puławskiej w roku 2014 i 2015
wynosił odpowiednio 280,58 zł oraz 283,66zł zaś tucznika pbz był około
40zł niższy i wynosił 246,71zł oraz 239,75zł (tabela 4).
Mimo wzrostu wskaźników użytkowych w 2015 roku oraz liczby
prosiąt odchowanych do 21 dnia od 1 lochy nie wzrósł ostatecznie zysk ze
sprzedaży wyprodukowanych tuczników.
7. Wnioski
W latach 2014-2015 bardziej opłacalną produkcję tuczników w cyklu
zamkniętym odnotowano w odniesieniu do rasy polskiej białej zwisłouchej.
Zysk od jednej lochy rasy pbz w porównaniu do lochy rasy puławskiej był
odpowiednio o 2873,38 zł i 2777,22 zł wyższy w roku 2014 i 2015.
Główne czynniki produkcyjne, które zdecydowały o zróżnicowaniu
opłacalności tuczu pomiędzy rasami to: częstotliwość oprosień, liczba
prosiąt odchowanych do 21 dnia, przyrosty dzienne oraz procentowy udział
tusz według klasyfikacji SEUROP.
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Główny Urząd Statystyczny Pogłowie trzody chlewnej według stanu w końcu
listopada 2015 roku, GUS, Departament Rolnictwa, Warszawa 2015
Seremak-Bulge J. Rynkowe uwarunkowania produkcji wieprzowiny. Modele
produkcji trzody chlewnej w Polsce, Instytut Zootechniki, Warszawa 2006,
s. 53-66
Radwan A., Wadoń A. Production and economic diversification of pigkeeping family farms with different arable land area, Journal
of Agribusiness and Rural Development, 3 (13) (2009), s. 187-195
Środoń S., Jasiński L., Jankowsa-Mąkosa A., Knecht D. Opłacalność tuczu
trzody chlewnej, Zeszyty Naukowe UP Wrocław, seria Biologia i Hodowla
Zwierząt, 63 (583) (2011), s. 333-345
Pepliński B. Wpływ opłacalności produkcji żywca wieprzowego na zmiany
pogłowia trzody chlewnej w Polsce. Analiza Regionalna. Roczniki Ekonomii
Rolnictwa i Rozwoju Obszarów Wiejskich, 100 (2) (2013), s. 75-87
Bocian M., Jankowiak H., Kapelański W., Fryca M. Efekty tuczu i wartość
poubojowa tusz świń rasy wielkiej białej polskiej i mieszańców towarowych
254
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
utrzymywanych w gospodarstwie tradycyjnym w woj. kujawsko-pomorskim,
Roczniki Naukowe Polskiego Towarzystwa Zootechnicznego, 11 (2) (2015),
s. 37-45
Okularczyk S. Optymalne skale tuczu świń w Polsce warunkiem ekonomicznej
ekologicznej produkcji oraz zrównoważonego rynku wieprzowiny, Prace
i Materiały Zootechniczne, Zeszyt specjalny, 15 (2004), s. 93-101
Knecht D., Środoń S. Sytuacja wybranych elementów sektora produkcji mięsa
wieprzowego w Polsce na tle najważniejszych producentów w Unii
Europejskiej, Journal of Agribusiness and Rural Development, 27 (1) (2013),
s. 119-131
Gajewczyk P., Madejek-Świątek E., Potyrała A. Wyniki użytkowości
rozpłodowej i odchowu prosiąt, uzyskane w przeciętnych warunkach chowu od
loch Najma i mieszańców (wbp x pbz), Zeszyty Naukowe Uniwersytetu
Przyrodniczego we Wrocławiu, 577 (2010), s.145-153
Bogdzińska M. Badania Molekularne i cytogenetyczne w ocenie cech
użytkowości rozrodczej loch ras pbz i wbp, Wydawnictwo Uczelniane
Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego, Bydgoszcz. Rozprawy numer
14 (2010)
Pejsak Z. Przyczyny gwałtownego spadku pogłowia trzody chlewnej w Polsce,
Trzoda Chlewna, 50 (3) (2012), s. 12-16
Babicz M., Kasprzyk A., Stasiak A. Analiza efektywności rozrodu loszek i loch
rasy puławskiej o zróżnicowanych parametrach tucznych i rzeźnych krytych
knurami ras wbp i pbz, Roczniki Naukowe Zootechniki, 34(2) (2007), s. 179-188
Szyndler-Nędza M. Rola i znaczenie rodzimych ras świń oraz możliwości ich
ochrony w ramach Programu Operacyjnego Rozwój Obszarów Wiejskich na
lata 2007-2013, Wiadomości Zootechniczne., XLIV, 4 (2006), s. 9-14
Dowgiałło Z., Mandecki S. Ekonomika i organizacja produkcji zwierzęcej,
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1983
Blicharski T., Hammermeister A., Warda A., Babicz M., Tereszkiewicz K.
Skup tuczników i ocena ich wartości rzeźnej, [w:] Hodowla i chów świń / pod
red. Marka Babicza – Lublin : Wydawnictwo UP, 2014, s. 260-276
Blicharski T., Hammermeister A. Strategia odbudowy i rozwoju produkcji
trzody chlewnej w polsce do roku 2030, Warszawa 2013
Blicharski T., Hammermeister A., Warda A., Ptak J., Snopkiewicz M.,
Skrzymowska K., Kołodziejczyk P., Rekiel A., Więcek J. POLSUS TOP
GENETICS, Warszawa 2015
Blicharski T., Hammermeister A., Warda A., Ptak J., Snopkiewicz M.,
Skrzymowska K., Kołodziejczyk P., Rekiel A., Więcek J. POLSUS TOP
GENETICS, Warszawa 2016
Rynek Pasz. Zintegrowany System Rolniczej Informacji Rynkowej,
Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Departament Rynków Rolnych,
Warszawa, 11, 2014
Rynek Pasz. Zintegrowany System Rolniczej Informacji Rynkowej,
Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Departament Rynków Rolnych,
Warszawa, 11, 2015
255
Kinga Kropiwiec
21. Nawrocki L., Grela E.R. Techniki i zasady w żywieniu świń, Wielkopolskie
Wydawnictwo Rolnicze, Poznań 2011
22. Rynek Mięsa Wieprzowego. Zintegrowany System Rolniczej Informacji
Rynkowej, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Departament Rynków
Rolnych, Warszawa 2014
23. Rynek Mięsa Wieprzowego. Zintegrowany System Rolniczej Informacji
Rynkowej, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Departament Rynków
Rolnych, Warszawa 2015
Opłacalność produkcji tuczników rasy puławskiej oraz polskiej białej
zwisłouchej w cyklu zamkniętym w latach 2014-2015
Streszczenie
Najważniejszym czynnikiem wpływającym na wielkość pogłowia trzody chlewnej jest poziom
opłacalności produkcji. O wynikach ekonomicznych prowadzonego tuczu decyduje nie tylko
relacja cen pasz i żywca ale również koszty zakupu (cykl otwarty) lub odchowu (cykl zamknięty)
prosięcia przeznaczonego do tuczu. Ponadto istotnie wpływa rasa tuczników skorelowana
z parametrami użytkowości tucznej i rzeźnej. Zdaniem wielu autorów, najlepsze efekty
produkcyjne uzyskuje się w tuczu zwierząt pochodzących z własnego chowu. Opłacalność
produkcji w cyklu zamkniętym jest również istotne związana z rasą loch a właściwie ich
użytkowością rozpłodową. Należy zwrócić zatem szczególną uwagę na wybór zwierząt do
rozrodu. Licznych, dobrze odchowanych miotów można się spodziewać od loch należących do
komponentu matecznego.
Celem pracy była analiza wielkości podstawowych wskaźników produkcji tuczników w cyklu
zamkniętym z wykorzystaniem loch rasy puławskiej oraz polskiej białej zwisłouchej
w gospodarstwie rodzinnym w latach 2014-2015.
Słowa kluczowe: opłacalność, cykl zamknięty, pbz, puławska
The profitability of production fattening pigs Pulawska breed
and Polish Landrace breed in a closed cycle in the years 2014-2015
Abstract
The most important factor influencing the size of the pig population is the level of production
profitability. The economic results of fattening depends not only on the relation of the price of
feed and livestock but also the cost of purchase (open cycle) or raising (closed cycle) piglets for
fattening. In addition, significantly affected by race finishers correlated with the parameters of
fattening and slaughter. According to many authors, the best production results obtained in the
fattening of animals coming from our own breeding. The profitability of production in a closed
cycle is also important associated with the breed sows and actually their reproductive
performance. It should therefore pay special attention to the selection of animals for breeding.
Numerous well-reared litters you can expect from sows belonging to the female component.
The aim of the study was to analyze the size of the main indicators of production of fattening
pigs in a closed cycle with the use of sow Pulawska breed and Polish Landrace on a family farm
in 2014-2015
Keywords: profitability, closed cycle, Landrace breed, pulawska breed
256
Patrycja Sowa1, Monika Wesołowska1, Maciej Kluz2, Małgorzata Dżugan1
Właściwości fizykochemiczne
podkarpackich miodów odmianowych
1. Wstęp
Miód jest produktem wytwarzanym przez pszczoły miodne (Apis
mellifera) z nektaru kwiatowego lub ze spadzi bądź też z obu tych
pożytków jednocześnie [1]. Podczas procesu dojrzewania miodu następuje
odparowanie wody, a także szereg przemian biochemicznych. Jedną
z takich przemian jest enzymatyczny rozkład sacharozy do glukozy
i fruktozy [2]. Skład miodu zależy nie tylko od gatunku rośliny, z której
został zebrany nektar lub spadź, ale także od czynników zewnętrznych
takich jak klimat, warunki środowiskowe czy też ingerencja pszczelarza
[3,4]. Badania dowodzą, że miód jest naturalnym środkiem spożywczym,
bogatym w składniki budulcowe, energetyczne i regulujące, który
najszybciej ze wszystkich produktów naturalnych uzupełnia niedobory
energetyczne oraz utrzymuje odpowiedni poziom energii przez wiele
godzin. Jest on stosowany nie tylko w żywności i napojach, jako środek
słodzący czy aromatyzujący, ale także w medycynie[5, 6]. Terapeutyczne
właściwości miodu w leczeniu oparzeń czy przewlekłych infekcjach ran,
a także jego profilaktyczne działanie wobec wielu schorzeń, takich jak
zaburzenia żołądkowo-jelitowe, choroby układu oddechowego czy choroby
serca, zostało potwierdzone przez wielu badaczy [6-8].
Z chemicznego punktu widzenia, miód jest wysoce higroskopijnym,
przesyconym wodnym roztworem cukrów. Pod względem analitycznym,
miód charakteryzuje się złożonym oraz zmiennym składem matrycy, dzięki
czemu zajmuje uznane miejsce w żywieniu człowieka [9]. W skład miodu
wchodzą głównie węglowodany (70 do 80%), w tym w przewadze cukry
proste (fruktoza i glukoza), dwucukry – sacharoza (której zawartość spada
w miarę dojrzewania miodu) oraz wielocukry – melecytoza, erloza i inne.
W miodach znajdują się też kwasy organiczne, flawonoidy oraz, zależnie
od jego botanicznego pochodzenia, barwniki roślinne. Ponadto, miody
zawierają substancje białkowe tzw. inhibiny oraz enzymy, śladowe ilości
1
[email protected], Katedra Chemii i Toksykologii Żywności, Wydział Biologiczno-Rolniczy,
Uniwersytet Rzeszowski, www.ur.edu.pl/
2
Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii, Wydział Biologiczno-Rolniczy, Uniwersytet
Rzeszowski, www.ur.edu.pl/
257
witamin oraz makro i mikroelementów [10]. Świeże miody posiadają
konsystencję gęstej cieczy, a w czasie przechowywania szybciej lub
wolniej ulegają krystalizacji. Na proces krystalizacji wpływają także takie
czynniki, jak zawartość wody w miodzie i temperatura przechowywania
[11]. W miarę upływu czasu, głównie podczas przechowywania w nieodpowiednich warunkach oraz pod wpływem zbyt długiego ogrzewania,
powstaje związek o potencjalnym działaniu genotoksycznym zwany HMF.
Obecność HMF w miodzie wpływa nie tylko na właściwości organoleptyczne produktu, ale również na wartość odżywczą, ze względu na
tworzenie bezpośrednich połączeń z aminokwasami [12].
Jakość miodu zależy głównie od jego właściwości sensorycznych,
chemicznych, fizycznych i mikrobiologicznych. Kryteria dotyczące
zapewnienia jakości miodu zostały usystematyzowane przez dyrektywę
2001/110 WE [13], w której określono maksymalne lub minimalne
wartości takich parametrów jak: wilgotność, przewodność elektryczna,
zawartość substancji nierozpuszczalnych w wodzie, zawartość cukrów,
kwasowość wolna, aktywność diastazy i zawartość HMF [13].
Zgodnie z Dyrektywą, jeśli produkt został wprowadzony do obrotu jako
miód lub użyty w jakimkolwiek produkcie przeznaczonym do spożycia przez
ludzi, musi spełniać ściśle określone kryteria składu. Zawartość fruktozy
i glukozy (sumarycznie) w miodzie kwiatowym nie powinna być mniejsza
niż 60 g/100 g, a w miodzie spadziowym oraz w mieszankach miodu
spadziowego z miodem kwiatowym nie mniej niż 45 g/100 g. Zawartość
sacharozy nie powinna przekraczać wartości 5 g/100 g. Wilgotność miodu
nie może być większa niż 20%, wyjątek stanowi miód wrzosowy, w którym
wilgotność może osiągnąć wartość 23%. Maksymalna zawartość substancji
nie rozpuszczalnych w wodzie to 0,1 g/100 g. Przewodność elektryczna
powinna osiągnąć wartość maksymalną 0,8 mS/cm. Kwasowość miodu nie
powinna przekraczać 50 milirównoważników kwasu (mval) na 1000 gram.
Aktywność diastazy nie powinna być mniejsza niż 8 (skala Schade),
a zawartość hydroksymetylofurfuralu (HMF) oznaczona po przetwarzaniu
i mieszaniu nie powinna przekraczać 40 mg/kg [13].
2. Cel pracy
Celem pracy było zbadanie parametrów fizykochemicznych miodów
odmianowych pochodzących z Południowo-wschodniej Polski oraz określenie
jakości badanych miodów w świetle obowiązujących aktów prawnych.
258
Właściwości fizykochemiczne podkarpackich miodów odmianowych
Materiał badawczy stanowiło 54 próbek miodów pozyskanych na
terenie województwa podkarpackiego ze zbiorów z 2013 i 2014 roku,
w tym 19 wielokwiatowych, 6 lipowych, 9 nawłociowych, 10 rzepakowych oraz 10 ze spadzi iglastej. Próbki miodów do czasu wykonania
analiz przechowywano w temperaturze pokojowej w zaciemnionym
i suchym miejscu.
Wykonano oznaczenie zawartości wody metodą refraktometryczną
(refraktometr RHN1-ATC), przewodności właściwej (konduktometr
Elmetron CPC-401), kwasowości ogólnej metodą miareczkową oraz pH
(pH-metr Elmetron CP-401). Procedury zostały przeprowadzone zgodnie z
zaleceniami IHC (International HoneyCommision) [14].
Analizę statystyczną uzyskanych wyników wykonano w programie
Statistica 12. Wykazano różnice statystycznie istotne pomiędzy badanymi
zmiennymi w oparciu o jednoczynnikową analizę wariancji (ANOVA)
z testem NIR, przyjmując poziom istotności p< 0,05.
4. Analiza wyników
W tabeli 1 zostały przedstawione wyniki analiz dla badanych
parametrów fizykochemicznych badanych miodów tj. zawartości wody,
przewodność właściwa, kwasowość ogólna oraz pH.
Tabela 1. Właściwości fizykochemiczne badanych miodów wyprodukowanych w województwie
podkarpackimw latach 2013 i 2014. Podano wartość średnią ± SD, a-b, A-B,C-D średnie są
statystycznie różne (p<0,05)
Odmiana
miodu
wielokwiatowy (n=19)
lipowy (n=6)
nawłociowy
(n=9)
rzepakowy
(n=10)
spadziowy
iglasty
(n=10)
Zawartość
wody
[%]
18,35±1,13a
Przewodność
właściwa
[mS/cm]
0,41±0,21a
31,29±10,04a, A
3,77±0,34a
17,67±0,60a
0,53±0,19a
34,25±6,99a
3,81±0,22a
19,6 ±1,78b
0,56±0,22a
41,0±11,92a,B, C
3,61±0,34a
20,34±1,48b
0,22±0,10b,A
18,5±2,90b, C
3,82±0,12a
17,59±1,03a
0,89±0,21b,B
32,25±4,53a,D
4,27±0,29b
Kwasowość ogólna
[mval/kg]
pH
Jak wspomniano wcześniej miód jest wodnym roztworem związków
organicznych jak i nieorganicznych. Zgodnie z Polską Normą /PN-88/A77626/ zawartość wody nie powinna przekraczać 20 %. Podwyższona
zawartość tego parametru wpływa na jakość miodu, ponieważ może
259
przyspieszać procesy fermentacyjne. Miody cechujące się niższą
zawartością wody mogą być dłużej przechowywane [6]. Jest to również
parametr informujący o dojrzałości miodu. Podwyższona wilgotność może
sugerować, że miód został odebrany w niewłaściwym momencie i pszczoły
nie zdążyły odparować nadmiaru wody [15]. Najwyższą średnią zawartość
wody, wśród badanych próbek, stwierdzono dla miodów rzepakowych
(niektóre z próbek nieznacznie przekraczały dopuszczalną normę),
najniższą zaś miody ze spadzi iglastej. We wcześniejszych badaniach [16]
najniższą zawartość wody uzyskano dla miodów wielokwiatowych
(średnio 17,7 %), zaś najwyższą dla miodów spadziowych (19,3 %).
Wyniki uzyskane we wspomnianej pracy były odmienne dla miodów
rzepakowych (średnio 18,6 %) i lipowych (19,2 %). Majewska i wsp. [17]
określili wilgotność miodów na poziomie 15,5-17,9% (miody
wielokwiatowe), podobnie jak Kowalski i wsp. 15,5-17,7 % dla miodów
akacjowych i gryczanych [18]. Różnice w zawartości wody mogą wynikać
z odmiennych warunków atmosferycznych panujących podczas pobierania
nektaru przez pszczoły, wirowania miodu, czy rodzaju rośliny stanowiącej
pożytek pszczeli [18]. Różnice te są szczególnie widoczne w przypadku
miodów zagranicznych. W badaniach Getachew i wsp. [19] wilgotność
miodów pochodzących z Etiopii wynosiła 20,4-24,8 %, z kolei w badaniach
Khalil i wsp. [20] dla miodów z Algierii jedynie 11,59-14,13 %. W prezentowanych badaniach nie zaobserwowano istotnej zmienności analizowanego parametru w obrębie danej odmiany, jednakże wykazano, że próbki
miodów nawłociowych oraz rzepakowych różnią się w sposób
statystycznie istotny (p<0,05), w porównaniu z pozostałymi odmianami.
Kolejnym parametrem informującym o jakości miodu jest przewodność
właściwa. Polska Norma /PN-88/A-77626/ precyzuje minimalną wartość
przewodności na poziomie 0,2 mS/cm (wyjątek miody rzepakowe
i akacjowe nie mniej niż 0,15 mS/cm) i nie więcej niż 0,8 mS/cm dla
miodów nektarowych. Z kolei miody spadziowe powinny charakteryzować
się wyższą wartością tego parametru (powyżej 0,8 mS/cm). Zatem, jest to
parametr umożliwiający odróżnienie miodów nektarowych od spadziowych. Przewodność jest również silnie skorelowana ze składem
chemicznym miodu. Zawartość substancji mineralnych i kwasów wpływa
na jej podwyższenie, natomiast białek i cukrów na obniżenie. Przewodność
wynosząca poniżej 0,1 mS/cm może świadczyć o zafałszowaniu miodu
inwertem [16, 22]. Wszystkie badane próbki spełniały wymagania normy.
Najniższą przewodność uzyskano dla miodów rzepakowych. Może to
wynikać z faktu, że miód ten zawiera dużą ilość węglowodanów i niską –
związków mineralnych [22]. Z kolei najwyższą przewodnością cechowały
się miody ze spadzi iglastej. Podobne wyniki uzyskali w badaniach
Madejczyk i Barałkiewicz, gdzie dla miodów rzepakowych przewodność
260
wyniosła ok. 0,2 mS/cm, natomiast dla miodów spadziowych ok. 0,95
mS/cm [21]. Z kolei Majewska [16] uzyskała niższe wartości od 0,11
mS/cm (miód rozmarynowy) do 0,65 mS/cm (miód spadziowy)
i w późniejszych badaniach 0,17-0,59 mS/cm, dla miodów wielokwiatowych [18]. Ze względu na duże zróżnicowanie tego parametru
w przypadku niektórych odmian miodu, m.in. lipowego, wrzosowego,
eukaliptusowego, Dyrektywa Unii Europejskiej, a także Rozporządzenie
Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi nie precyzuje dokładnych wymagań dla
tych odmian [13, 23]. W niniejszych badaniach przewodność właściwa dla
miodu lipowego utrzymywała się na poziomie 0,27-0,78 mS/cm. Podobne
zróżnicowanie tego parametru w miodach lipowych zaobserwowali inni
autorzy, 0,23-0,81 mS/cm [22] czy 0,297-0,533 mS/cm [19].Wysoką
zmienność, wynoszącą ponad 30 % zaobserwowano również dla miodów
nawłociowych. Wykazano różnice istotnie statystyczne pomiędzy miodami
rzepakowymi i spadziowymi iglastymi w porównaniu do pozostałych
badanych odmian, jak i również pomiędzy samymi miodami rzepakowymi
i spadziowymi (p<0,05).
Parametrem mocno zróżnicowanym zarówno w obrębie danej odmiany,
jak i pomiędzy badanymi odmianami jest kwasowość ogólna. Kwasowość
jest związana z zawartością kwasów, w szczególności kwasu glukonowego
(który stanowi ok. 70-90%), ale również jabłkowego, bursztynowego,
masłowego, szczawiowego, winowego, octowego, mrówkowego, maleinowego, benzoesowego, kwasów fenolowych i aminokwasów [16, 24].
Kwasy organiczne są niezwykle ważnym komponentem miodu, ponieważ
obniżają pH, dzięki czemu hamują rozwój mikroorganizmów i przedłużają
trwałość produktu [24]. Pochodzą głównie z organizmu pszczoły oraz
powstają w wyniku przemian enzymatycznych zachodzących podczas
dojrzewania miodu. Ich zawartość w tracie dojrzewania wzrasta, jednakże
podwyższony poziom może świadczyć o zachodzącej fermentacji [16].
Zawartość kwasów nie powinna być niższa niż 10 mval/kg, ale również nie
powinna przekraczać 50 mval/kg [1]. Miody wykazujące zawartość
kwasów poniżej 10 mval/kg mogą być zafałszowane sacharozą [16].
W prezentowanych badaniach kwasowość utrzymywała się na poziomie od
18,5 mval/kg (miody rzepakowe) do 41,0 mval/kg (miody nawłociowe).
We wcześniejszych badaniach [17] wykazano podobną tendencję, tj.
najniższą kwasowością cechowały się miody rzepakowe (14,7 mval/kg),
natomiast najwyższą - gryczane (45 mval/kg). Z kolei dla miodów
nawłociowych i lipowych uzyskano nieco niższe wartości odpowiednio:
29,8 mval/kg i 30,7 mval/kg. Kowalski i wsp. [21] otrzymali podobne
wyniki kwasowości dla miodów lipowych 30,8-32,73 mval/kg, natomiast
najniższą wartość tego parametru stwierdzili dla miodów jasnych
akacjowych (12,75-20,46 mval/kg). Zawartość wolnych kwasów uzyskana
261
przez Majewską [16] mieściła się w granicy od 16,2 mval/kg (miód
mniszkowy) do 33,7 mval/kg (miody spadziowe), natomiast ta sama
autorka w późniejszych badaniach [18] wykazała duże zróżnicowanie tego
parametru w przypadku miodów wielokwiatowych tj. od 15 do 28 mval/kg.
W badaniach Madejczyk i Barałkiewicz [21] również najniższą kwasowość
stwierdzono dla miodów rzepakowych (19,5 mval/kg), natomiast
najwyższą dla spadziowych (32,9 mval/kg). Jak już wcześniej wspomniano
kwasowość ogólna jest parametrem niezwykle zróżnicowanym, nawet w
obrębie jednej odmiany miodu. W przedstawionych badaniach określono
istotną zmienność (powyżej 30 %) dla miodów wielokwiatowych oraz
nawłociowych, wykazano różnice statystycznie istotne pomiędzy miodem
rzepakowym w porównaniu do pozostałych miodów, a także pomiędzy
miodami wielokwiatowymi i nawłociowym oraz spadziowymi iglastymi w
porównaniu do lipowych i rzepakowych (p<0,05).
Zawartość kwasów wypływa również na pH miodu, które wynosi
średnio 4,1. Według Codex Almentarius Commission, pH miodu powinno
wynosić od 3,2 do 4,5 [25]. W analizowanych próbkach pH wynosiło od
3,61 (miody nawłociowe) do 4,27 (miody ze spadzi iglastej). Bardzo
podobne wyniki uzyskał Popek [26], gdzie najniższe pH zostało określone
dla miodów rzepakowych (ok. 3,67) natomiast najwyższe dla spadziowych
(ok. 4,24). Kowalski i wsp. [21] stwierdzili dla miodów akacjowych pH
utrzymujące się w zakresie od 3,53 do 4,88, natomiast dla miodów
lipowych 3,63-3,92. W przypadku miodów zagranicznych otrzymane pH
wynosiło: 3,7- 4,3 dla miodów portugalskich [10], 3,4-4,0 w przypadku
miodów z Algerii [20] oraz 3,67-4,03 dla miodów pochodzących z Nigerii
[9]. Jak można więc zauważyć wartość tego parametru jest zrównoważona i
nie ma większych odchyleń pomiędzy odmianami niezależnie od
pochodzenia miodu. W zaprezentowanych badaniach jedynie miód ze
spadzi iglastej różnił się w sposób statystycznie istotny w odniesieniu do
pozostałych odmian (p<0,05).
5. Wnioski
Miód jako produkt spożywczy powinien podlegać ścisłej kontroli
dotyczącej jego składu chemicznego, a także określonych właściwości
fizykochemicznych. Parametry fizykochemiczne umożliwiają ocenę
jakościową miodu naturalnego, a w szczególności wykrycie zafałszowań
miodów. Badania wykazały istotne różnice w wartościach badanych
parametrów pomiędzy poszczególnymi odmianami miodów, a także
w obrębie danej odmiany. Zdecydowana większość próbek spełniała
wymogi prawne, co oznacza, że miody pochodzące z województwa
podkarpackiego cechują się bardzo dobrą jakością.
262
Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Polska Norma PN 88/A-77626: Miód pszczeli.
Hołderna-Kędzia E., Kędzia B. Miody odmianowe i ich znaczenie lecznicze.
Wydawnictwo Duszpasterskie Rolników, Włocławek 2002
Azeredo L. C., Azeredo M. A. A., Souza S. R., Dutra V. M. L. Protein
contents and physicochemical properties in honey samples of Apismellifera of
different floral origins. Food Chemistry, 80 (2003), s. 249-254
Iglesias A., Feas X., Rodrigues S. Comprehensive study of honey with
protected denomination of origin and contribution to the enhancement of legal
specifications. Molecules, 17 (2012), s. 856-8577
Kędzia B., Hołderna-Kędzia E. Produkty pszczele w żywieniu i suplementacji
diety, Postępy Fitoterapii, 4 (2006), s. 213-222
Almeida-Muradian L. B., Stramm K. M., Horita A., Barth O. M., Freitas A. S.,
Estevinho L. M. Comparative study of the physicochemical and palynological
characteristics of honey from Melipona subnitida and Apis mellifera, International Journal of Food Science and Technology, 48 (2013), s. 1698-1706
Castaldo S., Capasso F., Propolis, an old remedy used in modern
medicine.Fitoterapia, 73 (2002), s. 1-6
Orhan F., Sekerel B. E., Kocabas C. N., Sackesen C., Adalioglu G., Tuncer A.
Complementary and alternative medicine in children with asthma. Annals of
Allergy.Asthma and Immunology, 90 (2003), s. 611-615
Buba F., Gidado A., Shugaba A. Physicochemical and Microbiological
Properties of Honey from North East Nigeria. Biochemistry and Analytical
Biochemistry, 2:4 (2013)
Gomes S., Dias L., Moreira L., Rodrigues P., Estevinho L. M.
Physicochemical, microbiological and antimicrobial properties of commercial
honeys from Portugal. Food and Chemical Toxicology, 48 (2010), s. 544-548
http://pszczelipark.pl/index.php/Krystalizacja-miodu-.html
Majewska E., Kowalska J., Skiba J. Porównanie metod oznaczania
hydroksymetylofurfuralu w miodach pszczelich. Bromatologia Chemia
Toksykologiczna, 3 (64) (2011), s. 779-783
Dyrektywa Rady 2001/110/WE z dnia 20 grudnia 2001 r. odnosząca się do
miodu
Bogdanov S. Harmonised methods of the International Honey Commission.
International Honey Commission (IHC), (2009), s. 1-61
Majewska. Porównanie wybranych właściwości miodów pszczelich jasnych i
ciemnych. Nauka Przyroda Technologie, 3 (2009), s. 143
Zielińska S., Wesołowska M., Bilek M., Kaniuczak J. Dżugan M. The
saccharide profile of Polish honey depending on their botanical origin. Journal
of Microbiology, Biotechnology and Food Science, 3 (2014), s. 387-390
Majewska E., Kowalska J., Jeżewska A. Charakterystyka jakości
miodówwielokwiatowych z różnych regionów Polski. Bromatologia i Chemia
toksykologiczna, 3 (2010), s. 391-397
263
18. Kowalski S., Łukasiewicz M., Berski W. Applicability of physicochemical
parameters of honeyfor identification of the botanical origin. ACTA
ScientiarumPolonorumTechnologiaAlimentaria., 12 (2013), s. 51-59
19. Getachew A., Gizaw H., Assefa D., Tajebe Z. Physico-chemical properties of
honey produced in Masha, Gesha and Sheko Districts in Southern Etiopia.
Current Research in Agricultural Sciences, 1 (2014), s. 110-116
20. Khalil Md. I., Moniruzzaman M., Boukra L.,Benhanifia M., Islam Md. A.,
Islam Md. N., Sulaiman S. A., Gan H. A. Physicochemical and Antioxidant
Properties of Algerian Honey. Molecules, 17 (2012), s. 11199-11215
21. Madejczyk M., Barałkiewicz D. Characterisation of honey from different
areas of Poland by their physic-chemical parameters and trace elements.
Proceedings of ECOpole, 2 (2008), s. 59-63
22. Waś E., Rybak-Chmielewska H., Szczęsna T., Kachaniuk K., Teper D.
Characteristic of polish unifloral honeys. II. Lime honey (Tilla SPP.). Journal
of Apicultual Science, 55 (2011), s. 121-126
23. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 29 maja 2015 w
sprawie szczegółowych wymagań w zakresie jakości handlowej miodu, Dz.U.
2015 nr 0 poz. 850
24. Suarez-Luque S., Mato I., Huidobro J. F., Simal-Lozano J., Sancho T.Rapid
determination of minority organic acids in honey by high-performance liquid
chromatography. Journal of Chromatography A, 955 (2002), s. 207-214
25. Codex Alimentarius Commission (2001). Recommended European regional
standard for honey (CAC/RS 12-1969)
26. Popek S. Studium identyfikacji miodów odmianowych i metodologii oceny
właściwości fizykochemicznych determinujących ich jakość. Zeszyty Naukowe
Uniwersytetu Ekonomicznego w Krakowie, 147 (2001), s. 106
Streszczenie
Miód powinien spełniać ściśle określone kryteria dotyczące jego składu chemicznego, a także
specyficznych właściwości. Kryteria te zostały ujęte w polskich, a także międzynarodowych
normach. Do oceny jakości, pochodzenia botanicznego, a także wykrycia ewentualnych
zafałszowań wykorzystywane są parametry fizykochemiczne m.in. zawartość wody, HMF, liczba
diastazowa, czy przewodność właściwa. Celem badań była analiza porównawcza wybranych
miodów odmianowych na podstawie wybranych właściwości fizykochemicznych. Materiał
badawczy stanowiło 54 próbki miodów pochodzących z województwa podkarpackiego, w tym
19 wielokwiatowych, 6 lipowych, 9 nawłociowych, 10 rzepakowych oraz 10 spadziowych.
Oznaczono zawartość wody metodą refraktometryczną, kwasowość ogólną metodą miareczkową
i przewodność właściwą (konduktometrycznie). Zawartość wody w miodach kształtowała się
w zakresie od 17,7% (lipowe) do 20,3% (rzepakowe). Kwasowość ogólna utrzymywała się na
poziomie 18,5-34,3 mval/kg, przy czym najniższą kwasowością charakteryzowały się miody
rzepakowe. Przewodność właściwa wyniosła od 0,2 mS/cm (miody rzepakowe) do 0,9 mS/cm
(spadziowe). Badania wykazały istotne różnice w wartościach badanych parametrów pomiędzy
poszczególnymi odmianami miodu. Zdecydowana większość próbek spełniała wymogi prawne.
Słowa kluczowe: miód, zawartość wody, kwasowość ogólna, przewodność właściwa
264
Physicochemical properties of varietal honeys from Podkarpacie
Province
Abstract
Honey should fulfill strict criteria concerning its chemical composition, as well as specific
properties. These criteria are included in Polish as well as international standards. To evaluate the
quality of the botanical origin, as well as to detect any falsification physicochemical parameters as
water content, HMF, diastase number or conductivity are used. The aim of the study was
a comparative analysis of selected varietal honeys on the basis of some physicochemical
properties. The material consisted of 54 samples of honey from the Podkarpackie Province
including 19 multifloral, 6 lime, 9 goldenrod,10 rape and 10 honeydew The content of the water
measured by the refractometric method, total acidity by titration and specific conductivity
(conductometer) was determined. The water content in honeys developed in the range of 17,7%
(lime) to 20,3% (goldenrod). Acidity remained at 18,5- 34,3 meq / kg, while rape honey was
characterized by the lowest acidity. Conductivity ranged from 0,2 mS/cm (rape honey) to
0,9mS/cm (honeydew). Studies have shown significant differences in the values of the examined
parameters between the different varieties of honey. The vast majority of the samples met the
legal requirements.
Keywords: honey, water content, total acidity, conductivity
265
Indeks autorów
Kręcisz M. ................................. 101
Kropiwiec K.30,75,135,224,235,245
Król J............................................ 39
Krzyśko-Łupicka T. ...................... 7
Kupryaniuk K. ........................... 101
Kuźniar P. .................................. 147
Maksymiec M............................ 199
Mania S. ..................................... 188
Matysiak A. ............................... 101
Rudy M. ...................... 21, 123, 214
Sowa P. ...................................... 257
Stanisławczyk R. ......................... 60
Stasiak D. M. ............................. 199
Stępniowska A. ......................... 114
Tylingo R. .................................. 188
Wesołowska M.......................... 257
Zaborska A. ................................. 39
Zasadna Z. ................................. 114
Zielińska E. ........................169, 178
Znamirowska A. ................147, 159
Babicz M. ..... 30, 75, 135, 224, 235
Bany M...................................... 235
Brodziak A. ..................................39
Całyniuk Z. ..................................75
Cholewińska E. ......................... 114
Czech A. .................................... 114
Duma P........................ 21, 123, 214
Dżugan M. ................................ 257
Frąckiewicz A. .......................... 199
Gil M. ...........................................60
Głodek E. ..............21, 60, 123, 214
Grzebalska A. M....................... 224
Hałabis M. ................................. 135
Hanus P. ............................ 147, 159
Karwowska M. ............................85
Kasprzak K. ........................ 30, 101
Kiesz M. .................................... 114
Kluz M. ............................. 159, 257
Kononiuk A. ................................85
Kręcidło M. ....................................7
266

Przegląd wybranych zagadnień z zakresu przemysłu spożywczego

Transkrypt

Podobne dokumenty