Dr inż. Jerzy Wajdzik

Mięso i jego przetwory, oprócz dostarczania niezbędnych dla organizmu składników odżywczych, powinny charakteryzować się odpowiednią jakością zdrowotną. Wiąże się to przede wszystkim z zawartością obcych substancji znajdujących się w mięsie i w jego przetworach. Należą do nich substancje celowo dodane, powszechnie określane jako substancje dodatkowe (azotany, azotyny, fosforany) oraz produkty będące wynikiem przeprowadzonych procesów technologicznych (np. wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne – WWA) lub wytworzone wskutek niekorzystnego działania drobnoustrojów (aminy biogenne). Mięso i przetwory mięsne mogą być także zanieczyszczone wieloma substancjami pochodzącymi z pasz oraz z otaczającego środowiska, które przedostając się do tkanek organizmów zwierząt rzeźnych w czasie prowadzonej hodowli, trafiają w konsekwencji do mięsa i jego przetworów. Do substancji niebędących dodatkami należy zaliczyć przede wszystkim dioksyny, WWA, PCB (polichlorowane bifenyle) i melaminę (cyjanuramid-2,4,6-triamino-1,3,5-triazyna).

Substancje dodatkowe stosowane w przetwórstwie mięsa

Substancje dodatkowe stosuje się w przetwórstwie mięsa w celu przedłużenia trwałości produkowanych wyrobów, zapobiegania niekorzystnym zmianom jakościowym, zwiększania atrakcyjności konsumenckiej, uzyskania większej wydajności produkcyjnej, ułatwienia przeprowadzenia procesów produkcyjnych oraz zwiększenia ich efektywności. Niektóre z tych substancji są jednak limitowane ilościowo i w praktyce wymagają ścisłej kontroli.

Azotany i azotyny 

Niezastąpionym i powszechnie stosowanym dodatkiem w przetwórstwie mięsa są azotyny (azotany III) oraz w zdecydowanie mniejszym stopniu będące ich prekursorami azotany (azotany V). Związki te są bowiem niezbędne w procesie peklowania, w którym działając na mięso, kształtują barwę peklowniczą, cechy smakowo- zapachowe, wykazują właściwości bakteriobójcze i bakteriostatyczne oraz antyoksydacyjne, ograniczając utlenianie tłuszczów w wyrobach. Szczególnie istotną rolę w tym zakresie pełnią azotyny. Przeciwutleniająca, kształtująca aromat i barwę peklowniczą funkcja azotynu, nie może być technologicznie zastąpiona  przez użycie innych substancji. Z tego względu w procesie peklowania niezbędny jest jego udział, względnie obecność jego prekursora w postaci azotanu. Skuteczność konserwującego działania azotynu zależy w dużym stopniu od interakcji wielu czynników, w tym takich jak: stan mikrobiologiczny peklowanego surowca, stężenie chlorku sodu, wartość pH środowiska, aktywność wody, temperatura prowadzonej obróbki cieplnej i warunki przechowywania wyrobów peklowanych. Należy mieć na uwadze fakt, że obecność azotynów i azotanów w mięsie i w jego przetworach jest traktowana jako szkodliwa dla zdrowia z kilku powodów. Znaczne ilości tych związków mogą wywierać określone skutki toksykologiczne i prowadzić nawet do zatruć pokarmowych. Jako ksenobiotyki związki te trafiają do organizmu człowieka i ulegają  metabolizmowi prowadzącemu w pewnych przypadkach do tworzenia się nietrwałych produktów przejściowych, które reagują z makrocząsteczkami komórkowymi.

Przyjmuje się, że azotany dla dorosłych zdrowych ludzi bezpośrednio nie są zbyt groźne.

Są one bowiem mało toksyczne i po wchłonięciu przez organizm zostają wydalone z moczem. Przypisuje się im jednak działanie drażniące na błonę śluzową przewodu pokarmowego. 

Dieta bogata w azotany sprzyjać może jednak endogennej reakcji nitrozowania i powstawania szkodliwych N-nitrozoamin. Reakcje te zachodzić mogą głównie w żołądku, czemu sprzyja niska wartość pH oraz w jelicie grubym z udziałem bakterii z rodzaju Escherichia, Pseudomonas, Proteus, Klebsiella i Neisseria.

Azotany stają się potencjalnie szkodliwe szczególnie wtedy, gdy ulegają przemianie w znacznie toksyczne azotyny. Nadmiar jonów NO3 – a w rezultacie jonów NO2 – w jelicie grubym powstałych z azotanów przy udziale  bakterii jelitowych wytwarzających reduktazę azotanową kształtuje przebieg reakcji azotynów z aminami i amidami, co w efekcie może prowadzić to do wytworzenia N-nitrozoamin.

Azotyny i azotany występują w wyrobach mięsnych jako rezultat ich bezpośredniego dodania do mięsa, przy czym te drugie substancje  pojawiać się mogą w wyrobach mięsnych dodatkowo jako rezultat procesu dysmutacji azotynów, dodanych w procesie peklowania w formie mieszanki peklującej.

Z analizy kierunku przemian azotynu wprowadzonego do peklowanego mięsa wynika, że z wyjściowej jego dawki z barwnikami hemowymi (reakcje nitrozylowania) związane zostaje 6-15%, z białkami niehemowymi – 20-30%, z glicerydami 1-5%, z grupami sulfhydrylowymi 5-15% a resztkowe (wolne) azotyny stanowią tylko 5-20%. Zagrożeniem dla zdrowia są właśnie te wolne azotyny, które dostarczone do organizmu mogą wywoływać określone negatywne skutki zdrowotne. Poprzez utlenianie żelaza hemoglobiny do formy trójwartościowej (Met Hb) niemającej zdolności odwracalnego wiązania tlenu, azotyny, mogą powodować methemoglobinemię, której objawami jest sinica, duszność, senność oraz spadek ciśnienia krwi. W reakcji z drugo- i trzeciorzędowym aminami w środowisku kwaśnym azotyny mogą tworzyć N-nitrozoamimy, które wykazują działanie kancerogenne, mutagenne, teratogenne i rakotwórcze. Najczęściej pojawiającym się związkiem z tej grupy jest N-nitrozodimetyloamina (NDMA), która może wywoływać ostre zatrucia, uszkadzać wątrobę, drażniąco działać na błony śluzowe oraz powodować owrzodzenia i krwawienia z jelit. Same azotyny są również związkami toksycznymi uszkadzającymi wątrobę i powodującymi destrukcję witamin z grupy B, witaminy A i karotenu, co prowadzi do obniżenia wartości odżywczej wyrobów mięsnych.

W związku z potencjalnie negatywnym działaniem pośrednim azotanów i bezpośrednim szkodliwym azotynów na organizm człowieka zgodnie z zaleceniami Komitetu Ekspertów FAO/ WHO ds. Dodatków do Żywności dopuszczalna ich ilość jako tzw. wskaźnik ADI (Acceptable Daily Intake) wynosi maksymalnie, odpowiednio 5 mg azotanów na kg masy ciała i 0,2 mg azotynów na kg masy ciała.

W związku z faktem, że stosowanie środków peklujących stwarza potencjalną i realną możliwość syntetyzowania się N-nitrozoamin po spożyciu peklowanych przetworów mięsnych, używanie tych substancji podlega ścisłej kontroli. W wielu krajach zabroniono stosowania azotanów lub zezwolono na ich bardzo ograniczone i tylko selektywne użycie. Uzasadnione to było brakiem obiektywnej możliwości poddawania  ścisłej ilościowej kontroli mikrobiologicznej i denitryfikującej procesów typowych dla peklowania azotanowego. W związku z tym powszechne i technologicznie uzasadnione stało się stosowanie azotynu w procesie peklowania, którego prawne dawkowanie uzależnia się od kierunku przetwórczego wykorzystania mięsa peklowanego (wędliny surowe, wyroby obrabiane termicznie, konserwy sterylizowane). Równocześnie systematycznie obserwuje się działania wykazujące tendencję do systematycznego weryfikowania wyjściowych ilości wprowadzonych do mięsa azotynów w celu zminimalizowania jego resztkowego poziomu w wyrobach mięsnych. Procesom tym sprzyja charakterystyczne dla zachowania azotynu zmniejszanie się jego resztkowych ilości w czasie przechowywania peklowanych wyrobów mięsnych w stosunku do ilości występującej w tych wyrobach bezpośrednio po zakończonym cyklu produkcyjnym. Jest to wynikiem korzystnej, postępującej wraz z upływem czasu konwersji barwników hemowych do ich nitrozylopochodnych form oraz dysmutacji azotynu do zdecydowanie mniej szkodliwego azotanu.
Dla poziomu zawartości resztkowej azotynów w wyrobach mięsnych znaczenie ma dynamika procesu nitrozylowania (powstawanie nitrozylobarwników), która jest uzależniona w dużym stopniu od obecności reduktorów wprowadzonych do mięsa wraz ze środkami peklującymi. W tym  celu w praktykach produkcyjnych wykorzystuje się przede wszystkim kwasy askorbinowe i ich sole, głównie sodowe oraz rzadziej kwas cytrynowy i jego sól sodową. Stosując kwasy askorbinowe lub ich sole sodowe należy mieć na uwadze fakt, że nie są one rozpuszczalne w tłuszczach i stąd istnieje mała ich przydatność w produkcji wyrobów peklowanych zawierających dużą ilość tkanki tłuszczowej w stanie naturalnym (np. boczki). Analizując ich funkcje technologiczne i skuteczność działania należy stwierdzić, że kwasy askorbinowe i ich sole sodowe wprowadzane w procesie peklowania prowadzą bezpośrednio do znacznego zredukowania pozostałości wolnych azotynów i azotanów w wyrobach mięsnych, stając się w ten sposób inhibitorem  syntezy szkodliwych N-nitrozoamin. Związki te także łatwo ulegają utlenianiu, eliminując tlen ze środowiska, co dynamizuje przebieg mechanizmu peklowania, który jest procesem beztlenowym. Kwas askorbinowy utleniania się łatwo do kwasu dehydroaskorbinowego a askorbiniany odpowiednio do dehydroaskorbinianów. Z powyższych względów  dodatek tych substancji staje się obecnie powszechną praktyką technologiczną stosowanym w przetwórstwie mięsa.
Systematyzując funkcjonalne skutki procesu peklowania, wynikające z działania azotynu, przyjmuje się jego następujące ilości, które gwarantują osiągnięcie podstawowych rezultatów technologicznych:

  • efekt barwotwórczy (30-50 mg/kg mięsa),
  • działanie bakteriostatyczne w stosunku do Clostridium botulinum (80-150 mg/kg mięsa),
  • efekt smakowy i zapachowy (20-40 mg/ kg mięsa).

Biorąc pod uwagę wymienione sugestie oraz opinię Europejskiej Agencji ds. Bezpieczeństwa Żywności (European Food Safety Authority – EFSA) wprowadzono w przepisach U.E dopuszczalny poziom zawartości azotynów i azotanów deklarowany na wyrobach mięsnych jako ich ,,ilość dodana”, a nie jako resztkowa pozostałość, jak to obowiązywało przez wiele lat w polskich przepisach prawnych. W praktyce produkcyjnej zezwolono na dodawanie do produkowanych wyrobów mięsnych azotynów maksymalnie w ilości 150 mg/ kg a w przypadku „pełnych” konserw sterylizowanych (F0 >3,0) wartość dodatku ustalono na poziomie maksymalnym wynoszącym 100 mg/ kg surowca. Jednocześnie dyrektywa dopuszcza stosowanie azotanów  do produkcji wyrobów niepoddawanych obróbce cieplnej w ilości maksymalnie wynoszącej maksymalnie 150 mg/kg surowca mięsnego w przeliczeniu na azotyn sodu. Wprowadzenie azotanów i azotynów do wyrobów mięsnych, niezależnie od ich pochodzenia i zakładanej funkcji technologicznej deklarowany musi być w składzie tych wyrobów zawsze jako obecność substancji konserwujących.Przepisy pozwalają jednak na pewne odstępstwa od wymienionych zasad, które ustalają inny poziom dodawania azotynów w postaci składnika mieszanek peklujących i dodatku azotanów do niektórych wyrobów regionalnych i tradycyjnych. Zasady te dotyczą także wyrobów stanowiących wyjątki asortymentowe (np. metki niewędzone, kiełbasa biała surowa, dania tatarskie) z grupy produktów określanych jako surowe wyroby mięsne, do której zgodnie z przepisami nie można stosować dodatku substancji konserwujących w postaci środków peklujących.

Fosforany

Fosforany (sole fosforanowe), mimo że stanowią pewne zagrożenie zdrowotne, zajmują szczególne miejsce w grupie substancji dozwolonych stosowanych w przetwórstwie mięsa. Wynika to z ich specyficznego oddziaływania na białka mięśniowe, które sprowadza się do zwiększenia ich wodochłonności oraz poprawienia właściwości wiążących i emulgujących. W efekcie sole te polepszają teksturę i konsystencję wyrobów mięsnych, stabilność ich barwy oraz zwiększają wydajność produkcyjną, ograniczając zarazem skutecznie wycieki przechowalnicze. Szczególnie zasadne jest stosowanie fosforanów w produkcji wyrobów mięsnych wytwarzanych z udziałem mięsa wykazującego odchylenia typu PSE oraz RSE. Wykorzystuje się wtedy szerokie spektrum działania fosforanów. Wzrost wodochłonności mięsa spowodowany działaniem fosforanów jest głównie związany z elektrostatycznym oddziaływaniem jonów fosforanowych na białka mięśniowe, co prowadzi do zmiany konformacji cząsteczek białkowych i otaczających je struktur wodnych. Ma to korzystny wpływ na zdolność białek do wiązania wody.

Fosforany poprawiają również kruchość tkanki mięśniowej i wpływają na zmniejszenie wycieku cieplnego podczas obróbki termicznej wyrobów mięsnych.

Jednocześnie oddziałują pozytywnie na usprawnianie procesu technologicznego, poprawiając w ten sposób właściwości sensoryczne produkowanych wyrobów mięsnych. Ich przydatność w przetwórstwie mięsa jest również związana z działaniem przeciwutleniającym będącym wynikiem wiązania jonów metali w kompleksy a zdolności kompleksujące fosforanów mają istotny wpływ na hamowanie procesów jełczenia tłuszczów. Tworzenie się chelatów żelaza dwuwartościowego z fosforanami tłumaczy ich antyoksydacyjne działanie, które zapobiega także powstawaniu obcego zapachu i smaku oraz sprzyja zachowaniu czerwonej barwy wyrobów mięsnych.

Sole fosforanowe zapewniają także wytworzenie odpowiedniej tekstury wyrobów surowych dojrzewających oraz umożliwiają stosowanie zaostrzonego reżimu obróbki cieplnej wyrobów parzonych, co zapewnia lepszą ich jakość mikrobiologiczną.

Z kolei chelatując jony Mg+2 i Ca+2 fosforany powodują, że kationy te stają się nieaktywne i nie reagują z białkami, co w rezultacie hamuje wzrost bakterii G(+). Z punktu widzenia żywieniowego solom fosforanowym przypisuje się jednak negatywne oddziaływanie na organizm ludzki. Ich nadmiar w pożywieniu przyczynia się do niekorzystnego obniżania się poziomu wapnia i magnezu w organizmie prowadzącego skrajnie do zmian w układzie kostnym. Jednoczesne kumulowanie się fosforu w organizmie przyczynia się do wielu zakłóceń metabolicznych związanych z nadmiarem tego pierwiastka. W przypadku ich technologicznego stosowania niezbędny jest więc rozsądny kompromis między zakładanym efektem technologicznym a poziomem użycia, który daje gwarancję uzyskania tego efektu. Ograniczenie ich dodatku do niezbędnego technologicznie minimum przyczynia się do kształtowania się poprawnego bilansu wapniowo-fosforanowego w organizmie człowieka.W praktyce technologicznej i zgodnie z przepisami ilość dodawanych w procesie produkcyjnym fosforanów może być na takim maksymalnym poziomie, aby zapewniał on nieprzekroczenie w wyrobach gotowych ich zawartości wynoszącej 5 g w 1 kg wyrobu (w przeliczeniu na P2O5). Poziom ten należy jednak uznać za stosunkowo wysoki i nawet niepożądany dla uzyskania zakładanego efektu technologicznego. Wystarczający technologicznie i uzasadniony w praktyce produkcyjnej jest dodatek fosforanów w ilości umożliwiającej osiągnięcie ich zawartości tylko w zakresie od 3 do 3,5 g (w przeliczeniu na P2O5) w 1 kg gotowego wyrobu mięsnego. Z technologicznego punktu widzenia zbyt duży dodatek fosforanów, zamiast przyczyniać się do poprawy jakości wyrobów mięsnych, pogarsza ją. 

WIELOPIERŚCIEWNIOWE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE (WWA)

Do trwałych zanieczyszczeń organicznych, które wykazują tendencje do biokumulacji i charakteryzują się długim okresem półtrwania w środowisku, zaliczane są wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). Grupa ta składa się ze zróżnicowanych i ukształtowanych przez wpływ czynników antropogenicznych, związków chemicznych (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons – PAH) charakteryzujących się zawartością w swoich cząsteczkach sprzężonych pierścieni aromatycznych. Szkodliwość związków z grupy WWA wynika przede wszystkim z faktu, że niektóre molekuły WWA wykazują zdolność tworzenia adduktów z DNA (markery uszkodzenia materiału genetycznego), co sprawia, że mogą one oddziaływać na replikację komórki. Jednocześnie związkom tym udowodniono związane z tym właściwości genotoksyczne, mutagenne i kancerogenne. Do grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych sklasyfikowane jest kilkaset związków, z których najlepiej poznanym jest benzo[a]piren (BaP). Z powodu silnego działania rakotwórczego i powszechności występowania związek ten został uznany za podstawowy wskaźnik całej grupy WWA. W celu oceny zdrowotności wyrobów mięsnych powinna być jednak także monitorowana sumaryczna zawartość innych WWA, do których poza benzo[a]pirenem zaliczono benzo[b]fluoranten (BbF), benzo[a]antracen (BaA) oraz chryzen (Ch), które występują zawsze razem w odpowiedniej proporcji ilościowej. Analizując ich procentowy udział, stwierdza się, że sam Ch stanowi aż 40,5% całkowitej sumy WWA a BaP tylko 12,6%. Wszystkim wymienionym związkom udokumentowano jednak posiadanie zbliżonych właściwości rakotwórczych. W oparciu o klasyfikację uwzględniającą aktywność rakotwórczą tych substancji EFSA wytypowała oznaczanie wymienionych 4 związków WWA, jako najbardziej obiektywny wskaźnik oceny obecności WWA w wyrobach mięsnych.Jednym z istotnych źródeł skażenia żywności związkami WWA są niektóre sposoby jej przygotowania. Głównym zabiegiem technologicznym, który przyczynia się do wysokiego poziomu zanieczyszczeń związkami z tej grupy, jest zabieg wędzenia. Wytwarzanie dymu wędzarniczego to przykład niepełnego spalania surowca dymotwórczego, podczas którego zachodzi niekontrolowane wytwarzane wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.

Na zawartość WWA w wyrobach wędzonych znaczący wpływ mają przede wszystkim technologiczne uwarunkowania związane z parametrami prowadzonego procesu wędzenia, takimi jak czas i temperatura.

Istotny jest również rodzaj użytego surowca dymotwórczego oraz dostęp tlenu do miejsca jego spalania. Nie bez znaczenia są także czynniki związane z samą budową komory wędzarniczej i konstrukcją dymogeneratora oraz szybkość przepływu dymu (gęstość dymu) przez strefę wędzenia w komorze. Powstawaniu węglowodorów z grupy WWA sprzyja wędzenie bezpośrednie, praktykowane dość powszechnie w produkcji wędlin o charakterze tradycyjnym. W takiej technice wędzenia, palenisko, w którym spala się szczapy drewna, umiejscowione jest często w komorze, w której znajdują się wędzone wyroby, co sprzyja kumulowaniu się w nich węglowodorów z grupy WWA. Z technologicznegopunktu widzenia ważnym czynnikiem wpływającym na ilościową koncentrację tych związków w wyrobach jest ponadto rodzaj zastosowanej osłonki, która stanowi naturalną dla nich barierę. Zawartość związków z grupy WWA w wyrobach mięsnych jest skorelowana z wielkością i grubością wędzonego produktu. Ryzyko dużej kumulacji związków WWA występuje w przypadku wędzenia wyrobów o dużej powierzchni chłonnej i przy jednoczesnej małej masie batonów oraz małym ich przekroju. Stopień kumulacji WWA w wyrobach jest także uzależniony także od ilości tłuszczu w wyrobie, co wynika z lipofilnego i hydrofobowego charakteru węglowodorów aromatycznych. Wzrostowi zawartości związków z grupy WWA sprzyja ponadto obecność w wyrobach nienasyconych kwasów tłuszczowych. Skutecznymi metodami ograniczającymi ilość węglowodorów aromatycznych w wyrobach wędzonych jest przestrzeganie poprawnych zasad bezpiecznego dla zdrowia wędzenia oraz stosowanie alternatywnych metod wędzenia przy użyciu preparatów dymu wędzarniczego. Wspomniane alternatywne metody wędzenia mogą zastępować powszechne wędzenie owiewowe oraz wędzenie w komorach paleniskowych a równocześnie umożliwiać wyprodukowanie wyrobów wędzonych spełniających obowiązujące wymagania bezpiecznej żywności. Przepisami dotyczącymi obecności związków WWA w wyrobach mięsnych wprowadzono najwyższe dopuszczalne poziomy (NDP) wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) wynoszące dla benzo[a]pirenu poziom 2 μg/kg a dla sumy czterech wskaźnikowych węglowodorów, tj. dla łącznej zawartości benzo[a]pirenu, benzo[a]antracenu, benzo[b]fluorantenu i chryzenu odpowiednio wartość 12 μg/1 kg. Jednocześnie przepisy dopuszczają odstępstwa od tej reguły a dotyczące ,,produktów mięsnych wędzonych tradycyjnie”, ale tylko po uprzednim ich zgłoszeniu do organu nadzorującego. W takim przypadku dopuszczalne poziomy związków z grupy WWA wynoszą: dla benzo[a]pirenu nie więcej niż 5 µg/ kg a dla sumy czterech wskaźnikowych węglowodorów WWA – nie więcej niż 30 µg /kg.

DIOKSYNY I DIOKSYNOPODOBNE POLICHLOROWANE BIFENYLE

Dioksyny i dioksynopodobne polichlorowane bifenyle (dl-PCB- Polychlorinated Biphenyls) są związkami powszechnie uważanymi za jedne z najbardziej niebezpiecznych dla organizmu ludzkiego ze względu na ich właściwości chemiczne, trwałość i oporność na degradację.

Substancje te należą do grupy związków chemicznych zwanych trwałymi zanieczyszczeniami organicznymi (Persistent Organic Pollutants – POP) a charakteryzującymi się także groźną dla zdrowia zdolnością do biokumulacji. 

Z grupy dioksyn szczególne zagrożenie stanowi 17 kongenerów, czyli blisko spokrewnionych ze sobą substancji chemicznych. Narażenie człowieka na działanie dioksyn oraz dl-PCB zachodzi przede wszystkim wskutek spożywanie skażonej wody i żywności, w tym także wyrobów mięsnych. Obecność w wyrobach mięsnych tych ksenobiotyków jest w znacznej mierze efektem spożywania przez zwierzęta rzeźne skażonej paszy i wody, co prowadzi w ich organizmach do procesów metabolicznych oraz biokumulacji tych substancji w ich tkankach. Stosunkowo wysokie stężenie tych dwóch rodzajów analitów (dioksyny i dl-PCB) stwierdza się często w mięśniach zwierząt hodowlanych żyjących na wolnym wybiegu, w produktach wytworzonych z ich mięsa oraz w dziczyźnie. Szczególnie dużą kumulację dioksyn i dl-PCB obserwuje się także w tkankach tłuszczowych zwierząt rzeźnych. Dioksyny i dl-PCB nigdy nie były i nie są celowo produkowane, ponieważ nie posiadają  żadnego praktycznego zastosowania. Źródłem ich są wyłącznie procesy spalania substancji organicznych, w tym tworzyw sztucznych zawierających w swoim składzie chlor. Substancje te są również uwalniane w procesach spalania odpadów i stają się produktami ubocznymi w wielu innych procesach chemicznych. Wynika stąd jednoznacznie, że obecność dioksyn i dl-PCB w środowisku jest związana wyłącznie z działalnością człowieka. Ze środowiska substancje te dostają się do wody i pasz, którymi są skarmiane zwierzęta hodowlane. Do tkanek zwierzęcych mogą trafiać także przez układ oddechowy oraz przez skórę.
Uwzględniając zagrożenie z obecności dioksyn i  dioksynopodobnych PCB w żywności wprowadzono graniczne dopuszczalne wartości sumy tych substancji w mięsie i jego przetworach wyrażanych ilościowo jako ich zawartość w tkance tłuszczowej pochodzącej od:

  • bydła i owiec
    – 2,5 pg/g (suma dioksyn) oraz 4 pg/g (suma dioksyn i dioksynopodobnych PCB)
  • drobiu 
    – odpowiednio 1,75 pg/g i 3 pg/g,
  • trzody chlewnej
    – odpowiednio 1 pg/g i 1,25 pg/g

MELAMINA

Do skażeń żywności zaliczamy także obecność w niej w ilości ponadnormatywnej melaminy, która jest aromatycznym związkiem chemicznym z grupy amin o wysokiej zawartości azotu. Zagrożenie obecnością melaminy w wyrobach mięsnych ma swoje źródło już na etapie produkcji pierwotnej. Dotyczy to fazy produkcji pasz i żywienia zwierząt rzeźnych. W przemyśle substancja ta służy do wyrobu wielu materiałów syntetycznych, laminatów, klejów, farb, lakierów, a także znajduje przydatność w wielu innych przemysłach. Z tego źródła może również trafiać do pasz i stanowić ich zanieczyszczenie.

Melamina może być również wykorzystywana do fałszowania wyników oznaczenia zawartości białka ogólnego w wyrobach żywnościowych i w ten sposób  może trafiać do wyrobów mięsnych jako ich zanieczyszczenie. Substancja ta świetnie bowiem nadaje się do zawyżania wartości oznaczenia białka ogólnego, którego ilość stwierdzana analitycznie opiera się na analizie zawartości azotu, w który jest ona bogata.

Mimo że melamina nie wykazuje istotnego działania genotoksycznego, kancerogennego i teratogennego, przypisuje się jej jednak pewną toksyczność. Odnosi się ona do faktu, że melamin sprzyja powstaniu ostrych stanów niewydolności nerek, a nawet przyczynia się do zgonów zwierząt domowych. Z powyższych względów przyjmuje się prawnie jej maksymalną zawartość na poziomie nieprzekraczającym 2,5 mg w 1 kg produktu żywnościowego.

AMINY BIOGENNE

Aminy biogenne są związkami azotowymi, które mogą być wytwarzane w żywych organizmach, a także razem z pożywieniem trafiać do organizmu człowieka.

Należą one do metabolitów wytwarzanych przez drobnoustroje, które rozwijają się w środowisku o wysokiej zawartości wolnych aminokwasów i białka. Wzrost ilości amin biogennych powyżej poziomu ich naturalnego występowania, szczególnie w wyrobach niefermentowanych a spowodowany przez mikroorganizmy jest uważany powszechnie za wskaźnik ich złej jakości. Wysoki poziom kadaweryny tłumaczy się skażeniem mięsa bakteriami z rodziny Enterobacteriaceae. Z kolei wzrost koncentracji histaminy w stosunku do poziomu jej zawartości w mięsie świeżym jest procesem naturalnym dokonującym się w przetworach mięsnych. Jednocześnie znaczny wzrost amin biogennych występuje zawsze w wyrobach fermentowanych i jest ich naturalną cechą. Największą koncentrację wykazuje tyramina oraz putrescyna. Obecność i ilość amin w produktach surowych dojrzewających jest jednak ściśle związana ze składem mikroflory bakteryjnej obecnej w tych wyrobach w czasie trwającego procesu  dojrzewania. Istotną rolę w tworzeniu się biogennych amin odgrywa jakość surowca, warunki higieniczne podczas jego przetwarzania oraz czynniki technologiczne, takie jak: temperatura, wartość pH, aktywność wody, zawartość NaCl i potencjał redoks. Kluczowym czynnikiem stymulującym ich powstawanie jest wartość pH środowiska, co wynika z faktu, że aktywność dekarboksylaz działających na aminokwasy jest najsilniejsza w środowisku o pH 4,0- 5,5.
Niekorzystnemu tworzeniu się amin biogennych można zapobiegać poprzez szybkie i znaczne obniżenie wartości pH wyrobu, ale wywołane przez bakteryjne kultury startowe  niewytwarzające enzymów dekarboksylujących. Przy takich uwarunkowaniach dochodzi wtedy do dominacji mikroflory startowej nad mikroflorą niepożądaną, w szczególności tej z rodziny Enterobacterioceae, która cechuje się dużą zdolnością do produkcji biogennych amin. Jako kultury startowe najbardziej przydatne są w tym zakresie są szczepy Lactobacillus sakei i Lactobacillus plantarum, w spektrum działania których nie stwierdzono występowania enzymów katalizujących dekarboksylację aminokwasów. Jednocześnie szczepy Lactobacillus plantarum oraz stosowane często w praktyce produkcyjnej dotyczącej wytwarzania wyrobów fermentowanych bakterie Lactobacillus casei wykazują aktywność, należących do klasy oksydoreduktaz, oksydaz aminowych (dehydrogenazy tlenowe), co przyczynia się do pożądanej redukcji zawartości amin biogennych w wyrobach surowych dojrzewających.

Zagrożenie zdrowotne związane z obecnością w wyrobach amin biogennych wynika z faktu, że spożywane w nadmiarze mogą wykazywać toksyczny efekt.

Za zatrucia odpowiedzialne są: histamina, putrescyna i tyramina. Najbardziej toksyczną z tej grupy amin jest histamina. Niektóre z amin biogennych są także prekursorami kancerogennych N-nitrozozwiązków, co wynika z faktu, że wszystkie aminy, w tym również biogenne wykazują możliwość reagowania z azotanami i azotynami. W efekcie może to prowadzić  do powstawania nitrozamin.

Obecność amin w mięsie świeżym, które nie jest ich naturalnym nośnikiem świadczy o nieprzestrzeganiu warunków higienicznych podczas jego pozyskiwania, przetwarzania, a w rezultacie o obecności w nim licznych niepożądanych bakterii. 

Do oceny mięsa można w tym celu wykorzystać indeks BAI (Bigenic Amines Index) stanowiący sumę zawartości histaminy, kadaweryny, putrescyny i tyraminy. Wartość tego indeksu dla świeżego mięsa nie powinna przekraczać wartości 5 mg/1kg. Natomiast indeks BAI mieszczący się pomiędzy wartością od 5 do 20 mg/kg mówi o występowaniu początkowych objawów psucia się mięsa a powyżej 50 mg/kg świadczy już o  zupełnym jego zepsuciu. Przestrzeganie wymienionych granicznych limitów obecności amin biogennych w mięsie i ich znajomość w zakresie stwarzania zagrożeń są przydatne w prewencji ograniczającej toksyczny ich wpływ na organizm człowieka. Interpretacja tych zależności stanowi bowiem podstawę do odpowiedniej profilaktyki zdrowotnej dotyczącej mięsa i jego przetworów, która powinna polegać na przestrzeganiu wysokiego stanu higienicznego surowców, stosowania odpowiednich procedur technologicznych i właściwych warunków  przechowywania.

Literatura:

  • Duda Z. (1998): Wybrane zagadnienia stosowania azotynu w przetwórstwie mięsa. ,,Żywność. Technologia. Jakość” nr 3
  • Kwiatek K., Chomluk A. (2007): Melamina – nowy chemiczny czynnik zagrożenia w łańcuchu żywieniowym. ,,Życie Weterynaryjne” nr 10
  • Kędzior W., Machnik D. (2002): Badanie i ocena zawartości azotynów i azotanów oraz fosforu w wędlinach. ,,Zeszyty Naukowe Akademii Ekonomicznej” nr 583. Kraków
  • Makała H., Cichy B., Folek S. (2007): Fosforany w żywności. ,,Przemysł Spożywczy” nr 12
  • Markowska A., Furmanek W., Gachowska L., Siwek B. (1999): Zawartość azotanów i azotynów w całodziennych racjach pokarmowych ludzi dorosłych. Roczniki PZH nr 3
  • Niewiadomska A., Kiljanek T., Semeniuk S., Niemczuk K., Żmudzki J.(2016): Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w wędzonych produktach mięsnych i rybnych. „Medycyna Weterynaryjna” nr 72
  • Stadnik J. (2013): Aniony biogenne w wyrobach mięsnych surowo dojrzewających. ,,Żywność. Nauka. Technologia. Jakość”. nr 3
  • Stec M., Kurzeja E., Kościołek A., Pawłowska – Góral K. (2012): Zagrożenia wynikające z nawożenia na dioksyny i dioksynopodobne  polichlorowane bifenole. ,,Problemy Higieny i Epidemiologii” nr 4
  • Szymański P., Borys A.(2012): Skażenie WWA mięsa i wędlin-nowe regulacje prawne. „Przemysł Spożywczy” nr 12