Zapraszamy do lektury kolejnego artykuły z cyklu: „Poznaj świat nauki o żywności”. W  najnowszej publikacji, dr hab. Karolina Wójciak, prof. uczelni – prodziekan Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii, z tematem: Opracowanie technologii ekologicznych bezazotanowych wyrobów mięsnych o zmniejszonej zawartości karcynogenów.

Zgodnie z opinią EFSA wyroby mięsne stanowią główne źródło pobrania azotanów(III) (56,5%) przez człowieka. Azotan(III) w wyrobach mięsnych pełni rolę przeciwutleniającą, bakteriostatyczną, barwotwórczą oraz formułuje smak i zapach. Złożone funkcje technologiczne azotanów powodują, że ich wyeliminowanie z technologii produktów mięsnych jest trudne. Jednocześnie, Światowy Fundusz Badań nad Rakiem i Amerykański Instytut Badań nad Rakiem szacują, że mięso peklowane podnosi ryzyko powstawania nowotworów u człowieka, głównie w wyniku obecności azotanów będących m.in. prekursorem kancerogennych N-nitrozoamin. Problem ograniczania podaży azotanów w produktach mięsnych (spożycie w EU na poziomie 60-135 kg per capita rocznie) stanowi jeden z głównych nurtów badawczych w nauce o mięsie oraz jeden z ważniejszych problemów z jakimi przyjdzie się zmierzyć technologom żywności pracującym w zakładach przetwórstwa mięsa.

Od 2009 roku zespół badawczy złożony z pracowników Zakładu Technologii Mięsa i Zarządzania Jakością zrealizował prace stanowiące podstawę do opracowania technologii ekologicznych wyrobów mięsnych bezazotanowych bezpiecznych zdrowotnie (brak bakterii patogennych, N-nitrozoamin, pozostałości azotanów, produktów utleniania) (Wójciak i Solska, 2016). Problematyka badawcza związana z wyeliminowaniem azotanu była realizowana w ramach siedmiu projektów badawczych finansowanych przez MRiRW realizowanych w latach 2009-2018 (PKre-029-14-11/11(69); PKre-029-4-3/12(608); PKre-029-29-29/13(688); HORre-msz-0780-13/15(458)) na łączną kwotę 2.270.000 zł.

Wykazano, że zastosowanie wybranych szczepów bakterii, dodatków roślinnych, a także produktów fermentacji mleka pozwala na efektywne wyeliminowanie azotanu z przetwórstwa mięsa czerwonego bez pogorszenia jakości produktów (Wójciak i in., 2015). Udokumentowano możliwość generowania pożądanego przez konsumenta różowo-czerwonego zabarwienia wędlin (nitrozylomioglobiny) w produktach mięsnych bezazotowych z kwasową serwatką. W pracy zbadano wpływ kwasowej serwatki na ekologiczną kiełbasę surowo dojrzewającą. Kiełbasy z kwasową serwatką uzyskały charakterystyczny czerwono-różowy kolor dla wędlin tradycyjnie peklowanych. Potwierdziły to wyniki współczynników odbicia, widma i stężenia nitrozylomioglobiny. Utworzenie pożądanego koloru można było osiągnąć nawet po obróbce cieplnej. Opisano także postulowany mechanizmu formowania nitrozylomioglobiny z udziałem pałeczek kwasu mlekowego pochodzących z serwatki kwasowej (Wójciak i Dolatowski, 2015). Ponadto, wykazano że produkty fermentacji mleka jako zamiennik azotanów wpływają korzystnie na profil peptydów biologicznie aktywnych wykazujących działanie prozdrowotne (Wójciak i in., 2018; Kęska i in., 2020). Zasadne jest zatem stosowanie w produkcji wędlin bezazotanowych z serwatką kwasową surowca mięsnego ekologicznego. Wysokie stężenie peptydów o właściwościach przeciwutleniających obserwowane w surowcu ekologicznym przekłada się na wzrost potencjału przeciwutleniającego produktu mięsnego pozbawionego multifunkcjonalnego azotanu. Całość wyników została opublikowane w ok. 40 pracach, a obecnie tematyka potencjału nutraceutycznego otrzymanych produktów jest pogłębiana w ramach projektu badawczego nr 029/RID/2018/19 (kwota finansowania: 11.927.330.00 PLN).

Opracowana technologia pozwoliła na wdrożenie wyników badań naukowych i wprowadzenie nowych rozwiązań praktycznych w przemysłowej produkcji wyrobów mięsnych. Ekologiczne metody przetwórstwa mięsa bez użycia azotanów: z jednej strony ograniczają pobranie przez społeczeństwo kancerogennych związków azotu z żywnością, a z drugiej strony ze względu na ekologiczne metody wytwarzania i przetwarzania mięsa zabezpieczają interes publiczny w sferze ochrony środowiska i rozwoju obszarów wiejskich. Znaczenie ekologicznego przetwórstwa mięsa dla realizacji koncepcji zrównoważonego rozwoju podkreśla również nowa strategia na rzecz rozwoju Unii Europejskiej (UE) zwana „Zielonym Ładem” (Green Deal) w strategii „od pola do stołu”. Na przestrzeni lat 2004-2019 wartość konsumpcji produktów ekologicznych z roku na rok wzrastała średnio o 2,7 euro w krajach Unii Europejskiej. Różnica w wydatkach na żywność ekologiczną na jednego mieszkańca Unii Europejskiej a w całej Europie powiększa się z każdym rokiem. Wartość odżywcza i prozdrowotna, zrównoważone metody produkcji, zapewnienie dobrostanu zwierząt,  jakość i smakowitość ekologicznych produktów sprawiają, że są one wyjątkowo atrakcyjne dla świadomych tego konsumentów w krajach UE.

dr hab. Karolina Wójciak, prof. Uczelni
Prodziekan Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii

[Cykl „Poznaj świat nauki o żywności” to seria artykułów popularnonaukowych przygotowywanych przez naukowców z Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie].

Bibliografia:

Wójciak K.M., Kęska P., Okoń A., Solska E., Libera J., Dolatowski Z.J., 2018, The influence of acid whey on the antioxidant peptides generated to reduce oxidation and improve colour stability in uncured roast beef. J Sci Food Agric, 98, 3728–3734

Wójciak K.M., Solska E., 2016, Evolution of free amino acids, biogenic amines and N-nitrosoamines throughout ageing in organic fermented beef. Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria, 15(2), 191-200

Wójciak K.M., Dolatowski Z. J., Kołożyn-Krajewska D., 2015, Use of acid whey and probiotic strains to improve microbiological quality and sensory acceptance of organic fermented sausage, Journal of Food Processing and Preservation, 39, 539-547.

Wójciak K.M., Dolatowski Z. J., 2015, Effect of acid whey on nitrosylmyoglobin concentration in uncured fermented sausage, LWT – Food Science and Technology, 64, 713-719.

Kęska P., Rohn S., Halagarda M., Wójciak K.M., 2020, Peptides from different carcass elements of organic and conventional pork—potential source of antioxidant activity, Antioxidants 2020, 9(9), 835.