1. Przyczyny psucia się żywności

Żywność (mięso, ryby, owoce, warzywa) szybko traci wartości smakowe, kwaśnieje, jełczeje, gnije i wskutek tego nie nadaje się do spożycia. Psucie zachodzi pod wpływem czynników fizykochemicznych lub biologicznych. Do czynników fizykochemicznych należą: światło, powietrze, woda, temperatura*, natomiast do biologicznych – bakterie i grzyby.

Istotne znaczenie toksykologiczne mają zmiany chemiczne składników żywności. Obrane jabłka, ziemniaki, pieczarki szybko brązowieją. Jest to wynik procesu, który zachodzi w obecności tlenu, z udziałem obecnych w ich komórkach katalizujących ten proces enzymów. Działanie enzymów można zahamować poprzez gotowanie lub dodanie antyutleniacza, np. kwasu cytrynowego.

Innym powodem strat żywności jest pleśnienie wywoływane przez grzyby pleśniowe. Dawniej chleb nie pleśniał, ale czerstwiał – wysychał i twardniał, ponieważ tracił wodę. Obecnie w piekarniach stosuje się chemiczne dodatki, które zatrzymują jego wysychanie i sprawiają, że dłużej jest świeży, ale staje się doskonałą pożywką dla pleśni. Substancjami konserwującymi, zapobiegającymi pleśnieniu chleba są często kwas sorbowy (kwas sorbinowy) i sorbiniany E 200–203.
W wyniku działania tlenu, światła i wilgoci zachodzi jełczenie tłuszczów. Polega ono na powstawaniu wolnego kwasu masłowego (butanowego), a towarzyszy mu wydzielanie przykrego zapachu. Aby zapobiegać jełczeniu tłuszczów, należy przechowywać je w chłodnych i suchych warunkach, bez dostępu światła słonecznego.

Przyczyną kwaśnienia mleka są przemiany spowodowane rozwojem mikroorganizmów, które przekształcają zawarte w mleku cukry w kwas mlekowy. Trwałość mleka wydłuża się, poddając je procesowi wysokotemperaturowemu, tzw. pasteryzacja UHT. Przez kilka sekund mleko ogrzewa się do temperatury przekraczającej 100°C, a następnie równie szybko się je schładza. W tej temperaturze mikroorganizmy giną, a produkt nie traci swych wartości odżywczych.

Na co dzień spotykamy się z problemem psucia się żywności

R1G93UEigEXHz1

Fotografie przedstawiające: 1. Pokrojone, obrane jabłka-świeże i zbrązowiałe. 2. Chleb świeży i spleśniały. 3. Masło świeże i zjełczałe. 4. Mleko świeże i kwaśne – mocno skwaśniałe, z rozwijającymi się grzybami w szklankach, obok kartonik na mleko UHT.

R14wo8WrH9Weo1

Fotografie przedstawiające: 1. Pokrojone, obrane jabłka-świeże i zbrązowiałe. 2. Chleb świeży i spleśniały. 3. Masło świeże i zjełczałe. 4. Mleko świeże i kwaśne – mocno skwaśniałe, z rozwijającymi się grzybami w szklankach, obok kartonik na mleko UHT.

R158tKGQpj89I1

Fotografie przedstawiające: 1. Pokrojone, obrane jabłka-świeże i zbrązowiałe. 2. Chleb świeży i spleśniały. 3. Masło świeże i zjełczałe. 4. Mleko świeże i kwaśne – mocno skwaśniałe, z rozwijającymi się grzybami w szklankach, obok kartonik na mleko UHT.

RzmH5VE5JeRLc1

Fotografie przedstawiające: 1. Pokrojone, obrane jabłka-świeże i zbrązowiałe. 2. Chleb świeży i spleśniały. 3. Masło świeże i zjełczałe. 4. Mleko świeże i kwaśne – mocno skwaśniałe, z rozwijającymi się grzybami w szklankach, obok kartonik na mleko UHT.

2. Sposoby przechowywania i konserwowania żywności

Przechowując żywność, dąży się, aby była ona zabezpieczona przed niebezpiecznymi zmianami jakości, będącymi wynikiem procesów biologicznych i chemicznych i przez dłuższy czas przydatna do spożycia. Wyróżnia się fizyczne i chemiczne metody konserwowania żywnościmetody konserwowania żywnościmetody konserwowania żywności. Do metod fizycznych należą m.in. przechowywanie żywności w niskiej temperaturze lub stosowanie wysokich temperatur – na przykład gotowanie i pasteryzowanie, wykorzystanie opakowań hermetycznych oraz promieniowania jonizującego. Chemiczne metody konserwowania żywności polegają na dodawaniu do niej substancji chemicznych, np. kwasu benzoesowego, kwasu sorbowego, tlenku siarki(IV), azotanu(V). Niestety, zmiany fizyczne i chemiczne, które pojawiają się w środkach spożywczych w wyniku stosowania tych metod, niekiedy zmniejszają wartość biologiczną pokarmów i mogą powodować skutki szkodliwe dla zdrowia.

R18vZZEnD4rZ01

Scena pierwsza przedstawia człowieka krojącego mięso w plastry, następnie zanurza w solance – wodzie z rozpuszczoną dużą ilością soli. Scena druga przedstawia człowieka krojącego mięso w plastry i wkładającego je do piekarnika. Następuje przeskok – wysuszone już mięso zostaje wyjęte z piekarnika. Scena trzecia przedstawia człowieka rozpakowującego zakupy i wkładającego produkty spożywcze do lodówki, przy czym mięso i ryby trafiają do zamrażalnika. Scena piąta przedstawia przelewanie mleka UHT do szklanki. Scena piąta przedstawia liofilizację.

Scena pierwsza przedstawia człowieka krojącego mięso w plastry, następnie zanurza w solance – wodzie z rozpuszczoną dużą ilością soli. Scena druga przedstawia człowieka krojącego mięso w plastry i wkładającego je do piekarnika. Następuje przeskok – wysuszone już mięso zostaje wyjęte z piekarnika. Scena trzecia przedstawia człowieka rozpakowującego zakupy i wkładającego produkty spożywcze do lodówki, przy czym mięso i ryby trafiają do zamrażalnika. Scena piąta przedstawia przelewanie mleka UHT do szklanki. Scena piąta przedstawia liofilizację.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Scena pierwsza przedstawia człowieka krojącego mięso w plastry, następnie zanurza w solance – wodzie z rozpuszczoną dużą ilością soli. Scena druga przedstawia człowieka krojącego mięso w plastry i wkładającego je do piekarnika. Następuje przeskok – wysuszone już mięso zostaje wyjęte z piekarnika. Scena trzecia przedstawia człowieka rozpakowującego zakupy i wkładającego produkty spożywcze do lodówki, przy czym mięso i ryby trafiają do zamrażalnika. Scena piąta przedstawia przelewanie mleka UHT do szklanki. Scena piąta przedstawia liofilizację.

3. Substancje konserwujące dodawane do żywności

Pierwszymi naturalnymi środkami chroniącymi żywność przed zepsuciem (konserwantamikonserwantkonserwantami) były sól i cukier, nieco później odkryto konserwujące właściwości octu i innych kwasów, np. wytwarzanych przez mikroorganizmy podczas kwaszenia (kapusty, ogórków). Substancje te zmieniają środowisko życia mikroorganizmów, uniemożliwiając rozwój większości z nich. Obecnie znanych jest wiele środków konserwujących naturalnych i sztucznych.

R14hR5YM32klE1

Stosowane dodatki do żywności

Wiele substancji dodawanych do żywności zostało poddanych gruntownym badaniom pod względem ich możliwego działania na organizm człowieka. Wyniki tych badań przyczyniły się do zebrania i szczegółowych informacji o właściwościach dodatków do żywności. Najbardziej znanym spisem jest klasyfikacja stosowana w UE. Substancje dodawane do żywności oznakowane zostały symbolem E (jak Europa) i liczbą zgodną z międzynarodowym systemem numerycznym – INS (ang. International Numbering System). Symbole E umieszczone na opakowaniach są deklaracją producenta, że substancje dodane do żywności zostały użyte w ilości odpowiadającej przeznaczeniu i pochodzą z listy zatwierdzonej przez władze Wspólnoty Europejskiej oraz że zgodnie z obecnym stanem wiedzy nie są szkodliwe dla zdrowia przy właściwym ich stosowaniu. Lista dodatków E pozwala konsumentowi dowolnej narodowości zorientować się, jaki jest faktyczny skład chemiczny produktu spożywczego.

E‑dodatki do żywnościE‑dodatki do żywnościE‑dodatki do żywności to najlepiej przebadana grupa związków wchodzących w jej skład. Dodanie konserwantów podnosi bezpieczeństwo i jakość produktu. Nie należy zatem mieć zaufania do etykiet bez symboli E, ponieważ nie wiadomo, jakich dodatków użył producent. Można bowiem przypuszczać, że aby osiągnąć odpowiednią trwałość produktu, wytwórca musiał jednak zastosować jakieś dodatki.

Sól kuchenna, czyli chlorek sodu

Konserwowanie mięsa przez zastosowanie soli kamiennej jest jedną z najstarszych i najbardziej popularnych metod konserwowania mięsa, obok suszenia i wędzenia. W roztworze soli kamiennej o stężeniu 10% rozwój większości bakterii gnilnych zostaje wstrzymany. Działanie soli kamiennej ma charakter bakteriostatyczny, co oznacza, że powstrzymuje rozwój drobnoustrojów, ale ich nie zabija. Wadą tej metody konserwowania jest utrata niektórych witamin i soli mineralnych. Poza tym trzeba się liczyć z utratą wilgoci i przeniknięciem chlorku sodu do mięsa.

Sól kuchenna w naszej diecie pochodzi głównie z produktów wysoko przetworzonych, a nie z produktów naturalnych czy soli dodawanej w trakcie przygotowywania potraw. Skutkiem tego jest nadmierne jej spożywanie. Zbyt duża ilość soli negatywnie wpływa na stan naszego zdrowia. Powoduje m.in. nadciśnienie tętnicze, miażdżycę oraz zwiększa ryzyko zachorowania na choroby serca i układu krążenia.

Kwas benzoesowy i kwas sorbowy

Kwas benzoesowy (E 210) oraz jego sole mają właściwości konserwujące w środowisku kwasowym (pH 2,0–4,5). Ich działanie polega głównie na hamowaniu rozwoju drożdży. Słabiej hamują rozwój bakterii. Skuteczność ich działania zwiększa się w obecności tlenku siarki(IV), tlenku węgla(IV) i soli kuchennej. W organizmie kwas benzoesowy i jego sole są szybko wchłaniane i metabolizowane w wątrobie, a następnie wydalane z moczem. Wyraźne objawy zatrucia, takie jak wymioty i bóle głowy, są obserwowane jedynie po spożyciu bardzo dużych dawek, tj. jednorazowo około 40 g kwasu benzoesowego. U alergików i astmatyków substancje te mogą wywołać reakcje uczuleniowe.

Kwas sorbowy (sorbinowy) (E 200) występuje w przyrodzie w owocach jarzębiny, jednak jako dodatek do żywności otrzymywany jest syntetycznie. Wykazuje działanie konserwujące, hamując rozwój pleśni i drożdży w produktach kwaśnych o pH 3,0–6,0, gdzie działa skuteczniej niż kwas benzoesowy. Hamuje rozwój wielu rodzajów bakterii, z wyjątkiem bakterii kwasu mlekowego. Dzięki temu jest szczególnie użyteczny przy wyrobie kiszonek. Kwas sorbowy znalazł zastosowanie głównie do konserwowania sosów warzywnych, kiszonek, dżemów, galaretek i marmolad. Jest zaliczany do najbezpieczniejszych konserwantów, gdyż w organizmie ludzkim ulega procesowi typowemu dla kwasów tłuszczowych, a produktami końcowymi jego metabolizmu są przeważnie tlenek węgla(IV) i woda.

Witamina C – konserwant i antyutleniacz

Witamina C, czyli kwas askorbinowy (E 300), jest naturalnym składnikiem diety oraz substancją stanowiącą dodatek do produktów spożywczych. Ma właściwości konserwujące i przeciwutleniające. Występuje powszechnie w wielu owocach i produktach spożywczych, np. cytrusach, jabłkach, czarnej porzeczce, w pomidorach, papryce, ziemniakach, kiszonej kapuście. Jest jednym z najlepiej poznanych i nieodzownych składników pokarmu człowieka. Wpływa na prawidłowy stan tkanki łącznej, uczestniczy w procesach utleniania biologicznego oraz poprawia ogólną odporność organizmu. Niedobór tej witaminy (awitaminoza) powoduje szkorbut (gnilec). Dzienne zapotrzebowanie organizmu na kwas askorbinowy wynosi około 100 mg.

Witamina C jest bezbarwną lub żółtawą substancją stałą, bez zapachu, o lekko kwaśnym smaku, rozpuszczalnym w wodzie i alkoholu. Na skalę przemysłową otrzymuje się ją z glukozy. W roztworach pod wpływem światła i podwyższonej temperatury rozkłada się (utlenia) do nieaktywnego biologicznie związku chemicznego.

Tlenek siarki(IV)

Tlenek siarki(IV) jest jednym z najstarszych chemicznych środków konserwujących. Był już stosowany w starożytności. Skutecznie działa na bakterie oraz pleśnie, słabiej natomiast na rozwój drożdży. Jako silny przeciwutleniacz zapobiega tzw. brunatnieniu żywności. Tlenek siarki(IV) używany jest głównie do konserwowania win, suszonych warzyw i owoców oraz dezynfekcji pomieszczeń i zbiorników. W produktach poddanych długotrwałej obróbce cieplnej związek ten powoduje straty witamin. Może wywoływać alergię, dlatego nie powinno się go dodawać do żywności przeznaczonej do bezpośredniego spożycia.

R1VhsLc3B1yPD1

Ogólny widok na stół i sprzęty. Przygotowany zestaw do miareczkowania. Obok pozostałe sprzęty i odczynniki w naczyniach z widocznymi napisami na etykietach –informacje o zawartości i stężeniu. Napełnianie biurety roztworem jodku potasu. Zbliżenie na górną część biurety. Odmierzanie próbki wina do kolby miarowej i dodanie roztworu skrobi. Miareczkowanie. Odczytanie wyniku. Zapisanie wyniku. Przyspieszone powtórzenie czynności, dwie próbki, odczytanie wyników, obok zestawu stoją 3 kolby z granatowym roztworem-próbek po zmiareczkowaniu. Ogólny widok na zestaw do miareczkowania i naczynie z badanym winem.

Ogólny widok na stół i sprzęty. Przygotowany zestaw do miareczkowania. Obok pozostałe sprzęty i odczynniki w naczyniach z widocznymi napisami na etykietach –informacje o zawartości i stężeniu. Napełnianie biurety roztworem jodku potasu. Zbliżenie na górną część biurety. Odmierzanie próbki wina do kolby miarowej i dodanie roztworu skrobi. Miareczkowanie. Odczytanie wyniku. Zapisanie wyniku. Przyspieszone powtórzenie czynności, dwie próbki, odczytanie wyników, obok zestawu stoją 3 kolby z granatowym roztworem-próbek po zmiareczkowaniu. Ogólny widok na zestaw do miareczkowania i naczynie z badanym winem.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Ogólny widok na stół i sprzęty. Przygotowany zestaw do miareczkowania. Obok pozostałe sprzęty i odczynniki w naczyniach z widocznymi napisami na etykietach –informacje o zawartości i stężeniu. Napełnianie biurety roztworem jodku potasu. Zbliżenie na górną część biurety. Odmierzanie próbki wina do kolby miarowej i dodanie roztworu skrobi. Miareczkowanie. Odczytanie wyniku. Zapisanie wyniku. Przyspieszone powtórzenie czynności, dwie próbki, odczytanie wyników, obok zestawu stoją 3 kolby z granatowym roztworem-próbek po zmiareczkowaniu. Ogólny widok na zestaw do miareczkowania i naczynie z badanym winem.

4. Czy wszystko, co naturalne jest naprawdę naturalne, a sztuczne – naprawdę sztuczne?

Wśród konsumentów wiele emocji budzi podział dodatków do żywności na naturalne i sztuczne. W potocznej ocenie środki pozyskane na drodze syntezy chemicznej są szkodliwe dla zdrowia, natomiast substancje „naturalne”, tzn. pochodzenia roślinnego i zwierzęcego oraz uzyskane na drodze fermentacji lub innych procesów biologicznych, są bezpieczne. Z punktu widzenia toksykologicznego podział dodatków do żywności na zdrowe i szkodliwe nie pokrywa się z podziałem na dodatki naturalne i sztuczne. Istotne jest to, czy stosowany środek jest bezpieczny dla zdrowia konsumenta, a nie to, jakimi metodami został pozyskany.

Granica między tym, co naturalne i syntetyczne jest często umowna i trudna do określenia.

RY1DfIpqCwT871

Karmel (E 150) uważany jest za barwnik naturalny. Tradycyjnie jest to cukier poddawany prażeniu w temperaturze powyżej 100ºC, aż do uzyskania ciemnobrązowej gęstej masy. Na skalę przemysłową proces karmelizacji przeprowadza się w wykorzystaniem różnych cukrów (glukozy, sacharozy , skrobi) z dodatkiem wody amoniakalnej, która przyspiesza karmelizację.

RkYmKkf4uPgtk1

Kwas benzoesowy (E 210) to chemiczny konserwant. Substancja ta występuje w przyrodzie, np. w czarnych jagodach (borówka czarna), borówkach brusznicach, malinach oraz żurawinie.

R1EwTvM7mmtei1

Koszenila (E 120) (C22H20O13) – czerwony barwnik, uznany został za naturalny. Pozyskuje się go na drodze ekstrakcji z wysuszonych samic owada o nazwie czerwiec kaktusowy Dactylopiuscoccus żyjących na meksykańskich kaktusach.

RThbKxZ9WN1gq1

Vanillaplanifolia, roślina z rodziny storczykowatych, rosnąca w Ameryce Południowej jest źródłem popularnej substancji zapachowej waniliny. Jako dodatek do żywności stosuje się także wanilinę otrzymywaną na drodze syntezy chemicznej.

*Zapoznaj się z fragmentem artykułu naukowego dotyczącego dodatków do żywności

Substancje konserwujące stanowią tylko niewielką grupę wśród substancji dodawanych do żywności. Dodatki do żywności stosuje się także w celu: poprawy smaku, zapachu, barwy i konsystencji.
Dodawanie barwników do żywności wzbudza wiele kontrowersji. Można spotkać się z opinią, że barwienie żywności wprowadza w błąd konsumentów. Z kolei część konsumentów uważa, że dozwolone powinno być tylko barwienie artykułów spożywczych przy użyciu barwników naturalnych i identycznych z naturalnymi i że należy kategorycznie zabronić stosowania w tym celu barwników syntetycznych. Znane są fakty z przeszłości, które mogły przyczynić się do powstawania takich opinii. W 1936 roku dowiedziono, że jeden ze stosowanych w tamtych czasach powszechnie barwników syntetycznych – żółcień masłowa – ma silne właściwości rakotwórcze. Jednak na podstawie aktualnych badań substancje barwiące, które są stosowane w Polsce, obecnie nie budzą większych zastrzeżeń toksykologów.

RDAYfWjRRErRU1

Ikonografika przedstawiająca opakowanie drażetek typu Skittles w miejscu, w którym jest widoczny skład (wykadrowane, z niewidocznymi nazwami producenta, dystrybutora, nazwą produktu itp) oraz rozsypane drażetki o różnych kolorach, przy odpowiednich kolorach informacje o barwnikach.

Substancje słodzące stosuje się jako słodziki stołowe, m.in. w celu nadania słodkiego smaku środkom spożywczym bez dodatku cukru. Zapotrzebowanie na te substancje jest związane ze względami ekonomicznymi oraz zdrowotnymi (wzrastająca liczba diabetyków i ludzi otyłych). Intensywność smaku słodkiego jest zróżnicowana w zależności od rodzaju środka słodzącego, jego stężenia, pH i temperatury. Wzorem w ustalaniu intensywności smaku słodkiego jest sacharoza, której słodkość przyjęto wartość jeden.

Podsumowanie

• Substancje konserwujące żywność są stosowane od tysięcy lat.

• Konserwanty to substancje przedłużające trwałość żywności.

• Popularnymi substancjami konserwującymi są na przykład sól kuchenna, kwas askorbinowy, kwas benzoesowy, kwas sorbowy, kwas octowy.

• Nie tylko konserwanty są wykorzystywane jako dodatki do żywność, często stosuje się w tym celu także substancje poprawiające barwę, konsystencję oraz smak produktów.

Słowniczek

Zadania