Dr inż. Jerzy Wajdzik

Spożywanie wyrobów mięsnych, jak i całej żywności powinno zapewniać wysoki poziom zdrowia ludzkiego. W związku z tym główna odpowiedzialność za bezpieczeństwo zdrowotne wyrobów mięsnych spoczywa na ich producentach, którzy powinni z tego względu ściśle przestrzegać zasad higieny w całym cyklu produkcyjnym oraz stosować zasadę dobrej praktyki produkcyjnej wynikającą ze stosowanych systemów zarządzania jakością. Systemy te muszą ponadto stwarzać warunki do ograniczania lub wręcz eliminowania ryzyka nadmiernego zanieczyszczenia wyrobów mięsnych szkodliwymi dla zdrowia substancjami.

MIKROBIOLOGIA WYROBÓW MIĘSNYCH A ICH ZDROWOTNOŚĆ

Produkując wyroby mięsne, producenci muszą dążyć do najniższego poziomu ich zanieczyszczenia mikrobiologicznego. Szczególnie dotyczy to eliminowania drobnoustrojów chorobotwórczych, które mogą wywoływać zatrucia pokarmowe. Występowanie zakażenia mikrobiologicznego wyrobów mięsnych może być przede wszystkim rezultatem złego stanu mikrobiologicznego surowca użytego do produkcji. Stan ten może być efektem zakażenia surowca, do którego mogło dojść jeszcze za życia zwierzęcia, w trakcie uboju i obróbki poubojowej żywca rzeźnego oraz podczas procesu przerobowego produkowanego mięsa. Drobnoustroje chorobotwórcze występujące w surowcach i produktach mięsnych mogą pochodzić z zanieczyszczonych pasz, powietrza, wody oraz pomieszczeń produkcyjno-magazynowych i środowiska, w którym odbywają się procesy przerobowe. Pasze wprowadzają do organizmu, żywionych nimi zwierząt rzeźnych, pałeczki Salmonella, bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, beztlenowe laseczki przetrwalnikujące z rodzaju Clostridium oraz wiele innych różnych bakterii tlenowych. Mogą one również zawierać mykotoksyny wytworzone przez obecne w nich pleśnie. Przy niedostatecznej staranności w trakcie obróbki technologicznej do mięsa mogą trafiać drobnoustroje obecne na skórze zwierząt oraz występujące w ich przewodach pokarmowych. Należą do nich, stwarzające zagrożenie dla człowieka, bakterie Escherichia coli, bakterie z rodzaju Clostridium i Bacillus oraz pleśnie z rodzaju Mucor, Rhizopus, Cladosporium i Penicillium. Źródłem zanieczyszczeń mikrobiologicznych tymi drobnoustrojami w przetwórstwie mięsa są najczęściej powierzchnie produkcyjne, powietrze, przyprawy
i dodatki, woda oraz osłonki naturalne. W mniejszym stopniu rzutuje na to zjawisko zatrudniony personel oraz stan maszyn i urządzeń wykorzystywanych do przerobu mięsa.Obecność drobnoustrojów w wyrobach mięsnych może wywoływać zatrucia pokarmowe typu:
infekcji, które wywołują, głównie po spożyciu, obecne w wyrobach drobnoustroje Listeria monocytogenes, Salmonella spp, niektóre szczepy Escherichia coli i pleśnie Aspergillus flavus, intoksykacji, spowodowanej działaniem wprowadzonych do organizmu toksycznych metabolitów wytwarzanych przez niektóre drobnoustroje, np. Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum i pleśnie Aspergillus flavus,
toksyno-infekcji będące wynikiem działania wytworzonych w organizmie toksyn wskutek dostania się do niego drobnoustrojów, np. Clostridium botulinum i Escherichia coli.

Toksyny wytworzone przez bakterie i będące zagrożeniem dla zdrowia konsumenta w wyniku zainfekowania nimi wyrobów mięsnych dzielą się na egzo- i endotoksyny. Egzotoksyny należą do tych, które mogą wykazywać działanie neurotoksyczne, enterotoksyczne
lub cytotoksyczne. Natomiast endotoksyny charakteryzują się działaniem pirogennym i wpływają na środek termoregulacyjny zainfekowanego organizmu.

Groźne dla konsumenta są ponadto niektóre mykotoksyny wytworzone przez grzyby strzępkowe z rodzaju Aspergillus, Penicillium i Fusarium.

W celu zachowania dobrej jakości mięsa i wyrobów mięsnych przy równoczesnym zapewnieniu ich bezpieczeństwa żywieniowego niezbędne jest przestrzeganie w procesie technologicznym zasad Dobrej Praktyki Higienicznej oraz Dobrej Praktyki Produkcyjnej, dodatkowo wspomaganych stosowaniem odpowiednich systemów pakowania (system pakowania próżniowego i system MAP). Dla przedłużenia trwałości przechowalniczej mięsa i przetworów mięsnych, które zaliczane są do żywności łatwo i szybko psującej się (aktywność wody często wyższa niż 0,95 a wartość pH powyżej 5,2) należy przechowywać je w warunkach chłodniczych, które dodatkowo ograniczają ryzyko pogorszenia się ich wartości odżywczej. Stosowane reguły chłodniczego przechowywania nie dotyczą tylko konserw sterylizowanych, wędlin surowych dojrzewających i wyrobów suszonych. Natomiast wszystkie surowce mięsne należy przechowywać
w warunkach nieprzekraczających odpowiednio niskiej temperatury, która maksymalnie nie powinna być wyższa niż:

dla podrobów 3 stopnie Celsjusza
dla podrobów 3 stopnie Celsjusza
dla mięsa 7 stopni Celsjusza
dla surowych wyrobów mięsnych 4 stopnie Celsjusza
dla mięsa mielonego 2 stopnie Celsjusza
dla surowców zamrożonych -18 stopnie Celsjusza.

DODATKI I SUBSTANCJE WPŁYWAJĄCE NA BEZPIECZEŃSTWO ZDROWOTNE WYROBÓW MIĘSNYCH

W procesie produkcji większości wyrobów mięsnych stosuje się proces peklowania, który jest zabiegiem utrwalania polegającym na działaniu środków peklujących (azotany, azotyny) na mięso a prowadzącym do wytworzenia się pożądanej barwy peklowniczej. W zachodzącym procesie wybarwienia peklowniczego bierze udział tylko 5-15% dostępnego w mięsie azotynu, który może być wprowadzony bezpośrednio jako komponent mieszanki peklującej lub w postaci swoich prekursorów, jakim są azotany. W związku z przebiegiem wielu konkurencyjnych reakcji zachodzących w mięsie w czasie peklowania resztkowa pozostałość azotynów kształtuje się na poziomie 5-20% wprowadzonej ich ilości do mięsa i to ta właśnie ilość budzi zastrzeżenia natury zdrowotnej, wpływając negatywnie na bezpieczeństwo żywieniowe wyrobów peklowanych. Wynika to z wielu niekorzystnych kierunków przemian azotynów w organizmie człowieka. Mimo wielu pozytywnych aspektów technologicznego stosowania azotynów znane są niestety także te negatywne skutki jego użycia w procesie peklowania. Reaguje on bowiem m.in. z drugo- i trzeciorzędnymi aminami pochodzącymi z rozkładu białek, tworząc N-nitrozoaminy, a więc związki o właściwościach rakotwórczych, czyli jednoznacznie deklarowanych jako niebezpieczne dla zdrowia. Ilość tych związków w pełni koreluje z zawartością wolnych azotynów w wyrobach mięsnych. W peklowanych produktach z grupy nitrozoamin najczęściej stwierdza się obecność NDMA (N- nitrozodwumetyloamina). W wyrobach peklowanych obrabianych agresywną obróbką termiczną tj. w temperaturze powyżej 170OC (grillowanie, smażenie) pojawiają się natomiast większe ilości NPYR (N-nitrozopirolidyna). Tłumaczy się to katalitycznym działaniem nadtlenków powstających w wyniku rozkładu i utleniania tłuszczów. Podsumowując, należy stwierdzić, że tworzeniu się nitrozoamin sprzyja obecność w produkcie mięsnym amin, które potencjalnie mogą podlegać nitrozowaniu. Czynnikiem wpływającym na ilość powstających nitrozoamin jest natomiast resztkowa zawartość azotynów w produkcie mięsnym, która jest naturalnie ściśle skorelowana z wielkością dawki wyjściowej wprowadzonego do mięsa tego środka peklującego.

Obecność znacznych ilości azotanów i azotynów w wyrobach mięsnych sama w sobie też wywiera określone skutki toksykologiczne i może prowadzić do zatruć pokarmowych oraz tworzenia się związków nitrozowych w przewodzie pokarmowym człowieka. Ponadto azotyny w pewnym stopniu powodują obniżenie zawartości odżywczej przyjmowanego pożywienia. Zmniejszają bowiem przyswajalność β-karotenu i witamin z grupy B oraz białek. Są one w naturalny sposób dostarczycielem również sodu, w przypadku najczęściej stosowanego w praktyce peklowniczej azotynowej soli sodowej (NaNO2).

W celu zredukowania poziomu resztkowej azotynu i azotanu w wyrobach mięsnych przydatny jest technologiczny dodatek przeciwutleniaczy w postaci kwasów askorbinowych i ich soli sodowych. Substancje te hamują tworzenie się nitrozoamin, gdyż konkurencyjne reakcje azotynów z nimi przebiegają szybciej niż reakcje nitrozowania amin. Technologicznie stosowanie kwasów askorbinowych i ich soli sodowych w ilości 0,03-0,05% w stosunku do masy mięsa skutecznie przyspiesza proces peklowania, a zarazem obniża poziom wolnych resztkowych azotynów w gotowym produkcie. Proces peklowania wspomagają także mleczany oraz kwas mlekowy. Dodatek kwasu mlekowego na poziomie 0,05-0,1% przyspiesza przereagowanie barwników hemowych i w ten sposób przyczynia się do obniżenia pozostałości resztkowej wolnych azotynów i azotanów.

Konieczność redukowania pozostałości resztkowej azotanów i azotynów w wyrobach mięsnych stała się przesłanką do szukania możliwości technologicznych w zakresie rozwoju alternatywnych metod peklowania. Systematycznie prowadzone poszukiwania takich metod peklowania mięsa, zmierzających do redukcji w procesie peklowania dodawanego azotynu ze względu na ryzyko syntetyzowania się N-nitrozoamin w przewodzie pokarmowym człowieka, doprowadziły do powstania technologii produkowania przetworów mięsnych poprawnie wybarwionych, bezpiecznych mikrobiologicznie i akceptowanych sensorycznie bez dodatku do ich produkcji azotynu. Technologie takie zostały oparte na wprowadzaniu do mięsa azotanów jako naturalnego składnika pewnych substancji roślinnych oraz dodatków zawierających naturalny kwas askorbinowy, kwas cytrynowy i cukry redukujące, które skutecznie wspomagają proces peklowania (stopień przereagowania azotynu). Źródłem tych substancji w tej technologii są najczęściej owoce aceroli (Malpighia glabra L.) oraz soki z owoców cytrusowych (Citrus L.). Natomiast jako źródło azotanów w takich alternatywnych metodach peklowania stosuje się przede wszystkim suszone soki warzywne z roślin wykazujących dużą zdolność do ich kumulowania. Przydatny w tym zakresie jest burak zwyczajny (Beta vulgaris L.), w którym poziom azotanów może nawet przekraczać 2500 mg w 1 kg świeżej masy buraczanej. Alternatywne metody peklowania polegające na zastosowaniu azotanów pochodzenia roślinnego i eliminacji bezpośredniego stosowania azotynów pozwalają na wyprodukowanie wyrobów mięsnych o bezpiecznych cechach żywieniowych. Wyroby, tak peklowane są zdecydowanie w mniejszym stopniu zagrożeniem dla tworzenia się kancerogennych N-nitrozoamin. O ich wysokich walorach żywieniowych świadczy szczególnie mała ilość zawartych w nich zredukowanych azotanów, czyli azotynów, będących 6-10 razy bardziej toksycznymi od swojej formy utlenionej.
W celu uzyskania wysokiej wydajności produkcyjnej wyrobów mięsnych, a zarazem odpowiednio wysokiej ich jakości (konsystencja, soczystość, związanie) w produkcji wyrobów mięsnych praktykuje się dodatek soli fosforanowych. Z punktu widzenia żywieniowego substancjom tym przypisuje się jednak negatywne działanie na organizm. Nadmiar ich spożywany przez człowieka przyczynia się do niekorzystnego obniżania się poziomu wapnia i magnezu w organizmie prowadzącego do zmian w kościach. Równoczesne kumulowanie się fosforu w organizmie przyczynia się do wielu zakłóceń związanych z nadmiarem tego pierwiastka. Stąd w przypadku ich stosowania niezbędny jest kompromis między zakładanym efektem technologicznym z ich stosowania a poziomem użycia, który daje gwarancję uzyskanie tego efektu. W praktyce zgodnie z przepisami prawnymi ilość dodanych soli fosforanowych może być na takim maksymalnym poziomie, aby w wyrobach nie przekroczyć ich zawartości wynoszącej 5000 ppm (w przeliczeniu na P2O5). Dla uzyskania pożądanego efektu technologicznego tak duży udział soli fosforanowych jest jednak nieuzasadniony a wystarczający jest ich dodatek na poziomie
gwarantującym nieprzekroczenie wartości 3000 ppm P2O5 w wyrobach gotowych.

W mięsie a co za tym idzie, w wyrobach mięsnych, można stwierdzić obecność niepożądanych substancji kumulujących się w tkankach jeszcze za życia zwierzęcia. Należą do nich pestycydy trafiające do tkanek zwierzęcych przez przewód pokarmowy, które są określane jako trwałe organiczne zanieczyszczenia POPs (z ang. Persistent Organic Pollutants). Metabolity tych substancji wykazują niestety muta-teratogenne działanie na organizm człowieka. Mięso i produkty z niego wyprodukowane mogą być również zanieczyszczone polichlorowanymi difenylami PCB (z ang. Polychlorinated Biphenyls), które są syntetycznymi zanieczyszczeniami pochodzenia przemysłowego środowiska naturalnego. W mięsie zwierząt stwierdza się ich ilość nawet na poziomie 2000 µg/kg. Substancje te charakteryzowane jako ksenobiotyki a należące do chlorowanych węglowodorów aromatycznych wykazują bowiem duży potencjał w zakresie kumulowania się w organizmach zwierząt.

WĘDZONE WYROBY MIĘSNE

Ochrona zdrowia konsumentów wiąże się również z bezpieczeństwem spożywania wędzonych wyrobów mięsnych, które są często zanieczyszczone szeregiem szkodliwych substancji. Do grupy związków powstających podczas wędzenia a uznanych za niepożądane i szkodliwe dla zdrowia są wielopierścieniowe węglowodany aromatyczne (WWA; z ang. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAH), do których zalicza się ponad 200 związków o budowie pierścieniowej. Część z nich, w ilości 17 związków wykazuje właściwości muta- i kancerogenne. Związki te tworzą mieszaniny i stąd wykrycie obecności jednego z nich świadczy o występowaniu innych.

W oparciu o tę zależność wyznacza się głównie obecność traktowanego jako wskaźnikowy 3,4-benzopirenu (benzo [a] piren), który jest szczególnie niebezpieczny dla zdrowia. Staje się on swoistym markerem wyznaczającym zakres szkodliwego działania dymu wędzarniczego na produkty wędzone.

Liczne badania wykazały, że stężenia związków z grupy WWA w dymie wędzarniczym jest uzależnione od temperatury jego wytwarzania. Koncentracja ich wzrasta w dymie po przekroczeniu temperatury 425 stopnie Celsjusza osiągniętej w fazie rozkładu termicznego surowca dymotwórczego. Równocześnie dla bezpieczeństwa wędzenia, temperatura w fazie utleniania lotnych składników dymu, które w ten sposób tworzą dym nie powinna przekraczać 325OC. Dym wędzarniczy zawiera także inne substancje szkodliwe, takie jak: alkohol metylowy, aceton, kwas mrówkowy i dioksyny. Tym ostatnim związkom, mimo że mają oczywiste znaczenie w procesie wędzenia, przypisuje się niezwykle wysoką toksyczność. Szczególnie dotyczy to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksyny. Dużą toksyczność wykazują również nitrozoaminy, które mogą powstawać w wyrobach wędzonych przy współudziale azotynów pochodzących z peklowanego mięsa oraz za pośrednictwem nitrofenoli. Pewne określone właściwości toksyczne przypisuje się również obecnym w dymie fenolom, krezolom i furfuralowi. Obecność w dymie, a zarazem w wędzonych wyrobach na dość wysokim poziomie formaldehydu może wywoływać natomiast alergie. Zawarte w dymie wędzarniczym kwasy organiczne działają drażniąco na układ oddechowy i mogą skrajnie prowadzić do bardziej trującego działania innych substancji. Należy do nich akroleina powstająca z rozkładu tłuszczu zachodzącego pod wpływem wysokiej temperatury, często stosowanej w końcowej fazie wędzenia dymem gorącym a szczególnie wędzenie z pieczeniem.
Dym wędzarniczy stosowany do wędzenia wyrobów mięsnych powinien być zawsze wytwarzany z surowca dymotwórczego pozbawionego zanieczyszczeń. Nie mogą do niego przedostawać się szkodliwe substancje będące wynikiem potencjalnego zanieczyszczenia surowca dymotwórczego (impregnaty, substancje konserwujące, dodatki chemiczne, zarodniki pleśni). Obce organicznie substancje w dymie wędzarniczym określane jako POPs mogą wybitnie wykazywać właściwości kancero- i mutagenne.

Rozwój technologii wędzenia, postęp techniczny w tym zakresie oraz szukanie bardziej bezpiecznych żywieniowo metod produkowania wyrobów wędzonych doprowadziły do powstawania nowych rozwiązań w tym zakresie. Istotą ich jest redukowanie, a nawet eliminowanie obecności w wyrobach wędzonych związków z grupy WWA. Możliwości ograniczenia tworzenia się w czasie procesu wędzenia niekorzystnych substancji jest wiele. Poza ścisłym przestrzeganiem zakresu temperatur na etapie wytwarzania dymu można wędzenie przeprowadzić w taki sposób, aby istniała możliwość schładzania dymu przed jego kontaktem z wędzonym produktem. Wykorzystuje się wtedy zjawisko, że punkty skraplania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych leżą z reguły poniżej 200OC i w tych niższych temperaturach związki te łatwo osadzają się i w ten sposób można je wyeliminować z dymu. Innym rozwiązaniem technicznym jest oczyszczenie dymu wędzarniczego z węglowodorów z grupy WWA poprzez kondensację tych związków zachodzącą w czasie przepuszczaniu dymu przez wodę. Jednak w tej metodzie dym zostaje również pozbawiony niektórych pożądanych składników istotnych dla uzyskania właściwego efektu wędzenia. Na zawartość związków WWA w dymie wędzarniczym wpływają substancje żywiczne tworzące sadzę, która stanowi doskonały środek transportu dla tych węglowodorów. Z powyższego względu z surowca dymotwórczego należy eliminować drewno z drzew iglastych, które naturalnie zawiera dużo substancji żywicznych. Natomiast drewno wędzarnicze z drzew liściastych powinno być okorowane i pozbawione sęków.

Alternatywnymi metodami wędzenia jest stosowanie do tego procesu dymu w płynie czy kondensatu dymu. Jest to nowoczesny sposób wędzenia, w którym używa się dymu pozbawionego w dużym stopniu szkodliwych dla zdrowia substancji. Coraz większe znaczenie mają obecnie również aromaty dymu wędzarniczego. Stosowanie tych nowych metod wędzenia nie potrafi jednak sprostać w pełni wymaganiom rynku. Niektórzy konsumenci szukają bowiem wyrobów mięsnych o ciemnej barwie, która wchodzi wręcz w smolistą. Znaczenia nabierają wobec tego produkty intensywnie wędzone (wyroby tradycyjne) i to w komorach z paleniskami ogniowymi. Biorąc, pod uwagę wszystkie aspekty działanie na produkty mięsne zabiegu procesu wędzenia niezbędne, jest więc jego standaryzowanie przy stosowaniu każdego typu komór wędzarniczych poprzez właściwy dobór surowca dymotwórczego, przestrzeganie zasad higieny i reguł Dobrej Praktyki Produkcyjnej ujętych w systemach zarządzania jakością.

Literatura:
Danyluk B, Pyrcz J. (2012): Bezpieczeństwo zdrowotne mięsa i wyrobów mięsnych, ,,Gospodarka Mięsna” nr 1
Hać-Szymańczuk E. (2012): Toksyny w żywności, ,,Gospodarka Mięsna” nr 8
Makała H., Cichy B. (2007): Fosforany w przetwórstwie mięsa, ,,Gospodarka Mięsna” nr 2
Węsierska E., Raj A. (2007): Oznaczanie zawartości pestycydów chloroorganicznych brojlerów kurzych o różnych genotypach i sposobach żywienia.