Jak naturalnie przedłużyć trwałość żywności ?

Świat się zmienia, a z nim wymagania konsumentów. Wpisująca się w nowoczesne trendy żywność musi być przede wszystkim bezpieczna, naturalna i mieć „czystą” etykietę. Zachowanie naturalności produktu, przy jednoczesnym zapewnieniu długiego terminu trwałości wymaga stosowania efektywnych rozwiązań.

W celu uzyskania najlepszych rezultatów coraz częściej utrwalanie produktów spożywczych prowadzi się systemem kombinowanym (technologia płotków), wykorzystując synergistyczne działanie kilku czynników hamujących wzrost drobnoustrojów powodujących psucie się żywności.

Najczęściej stosowane „płotki” (przeszkody dla rozwoju mikroorganizmów) to:

• kontrola pH
• aktywność wodna
• dodatek konserwantów
• aplikacja bakteriostatyków
• obróbka cieplna
• dobre praktyki higieniczne
• warunki pakowania
• przechowywanie chłodnicze

W niniejszym artykule skierujemy uwagę na wykorzystanie bakteriostatyków. Jako substancje hamujące rozwój i rozmnażanie się bakterii zapewniają bezpieczeństwo i przedłużają trwałość produktów spożywczych.

Kwas mlekowy i mleczany

• syntetyzowane podczas fermentacji mlekowej
• obniżają aktywność wodną  produktów poprzez wiązanie wolnej wody (dzięki temu jej dostępność dla mikroorganizmów jest mniejsza)
• stabilizują pH produktu
• działają przeciwutleniająco  i dzięki temu hamują w produktach spożywczych rozwój Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, Clostridium perfringens i Escherichia coli
• podnoszą walory smakowe produktów
• wpływają pozytywnie na pęcznienie i uwodnienie białek
• obniżają dodatek soli w produktach mięsnych (mleczan potasu, mleczan sodu)
• korzystnie wpływają na strukturę produktów i są źródłem wapnia o wysokiej biodostępności (mleczan wapnia)

Zastosowanie:

• w przemyśle mięsnym (do wyrobów mięsnych, konserw, pasztetów)
• do produkcji serów
• do produkcji zup
• do wyrobów cukierniczych, lodów, galaretek owocowych
• do owoców w puszkach
• w przemyśle kosmetycznym

Kwas octowy i octany  

Grupa związków powstających w wyniku fermentacji octowej. Znalazły zastosowanie głównie jako:

• stabilizatory
• regulatory kwasowości
• substancje  o działaniu konserwującym
• dyspergenty

Zastosowanie:

• w przemyśle mięsnym
• do produkcji tłuszczy i olejów
• do produkcji sosów i zup
• w wyrobach piekarskich i ciastkarskich
• w dżemach, galaretkach, cukierkach

W przemyśle mięsnym często wykorzystywane są  mieszaniny octanów i mleczanów. Zarówno mleczany i octany wykazują bardzo dobre właściwości  hamujace wzrost L. monocytogenes, Clostridium. Nie wymagają dużego dozowania (0,2 -1,5 % w stosunku do użytego w produkcie mięsa). Nie wpływają negatywnie na właściwości sensoryczne produktów (smak, zapach, barwa tekstura). Zastosowanie soli potasowych pozwala obniżyć zawartość soli w produktach (której wg dietetyków spożywamy stanowczo za dużo ze szkodą dla zdrowia).

Wyniki badań jednoznacznie wskazują, że najlepsze efekty dają mieszaniny mleczanów i octanów. Hamują one skutecznie wzrost drobnoustrojów, również patogennych np. L. monocytogenes. Produkty, do których użyto kombinację mleczanów i octanów przechowywane w temp. 4 °C, przez 90 dni zachowują parametry sensoryczne, takie jak smak, konsystencja, barwa. Ponadto w porównaniu z próbkami kontrolnymi (bez dodatku bakteriostatyków) odnotowuje się niższy wzrost drobnoustrojów i zahamowanie wzrostu L. monocytogenes. Uzyskiwane wyniki badań dowodzą, że dzięki zastosowaniu w produktach związków hamujących wzrost drobnoustrojów możliwe jest wydłużenie terminu przydatności o 50-60%.

Być może w najbliższym czasie poznamy również wyniki badań, prowadzone przez ośrodki badawcze dotyczące wpływu bakteriostatyków na bezpieczeństwo produktów mięsnych pakowanych w MAP – parówek, kiełbasek, szynki gotowanej.

Polifenole

Grupa związków występująca między innymi w owocach, warzywach, nasionach zbóż i roślin strączkowych, orzechach, a także w kawie, herbacie i kakao, które:

• pełnią rolę silnych antyutleniaczy
• skutecznie hamują rozwój drobnoustrojów (również wielu patogenów)
• posiadają korzystny wpływ na układ krążenia, poprzez „wyłapywanie” wolnych rodników zapobiegają rozwijaniu się komórek nowotworowych

W ostatnich latach wrosło zainteresowanie związkami fenolowymi ze względu na ich właściwości prozdrowotne, przeciwutleniające i przeciwbakteryjne. Ponieważ związki polifenolowe występują w produktach roślinnych, w wielu badaniach analizowano przeciwdrobnoustrojowe właściwości ekstraktów roślinnych, zawierających kwasy fenolowe.

Naukowcy  analizowali przeciwdrobnoustrojowe działanie kwasów fenolowych, zawartych w ekstraktach z liści borówki czernicy, różnych gatunków win białych i czerwonych, soli kwasów fenolowych i potwierdzili ich przeciwbakteryjną aktywność. Chociaż nie działały one jednakowo na wszystkie szczepy bakterii, bakterie Gram-dodatnie były bardziej wrażliwe na działanie kwasów fenolowych. Badania potwierdziły, że  związki fenolowe skutecznie hamują wzrost Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica. Działają także przeciwgrzybiczo.

Kwasy polifenolowe wykazują też silne działanie przeciwutleniające. Kwas chlorogenowy występujący w owocach:  jabłkach,  truskawkach,  ananasach dodany w  stężeniu  50  mg/l do owoców przechowywanych w temperaturze 25°C ma zdolność do hamowania powstawania rodnika ponadtlenkowego oraz nadtlenku wodoru. Co więcej, w owocach potraktowanych kwasem chlorogenowym zanotowano wzrost aktywności enzymów odpowiadających za neutralizację wolnych rodników.

Wieloletnie badania potwierdzające skuteczność przeciwutleniającą ekstraktu z rozmarynu spowodowały, że został on zakwalifikowany jako przeciwutleniacz dodawany do żywności z kodem E 392 na mocy Dyrektywy  95/2/WE . Oprócz ekstraktów z  rozmarynu, również wysoką aktywnością przeciwutleniającą w stosunku do lipidów zawartych w mięsie charakteryzują się wodne  ekstrakty z kopru i tymianku,  co wykazano, dodając je do mięsa kurcząt i indyków przechowywanego w zamrożeniu przez okres 6  miesięcy.

Alternatywa dla bakteriostatyków

Wydłużenie trwałości produktów mięsnych, rybnych możliwe jest także poprzez zastosowanie kultur bakterii. Są to wyizolowane i wyhodowane specjalnie szczepy bakterii, które poprzez konkurencyjne wypieranie i produkcję kwasu mlekowego oraz bakteriocyn hamują rozwój bakterii gnilnych oraz patogennych.

Zainteresowanie kulturami ochronnymi w ostatnim czasie rośnie, z powodu wzrostu świadomości konsumentów odnośnie wpływu składników  żywności  na  ich  zdrowie. Chociaż samo stosowanie kultur ochronnych może być niewystarczające do całkowitego zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego, coraz częściej stosowane są one w przetwórstwie mięsnym jako część technologii płotków (ang. hurdle  technology), czyli jednego z wielu elementów mających zapewnić bezpieczeństwo produktu. Na półkach sklepowych od pewnego  czasu możemy znaleźć m.in. mięso mielone lub boczek surowy w plastrach,  w skład którego, obok mięsa, soli i innych przypraw, wchodzą żywe kultury bakterii fermentacji mlekowej. Analizując potrzeby rynku, można wywnioskować, że trend ten z pewnością będzie się nasilał.

Źródła:

• Papadopoulou C., Kalliopi S., Roussis I.G., Potential antimicrobial activity of red and white wine phenolic extract against Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans., Food Techolo. Biotechnol., 2005, 43 (1), 41-46.
• Sroka Z., Franiczek R., Antiradical and antimicrobial activity of extracts obtained from plant raw materials., Adv Clin Exp Med 2008, 17, 275-283.
• Stachelska A.M.. Jakubczak A., Microbial activity of salts of coumaric and cinnamic acids against Escherichia coli O157:H7 and Staphylococcus aureus in vitro., Adv.Agric. Sci., 2011, XIV (1-2), 165-172.
• Szaufer – Hajdrych M., Goślińska M., The quantitative determination of phenolic acids and antimicrobial activityof Symphonicorpos albus (L.) Blake., Acta Poloniae Pharmaceutica – Drug Research, 2004 Vol.61, No.1, 69- 74.
• Marlena Dudek-Makuch, Kinga Knoska, Justyna Chanaj-Kaczmarek Naturalne przedłużanie trwałości produktów spożywczych, Post Fitoter 2019; 20(3): 208-215    
• Anna Zadernowska, Wioleta Chajęcka-Wierzchowska, Lucyna Kłębukowska, Urszula Zarzecka, Łucja Łaniewska-Trokenheim kultury ochronne i ich  zastosowanie w ograniczeniu rozwoju pałeczek Listeria monocytogenes w surowcach  i produktach mięsnych. Kosmos Problemy Nauk Prryrodniczych Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika, Tom 66 2017 Numer 1 (314) Strony 59–65
• Materiały udostępnione przez dostawców UNICO POLSKA Sp. z o.o. Sp. k.