Spożywanie żywności, w tym również wyrobów mięsnych musi zapewniać osiągnięcie wysokiego poziomu zdrowia ludzkiego. Na produktach mięsnych spoczywa więc duża odpowiedzialność, sprowadzająca się do ścisłego przestrzegania zasad higieny w całym cyklu produkcyjnym oraz zasad dobrej praktyki produkcyjnej. Niezbędne do realizacji tych zasad jest opieranie działań technologicznych na systemach zarządzania jakością. Tylko wtedy istnieją realne warunki do ograniczania lub wręcz eliminowania ryzyka nadmiernego zanieczyszczenia wyrobów mięsnych szkodliwymi dla zdrowia substancjami oraz rozwoju niepożądanych mikroorganizmów i niekorzystnych dla zdrowia konsumenta procesów.
Mięso i jego przetwory ze względu na wysoką zawartość pełnowartościowego białka są jednym z najbardziej cennych produktów żywnościowych. Dostarczają organizmowi człowieka wszystkie niezbędne aminokwasy (aminokwasy egzogenne), a białko jakie zawierają jest łatwo przyswajalne i lekkostrawne. Z powyższych względów białko mięsa charakteryzuje się dużą wartością odżywczą i biologiczną. Z aminokwasów występujących w wyrobach mięsnych szczególne znaczenie żywieniowe mają aminokwasy o rozgałęzionej budowie strukturalnej cząsteczek (leucyna, izoleucyna, walina), które są określane terminem BCAA (Branched Chain Amino Acid). O dużej wartości odżywczej białka mięśniowego decyduje również wskaźnik EAA (Essential Amino Acid), który określa ilość 8 egzogennych aminokwasów, niezbędnych dla funkcjonowania organizmu człowieka. Dla chudej wołowiny i mięśni piersiowych z kurczaka wskaźnik EAA sięga poziomu 41%. Również wartość współczynnika PER (Protein Efficiency Ratio) dla białka mięsa wynosi 2,9, co jest wartością zbliżoną do traktowanego jako wzorcowe białka jaja kurzego. Białka mięsa charakteryzują się także wysokim wskaźnikiem NPU (Net Protein Utylization), który dla chudej wołowiny wynosi 73, a białka roślinne przewyższają parametrem BV (Biological Value), którego wartość kształtuje się w zakresie 74,3- 80,0.
Wyroby mięsne, poza białkiem, dostarczają człowiekowi także niektórych witamin (B1, B2, B6, B12, B5, B9). Szczególnie istotny jest fakt, że są one jedynym naturalnym źródłem kobalaminy (witamina B12). Mięso i jego przetwory są także dobrym źródłem makroelementów (Ca, P) i pierwiastków śladowych (Fe, Zn, Cu). Bardzo istotne żywieniowo jest to, że żelazo dostarczane z mięsa jest w postaci kationu Fe+2 i wobec tego charakteryzuje się dużą aktywnością biologiczną. Wyroby mięsne są ponadto źródłem korzystnych żywieniowo związków bioaktywnych, takich jak: L- karnityna, tauryna, karnozyna, anseryna, kreatyna, glutation i koenzym Q10. Produkty pochodzące od przeżuwaczy, a szczególnie zawarty w nich tłuszcz dostarcza człowiekowi sprzężonego kwasu linolowego (CLA), który wykazuje potwierdzone działanie prozdrowotne.
W związku z faktem, że wyroby mięsne dostarczają niezbędnych dla organizmu człowieka składników odżywczych oraz substancji działających prozdrowotnie muszą charakteryzować się wysoką jakością i wykazywać bezpieczeństwo zdrowotne. W praktyce istnieją jednak zagrożenia związane ze spożywaniem wyrobów mięsnych. Wyroby te mogą bowiem zawierać szkodliwe dla zdrowia substancje toksyczne, z których najgroźniejszymi są związki mutagenne i substancje kancerogenne. Szkodliwymi dla zdrowia człowieka związkami potencjalnie obecnymi w mięsie i jego przetworach mogą być substancje celowo dodane lub produkty będące wynikiem przeprowadzonych procesów technologicznych. Zagrożeniem dla wyrobów są także produkty metabolizmu obecnych w nim drobnoustrojów. Niektóre z nich wykazują właściwości chorobotwórcze i zdolność do wytwarzania szkodliwych toksyn. Wyroby mięsne stają się również podatne na zanieczyszczenia wieloma substancjami pochodzącymi z pasz, którymi skarmiano zwierzęta oraz pochodzącym z otaczającego środowiska, z którego przedostają się do tkanek w czasie hodowli zwierząt. W ten sposób w konsekwencji trafiają do przetworów mięsnych.
Zanieczyszczenia mikrobiologiczne wyrobów mięsnych
Mięso i przetwory mięsne, które naturalnie są dobrym materiałem biologicznym mogą być potencjalnie zanieczyszczone mikrobiologicznie, którego podłoże jest rezultatem zakażenia surowca mięsnego (zakażenie pierwotne) lub efektem zastosowanej obróbki technologicznej i warunków przechowywania (zakażenie wtórne). Podatność wyrobów mięsnych na zainfekowanie drobnoustrojami wynika z faktu, że są one dobrą pożywką dla rozwoju mikroorganizmów (duża zawartość białka, dostępność wody, wysoka aktywność wody, wartość pH). W skrajnych uwarunkowaniach mięso a także rzadziej jego przetwory mogą stać się przyczyną wywoływania chorób przez obecne w nim drobnoustroje chorobotwórcze. Należą do nich przede wszystkim bakterie z rodzaju Campylobacter, Salmonella, Yersinia, Escherichia i Listeria.
Drobnoustroje, będące mikroflorą saprofityczną, trafiają często do mięsa z powierzchni skóry zwierząt rzeźnych lub z treści pokarmowej. Stopień zakażenia tymi drobnoustrojami zależy w dużym stopniu od zastosowanej metody i techniki uboju oraz poprawności wykonania zabiegów technologicznych. Z powierzchni skóry zwierząt wyodrębnia się najczęściej bakterie z rodzaju Pseudomonas, Micrococcus, Streptococcus, Proteus, Bacillus i Clostridium.
Zagrożenie mikrobiologiczne zdecydowanie wzrasta w przypadku mięsa drobiowego. Stanowi je mikroflora pochodząca z piór ptaków, skóry i treści przewodu pokarmowego. Zakażenie tego mięsa a w rezultacie często jego przetworów powodować mogą szczepy Staphylococcus aureus oraz bakterie z rodzaju Moraxella, Aerobacter, Achromobacter, Corynebacterium, Listeria, Pseudomonas, Serratia, Brochotrix, Bacillus i Klebsiella. Wśród bakterii izolowanych z powierzchni tuszek drobiowych istotny problem stanowią pałeczki z rodzaju Salmonella oraz szczepy bakterii Campylobacter jejuni, Clostridium perfringens i Escherichia coli.
Dużym problemem dla jakości mikrobiologicznej mięsa jest jego zakażenie poubojowe treścią pokarmową, która wydostała się z przewodu pokarmowego zwierząt lub ptaków rzeźnych. Obecność drobnoustrojów w układzie pokarmowym sprzyja ich przenikaniu do tkanek w okresie życiowym zwierząt. Pasze i woda stosowane jako karma, którą żywione są zwierzęta rzeźne mogą wprowadzać do ich organizmów pałeczki Salmonella, bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, beztlenowe laseczki przetrwalnikujące z rodzaju Clostridium oraz wiele różnych bakterii tlenowych. Drogą pokarmową mogą trafiać do tkanek zwierząt rzeźnych mykotoksyny wytwarzane przez pleśnie (grzyby strzępkowe z rodzaju Aspergillus, Penicillium i Fusarium) oraz same zarodniki pleśni z rodzaju Mucor, Rhizopus, Cladosporium i Penicillium.
Źródłem zakażenia mikrobiologicznego mięsa i jego przetworów może być zatrudniany personel oraz stan higieniczny maszyn i urządzeń, przyprawy i dodatki, woda i opakowania bezpośrednie. 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 organiźmie toksyn wskutek dostania się do niego drobnoustrojów, np. Clostridium botulinum i Escherichia coli.
Toksyny wytworzone przez bakterie a 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 ośrodek termoregulacyjny zainfekowanego organizmu.
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 również 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 nie przekraczających odpowiednio niskiej temperatury, która maksymalnie dla poszczególnych rodzajów wyrobów mięsnych nie powinna być wyższa niż:
Zagrożenie zdrowotne ze strony dodatków
Dużym zagrożeniem zdrowotnym ze strony wyrobów mięsnych są środki peklujące (azotany, azotyny) powszechnie stosowane w procesie peklowania. Ich główna rola sprowadza się do wytworzenia pożądanej o czerwonej charakterystyce barwy peklowniczej. W zachodzącym procesie wybarwienia peklowniczego bierze udział tylko 5-15% dostępnego w mięsie azotynu, który może być wprowadzony do mięsa 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% ilości wprowadzonej do mięsa i to ta właśnie ilość budzi zastrzeżenia natury zdrowotnej, ponieważ wpływa negatywnie na bezpieczeństwo żywieniowe wyrobów peklowanych. Wynika to z wielu niekorzystnych kierunków przemian azotynów w organiźmie człowieka. Mimo wielu pozytywnych aspektów technologicznego stosowania azotynów, znane są niestety także 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 poziomem ilościowym 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 170° C (grillowanie, smażenie) pojawiają się natomiast większe ilości NPYR (N- nitrozopirolidyna). Tłumaczy się to katalitycznym działaniem nadtlenków powstających w wyniku rozkładu i utleniania oksydacyjnego tłuszczów. Analizując drogi tworzenia się nitrozoamin należy stwierdzić, że sprzyja temu zjawisku 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 wartości odżywczej spożywanych wyrobów mięsnych. Zmniejszają one bowiem przyswajalność β- karotenu i witamin z grupy B oraz białek. Ponadto są w naturalny sposób dostarczycielem sodu, co występuje 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 ze względu na tworzenie 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 prowadząc 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 uzyskania 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 technologicznie ich dodatek na poziomie gwarantującym nie przekroczenie wartości 3000 ppm P2O5 w wyrobach gotowych.
Zagrożenie zdrowotne wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA)
Wyroby mięsne, a w tym szczególnie te wędzone, mogą być zanieczyszczone związkami organicznymi, które wykazują niekorzystną tendencję do biokumulacji i charakteryzują się długim okresem półtrwania w środowisku. Istotną grupę takich związków stanowią substancje powstające w procesie wędzenia lub/i grillowania, które zostały naukowo uznane za szkodliwe dla zdrowia. Należą do nich wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), określane również jako Polycyclic Aromatic Hydrocarbons – PAH. Związki te tworzą się podczas pirolizy materii organicznej w szerokim zakresie temperatur, począwszy już od 250oC. Ich prekursorami są powszechnie występujące w wyrobach mięsnych lipidy, których wyeliminowanie jest trudne w praktyce do zrealizowania.
Szkodliwość substancji z grupy WWA wynika przede wszystkim z faktu, że niektóre molekuły tych związków wykazują zdolność tworzenia adduktów z DNA (markery uszkodzenia materiału genetycznego), co sprawia, że mogą one oddziaływać na replikację komórki. Związkom tym udowodniono, związane z takim działaniem, właściwości genotoksyczne, mutagenne i kancerogenne. Najbardziej poznanym i w rezultacie przyjętym jako wskaźnikowy węglowodór z grupy WWA został uznany benzo[a]piren (BaP). Dla oceny bezpieczeństwa zdrowotnego wyrobów narażonych na tworzenia się węglowodorów z grupy WWA, czyli przetworów wędzonych i grillowanych, monitoruje się również w nich sumaryczną zawartość innych związków z grupy WWA, do których, poza benzo[a]pirenem, zalicza się benzo[b]fluoranten (BbF), benzo[a]antracen (BaA) oraz chryzen (Ch). Wszystkie te związki wykazują aktywność rakotwórczą i ich oznaczenie jest obiektywnym wskaźnikiem oceny bezpieczeństwa żywieniowego wyrobów wędzonych i grillowanych.
W celu ograniczenia występowania węglowodorów z grupy WWA w wyrobach mięsnych należy proces wędzenia prowadzić w warunkach kontrolowanych. Dla bezpiecznego oddziaływania tego procesu na wyroby wędzone niezbędne jest przestrzeganie osiąganej maksymalnej granicznej temperatury w fazie utleniania lotnych składników dymu na poziomie wynoszącym 325°C. Duże znaczenie, poza temperaturą, ma również czas wędzenia, rodzaj użytego surowca dymotwórczego oraz ilość dostępnego tlenu do miejsca spalania (procesu pirolizy drewna). Dla powstawania zagrożeń związanych z tworzeniem się węglowodorów z grupy WWA istotne znaczenie ma zbyt długi czas wędzenia, stosowanie drewna miękkiego i nadmierny dostęp tlenu. Dym wędzarniczy otrzymywany z drewna miękkiego zawiera więcej substancji żywicznych tworzących sadzę, której cząsteczki są swoistym transporterem związków z grupy WWA. Nie bez znaczenia dla powstawania węglowodorów z grupy WWA są także czynniki związane z samą budową komory wędzarniczej i konstrukcją dymogeneratorów oraz szybkość przepływu dymu przez strefę wędzenia w komorze. Największym zagrożeniem w zakresie techniki wytwarzania dymu wędzarniczego jest stosowanie komór ogniowych, w których dym powstaje w wyniku spalania szczap drewna w palenisku umiejscowionym bezpośrednio w komorze wędzarniczej. Zawartość węglowodorów z grupy WWA w wędzonych wyrobach mięsnych koreluje dodatnio z wielkością i grubością batonów wytwarzanych produktów. Ryzyko dużej kumulacji tych związków występuje w przypadku wędzenia wyrobów o dużej powierzchni chłonnej, a jednocześnie przy małej masie batonów oraz małym ich przekroju. Stopień kumulacji związków z grupy WWA uzależniony jest także od rodzaju zastosowanej osłonki (przepuszczalność), jako naturalnej bariery dla tych związków. Jednocześnie ilość gromadzonych się związków z grupy WWA determinowana jest zawartością i rodzajem obecnego tłuszczu w składzie wyrobów mięsnych. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne mają bowiem charakter lipofilny (hydrofobowy), a na rozżarzony węgiel dodatkowo ich kumulacji sprzyja obecność nienasyconych kwasów tłuszczowych. W przypadku grillowanych wyrobów mięsnych na zawartość powstających węglowodorów z grupy WWA, poza temperaturą, rzutuje czas trwania obróbki, rodzaj stosowanego urządzenia oraz rodzaj i ilość obecnego tłuszczu (technologicznie dodany, wytopiony).
Z technologicznego punktu widzenia skutecznymi zabiegami ograniczającymi ilość węglowodorów z grupy WWA w wyrobach mięsnych jest przestrzeganie zasad dobrej praktyki technologicznej w zakresie organizacji procesu wędzenia oraz stosowanie alternatywnych metod wędzenia przy użyciu preparatów dymu wędzarniczego w płynie, względnie dodawania do wyrobów mięsnych aromatów dymu wędzarniczego na etapie produkcji. Alternatywne metody wędzenia polegające na stosowaniu wymienionych produktów (dymy wędzarnicze w płynie, aromaty dymu), które są pozbawione zanieczyszczeń wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi i dlatego nie wprowadzają ich do wyrobów mięsnych. W procesie grillowania wyrobów mięsnych niezbędne jest ograniczanie w czasie działania wysokiej temperatury obróbki do niezbędnego minimum oraz wyeliminowanie przy tym ryzyka kapania tłuszczu na rozżarzony węgiel drzewny. Poprawie bezpieczeństwa zdrowotnego wyrobów grillowanych służy stosowanie grilli elektrycznych lub gazowych, zastępujące tradycyjne grille węglowe. Dobrym, alternatywnym rozwiązaniem w tym zakresie jest ponadto prowadzenie grillowania w urządzeniach zasilanych węglem drzewnym, ale z wykorzystaniem aluminiowych tacek, eliminujących zjawisko ściekania tłuszczu na rozżarzony węgiel drzewny.
Pestycydy, dioksyny i dioksynopodobne polichlorowane bifenyle
W mięsie, a co za tym idzie także w jego wyrobach 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 (Persistent Organic Pollutants). Metabolity tych substancji wykazują niestety muta- i teratogenne działanie na organizm człowieka. Pestycydy wykazuję również niekorzystną zdolność do biokumulowania się w tkankach zwierząt, czego efektem jest pojawienie się szkodliwych dla człowieka związków chloroorganicznych. Zagrożeniem dla człowieka jest głównie pozostałość pestycydu, czyli suma związków chemicznych obecnych w wyrobie w wyniku stosowania pestycydu i to zarówno w postaci niezmienionej substancji aktywnej, jak i produktów jej transformacji o działaniu toksycznym. Istotnym czynnikiem dla oceny zagrożenia zdrowotnego pestycydami jest więc określenie czasu karencji, który jest jednak różnie przyjmowany dla konkretnego pestycydu w poszczególnych krajach.
Mięso i produkty z niego wyprodukowane mogą być również zanieczyszczone polichlorowanymi bifenylami PCBs (Polychlorinated Biphenyls), które są syntetycznymi zanieczyszczeniami pochodzenia przemysłowego ze 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.
Coraz poważniejszym problemem dotyczącym zdrowotności mięsa i przetworów mięsnych jest zwiększający się poziom dioksyn i dioksynopodobnych polichlorowanych bifenyli (Polychlorinated Biphenyls-dl- PCB). Związki te są uważane powierzchnie za jedne z najbardziej niebezpiecznych dla organizmu ludzkiego ze względu na swoje właściwości chemiczne, trwałość i oporność na degradację. Substancje te dostają się do mięsa z pasz, wody i powietrza oraz powstają w trakcie agresywnej obróbki termicznej (głównie grillowanie, pieczenie, smażenie). Źródłem tych związków może być także dym wędzarniczy, z którego wyodrębnia się najbardziej biologicznie czynną 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksynę(TCDD). Przyjmuje się jednak, że głównym źródłem zakażenia dioksynami i substancjami z grupy dl-PCB mięsa jest spożywanie przez zwierzęta rzeźne skażonej paszy i picie skażonej wody. Należące do ksenobiotyków substancje te trafiają wtedy do organizmów zwierząt i ulegają przemianom metabolicznym oraz biokumulacji w tkankach. Do tkanek zwierzęcych mogą także trafiać przez układ oddechowy lub przez skórę. Walka z obecnością tych zanieczyszczeń musi być więc skierowana na ograniczenie i eliminowanie tych substancji z otaczającego środowiska. Jest to do zrealizowania, ponieważ obecność dioksyn i związków dl-PCB w otaczającym środowisku jest zawsze związana z działalnością człowieka. Źródłem tych analitów w przyrodzie są bowiem procesy spalania substancji organicznych, w tym tworzyw sztucznych zawierających w swoim składzie chlor. Substancje te uwalniają się również w procesach spalania odpadów i są produktami ubocznymi w wielu różnych procesach chemicznych. Dioksyny i związki dioksynopodobne występują w środowisku w postaci mieszanin o zmiennym udziale poszczególnych składników, a charakteryzujących się zróżnicowanym stopniem toksyczności. Dla znormalizowania uzyskiwanych wyników oznaczania tych substancji oraz oceny ryzyka stopnia zagrożeń dla zdrowia człowieka przyjęto koncepcję określania tzw. współczynników toksyczności (Toxicity Equivalency Factors, TEF), która pozwala na przekształcenie wyniku analitycznego na informację toksykologiczną. Mechanizm ten zakłada, że indywidualne efekty toksyczne wywoływane przez poszczególne kongenery są wprost proporcjonalne do ustalonych współczynników toksyczności wyrażających względną siłę działania w stosunku do ustalonego związku modelowego (2,3,7,8-TCDD o przyjętej wartości TEF=1) oraz ich addytywność.
Nitrozoaminy i aminy biogenne
Jak już wspomniano, wprowadzane do mięsa w trakcie procesu peklowania azotany i azotyny mogą ulegać przemianom polegających na reagowaniu z drugo- i trzeciorzędowymi aminami pochodzącymi z rozkładu białek. Tworzą się wówczas związki określane jako N-nitrozoaminy, które wykazują właściwości rakotwórcze. Ilość tych związków w pełni koreluje z zawartością wolnych azotynów w wyrobach mięsnych i dlatego działania wytwórców muszą iść w kierunku redukowania ilości dodawanych azotynów w procesie peklowania. Szczególnie niebezpieczną przesłanką dla obniżenia jakości zdrowotnej peklowanych wyrobów mięsnych jest obrabianie ich w temperaturze powyżej 170°C (grillowanie, smażenie). Powstawanie związków z grupy nitrozoamin zachodzić może także w trakcie wędzenia, przy współudziale azotynów obecnych w wyrobach i za pośrednictwem nitrofenoli. Kancerogenne N-nitrozoaminy mogą także powstawać w przypadku obecności w mięsie i jego przetworach biogennych amin (Biogenic amines), które są ich prekursorami. Problem ten dotyczy w praktyce jednak tylko mięsa surowego i wędlin surowych dojrzewających.
Heterocykliczne aromatyczne aminy
W określonych warunkach temperaturowych, tj. w wysokiej temperaturze, tworzą się w trakcie obróbki mięsa heterocykliczne aminy aromatyczne (Heterocyclic Aromatic Amines-HAA). Związki te zaczynają już powstawać po przekroczeniu temperatury 100°C, ale dynamika tworzenia się wzrasta dopiero w trakcie trwania smażenia, grillowania i pieczenia w wysokiej temperaturze, szczególnie mięs czerwonych. Synteza heterocyklicznych aromatycznych amin jest bowiem silnie dodatnio skorelowana ze wzrostem temperatury obróbki. Ich powstawaniu sprzyja obecność wolnych aminokwasów, w tym głównie kreatyny. Aminokwasy, wraz ze związkami azotowymi (zasady purynowe i zasady pirymidynowe) i ich nukleozydami stanowią istotne substancje, które są prekursorami związków z grupy HAA. Z drugiej strony powstawaniu heterocyklicznych amin aromatycznych zapobiegają flawonoidy, witamina C, witamina E, katechiny i kwas kawowy. Natomiast udział cukrów prostych w tworzeniu się związków z grupy HAA nie jest jednoznaczny, chociaż glukozie przypisuje się współudział w syntezie heterocyklicznych amin. Rola sacharydów jest więc w tym
procesie trudna do precyzyjnego określenia, a wynika to ze złożoności całego procesu i braku w pełni naukowego wyjaśnienia mechanizmu tworzenia się związków z grupy HAA.
W celu ograniczenia ryzyka tworzenia się heterocyklicznych amin aromatycznych należy procesy obróbki termicznej przebiegające w temperaturze przekraczającej 100°C prowadzić w warunkach w pełni kontrolowanych i w czasie wyłącznie niezbędnym do uzyskania właściwego efektu jakościowego. Obróbka sterylizacyjna powinna natomiast przebiegać w warunkach prowadzących tylko do osiągnięcia jałowości handlowej obrabianych konserw, wyznaczonej w oparciu o zakładany wynik pomiaru wartości sterylizacyjnej F0. W praktyce dla tej grupy wyrobów nie należy przekraczać poziomu F0 wynoszącego 6 minut.
dr inż. Jerzy Wajdzik