LIETUVOS VETERINARIJOS AKADEMIJA
GYVULININKYSTöS TECHNOLOGIJOS FAKULTETAS
MAISTO SAUGOS IR GYVŪNŲ HIGIENOS KATEDRA
Inga Mazaliauskait÷
BIOGENINIŲ AMINŲ SUSIDARYMO MöSOS GAMINIUOSE
PRIEŽASTYS IR PREVENCIJA
Magistro darbas
Darbo vadovas: Dr. G. Zaborski÷n÷
Magistro darbas atliktas 2007 – 2009 metais Lietuvos veterinarijos akademijoje, Maisto saugos ir gyvūnų higienos katedroje.
Magistro darbą paruoš÷: Inga Mazaliauskait÷
____________________ (parašas)
Magistro darbo vadovas: dr. G. Zaborskien÷
(Maisto saugos ir gyvūnų higienos katedra) _________________ (parašas)
Recenzentas:
____________________ (parašas)
TURINYS
1. ĮVADAS...4 psl. 2. LITERATŪROS APŽVALGA...6 psl.
2.1. Biogeninių aminų, dažniausiai nustatomų m÷soje, m÷sos gaminiuose
charakteristika...6 psl. 2.2. Biogeninių aminų toksiškumo žmogaus organizmui įvertinimas...8 psl. 2.3. Biogeninių aminų susidarymo m÷sos gaminiuose priežastys ...9 psl.
2.3.1. Veiksniai, turintys įtakos biogeninių aminų susidarymui... ....11 psl. 2.3.2. Biogeninių aminų susidarymo mechanizmas...12 psl. 2.4. Biogeninių aminų kiekiai m÷sos žaliavoje, m÷sos gaminiuose. ... ...13 psl. 2.5. Biogeninių aminų nustatymo metodai... 15 psl.
3.
TYRIMŲ OBJEKTAI IR METODAI...16 psl.4.
TYRIMŲ REZULTATAI...17 psl. 4.1. Biogeninių aminų tyrimai m÷sos gaminių žaliavoje... ...17 psl. 4.2. Biogeninių aminų susidarymo šaltai rūkytose dešrose dinamika...17 psl. 4.3. Biogeninių aminų susidarymo virtose ir karštai rūkytose rūkytose dešrose...19 psl. 4.4. Biogeninių aminų susidarymo m÷sos gaminiuose prevencija ... ...21 psl. 5. IŠVADOS ... 23 psl. 6. SANTRAUKA... 24 psl. 7. LITERATŪROS SĄRAŠAS...27 psl.1. ĮVADAS
Maisto saugos valdymas turi apimti visą maisto gamybos grandinę, pradedant žaliavos paruošimu baigiant pateikimu vartotojui. Produkto kokybę ir saugą gali veikti ne tik teršalai, bet ir junginiai, susidarantys d÷l technologijos specifiškumo. Būtina nuolat pl÷sti maisto saugos tyrimus, pagrįsti naujus kriterijus, prognozuojančius produkto saugumą ir kokybę. Tarp junginių, kurių susidarymui turi įtakos žaliavos kokyb÷ ir gamybos proceso ypatumai, galima pamin÷ti biogeninius aminus. Dažniausiai jie susidaro, mikroorganizmų fermentams dekarboksilinant aminorūgštis. Mažos šių junginių koncentracijos nesukelia vartotojams jokio pavojaus, tačiau kai suvartojamos didel÷s biogeninių aminų doz÷s sutrinka natūralus šių junginių katabolizmas, gali pasireikšti intoksikacijos (Williams, 1993). Biogeninių aminų kiekis ir chemin÷ sud÷tis priklauso nuo produktų receptūros, mikrofloros ir technologinių parametrų (maisto priedų, temperatūros, dr÷gnio, brandinimo sąlygų bei pakavimo ypatumų), veikiančių mikrofloros augimą maisto žaliavų ar produktų sand÷liavimo metu (Draisci ir kt., 1998; Bover-Cid ir Shoppen, 1999; Bover-Cid, ir Izquierdo-Pulido, 2001).
Dešra – multikomponentin÷ sistema, kurioje, be pagrindin÷s matricos m÷sos, yra priedų, pakaitalų ir prieskonių. Pastaruoju metu dedami funkciniai ingredientai – probiotikai ir prebiotikai. Probiotinių kultūrų augimą m÷sos gaminiuose skatina prebiotikai. Jų paskirtis – palaikyti palankias sąlygas probiotikams veikti, o tai ypač aktualu m÷sos matricoje. Užsienio tyr÷jų (Ayhan ir kt. 1999; Komprda ir kt., 2001; Gardini ir kt., 2002; Kutsoumais ir kt., 2004), taip pat ir mūsų (Garmien÷ ir kt., 2005) tyrimų duomenys rodo, kad raugų kultūros užtikrina optimalios sud÷ties mikrofloros susidarymą fermentinių dešrų modelin÷je sistemoje, stabilų nitritų maž÷jimą ir l÷tesnį biogeninių aminų susidarymą pradiniame fermentacijos etape. Apie prebiotinių priedų panaudojimą ir jų įtaką biogeninių aminų susidarymui maisto produktuose duomenų mažai. Bendras biogeninių aminų kiekis m÷sos gaminiuose svyruoja nuo 8,5 iki 358 mg/kg. Nustatyta, kad daugiausiai jų susidaro dešrų brandinimo metu, o biogeninių aminų tarpe vyrauja putrescinas (Garmien÷ ir kt., 2005).
Biogeniniai aminai yra mikrobiologinių žaliavų ir maisto produktų užterštumo rodiklis (Kalač ir Križek, 2003). Nustatyta, kad putrescino susidarymą skatina bakterijų veikla
gamyboje ir netinkamas m÷sos gaminių laikymas, tuo tarpu spermidinas ir sperminas į produktą patenka su žaliava (Kalač, 2005). Dešrų brandinimas, džiovinimas, rūkymas taip pat gali būti vienas iš veiksnių, skatinančių biogeninių aminų koncentracijos did÷jimą fermentuotuose m÷sos produktuose (Maijala ir kt., 1995). M÷sos perdirbamojoje pramon÷je naudojami konservuojantys cheminiai junginiai. Bandomi sulfitiniai preparatai (natrio sulfitas), mažinantys bendrą mikroorganizmų skaičių, tačiau biogeninių aminų – tiramino ir putrescino – sulfituotame produkte susidaro daugiau nei įprastuose fermentuotuose produktuose, pagamintuose be konservanto (Bover-Cid ir kt., 2001). Taigi konservuojamojo priedo parinkimas gali tur÷ti nepageidaujamą poveikį biogeninių aminų kiekiui. Produkto sand÷liavimo sąlygos taip pat gali paspartinti ar sul÷tinti biogeninių aminų susidarymą m÷sos produkte. Kaip rodo tyrimų duomenys (Komprda ir kt., 2001; Ansorena. ir kt, 2001), atskirų biogeninių aminų, ypač tiramino, sand÷liavimo metu padaug÷ja nežymiai, tačiau bendras biogeninių aminų kiekis dešrose, laikytose aukštoje (22C˚) temperatūroje, padid÷ja ženkliai. Apibendrinant galima pasteb÷ti, kad daugeliu atveju biogeninių aminų susidarymą. apsprendžia žaliavų kokyb÷, konservuojamieji ir funkciniai priedai, šiluminio apdorojimo režimas, taip pat ir saugojimo sąlygos.
Darbo tikslas: Išaiškinti biogeninių aminų kaupimosi įvairaus terminio apdorojimo dešrose priežastis, numatyti prevencinius būdus.
Tyrimo uždaviniai:
1. Ištirti biogeninių aminų: putrescino,kadaverino, histamino, tiramino susidarymą: dešrų žaliavoje,
virtose skirtingų gamintojų ir skirtingų rūšių dešrose, karštai rūkytose vieno gamintojo, aukščiausios rūšies dešros šaltai rūkytose vieno gamintojo, aukščiausios rūšies dešrose.
2. Nustatyti biogeninių aminų susidarymo dinamiką, šaltai rūkytų dešrų laikymo saugaus termino ribose metu.
3. Numatyti prevencinius būdus, mažinančius biogeninių aminų kiekius min÷tuose m÷sos gaminiuose.
2. LITERATŪROS APŽVALGA
2.1 . Biogeninių aminų, dažniausiai nustatomų m÷soje, m÷sos gaminiuose, charakteristika
Šiandien, vartotojams pateikiama vis daugiau ir daugiau inportuotų maisto produktų.
Svarstoma biogeninių aminų kaupimosi dešrose problemayra aktuali. Šiuo metu vartotojai vis dažniau teikia pirmenybę aukštos kokyb÷s produktams, kurie yra minimaliai apdoroti. M÷sos pramon÷ ieško naujų technologijų, kurios gali pagerinti m÷sos apdorojimo ir laikymo sąlygas. Tradicin÷s ar naujos pasirodančios technologijos yra pritaikomos produktų gamyboje, laikyme ir transportavime. Tokie pasikeitimai gali sudaryti sąlygas skirtingų junginių susidarymui, iš kurių kai kurie gali būti nuodingi ir tur÷ti didelę įtaką vartotojo sveikatai. Nuolat atliekami biogeninių aminų toksiškumo tyrimai (Suzzi ir Gardini, 2003).
Mes neatsitiktinai pasirinkome biogeninių aminų tyrimo objektais įvairaus apdorojimo dešras. Daugiausiai biogeninių aminų nustatoma fermentuotuose produktuose ir daug mažiau virtuose produktuose ar šviežioje m÷soje. (Halasz ir kt, 1994). Daugelis mokslininkų analizuoja, biogeninių aminų toksikologinius aspektus ir vartojimą, o biogeninių aminų nustatymą pateikia kaip kontrol÷s metodą m÷sos bei m÷sos produktų saugai įvertinti (Paulsen ir kt., 2001).
Biogeniai aminai, esantys gyvuose organizmuose, pavyzdžiui augaluose, paprastai, atsakingi už daugelį būtinų funkcijų: augimą, regeneraciją ir t.t. Jie gali būti daugelyje maisto produktų: vaisiuose, daržov÷se, m÷soje, žuvyje, šokolade ir piene. Tačiau gausus kai kurių šių produktų suvartojimas gali sukelti sveikatos sutrikimus. Dideli mikroorganizmų kiekiai dažnai būna biogeninių aminų susikaupimo priežastimi. Kai kurios dešrų fermentavimui naudojamos pienarūgšt÷s kultūros gamina tiraminą. Tačiau dažnai fermentuotose dešrose išauga ir natūrali mikroflora, tuomet stebimi dideli biogeninių aminų kiekio svyravimai, ypač jo laikymo metu. Aminų kiekio skirtumai produkto laikymo metu priklauso nuo daugelio priežasčių: produkto sud÷ties, mikrofloros, higienos lygio (Leigh ir kt, 2000). Fermentuotos dešros − visame pasaulyje gaminami m÷sos gaminiai, kurie gali būti biogeninių aminų šaltinis.
Didelis d÷mesys yra skiriamas biogeniniams aminams, ypač d÷l vartotojų su padidejusiu jautrumu šiems junginiams. Nustatytos uždrausto veikimo aminų oksidaz÷s, fermentai, įtraukti į kenksmingų medžiagų sąrašą (Durlu-Ozkaya et al., 2001)
Biogeninių aminų įvairov÷ labai didel÷.
• Histaminas – junginys, galintis susidaryti iš amino rūgšties histidino. Veikia kaip nervinių inpulsų neš÷jas, taip pat, kaip įspejantis signalas, atsakantis į alergines reakcijas ar audinio pakenkimą. Histaminas taip pat svarbus skrandžio rūgščių sekrecijos stimuliatorius (Leigh ir kt, 2000).
• Tiraminas - medžiaga, kuri yra nustatyta įvairiuose maisto produktuose, ir siejamas su padidintu kraujospūdžiu ir galvos skausmais. (Leigh et al, 2000)
• Serotoninas - centrin÷s nervų sistemos neurotransmiteris, kuris siejamas su nuotaikos miego, apetito reguliavimu, bei seksualumu (Leigh et al , 2000).
Trys katecholaminai neurotransmiteriai
• Noradrenalinas - neurotransmiteris, kuris siejamas kaip miego, budrumo, d÷mesio, maitinimosi, o taipogi kaip įtampos hormonas, išskirtas antinksčių liaukų, reguliuoja nervų sistemą (Bover-Cid et ir kt., 2001).
• Adrenalinas - antinkščių (įtampos) hormonas, taip pat kaip neurotransmiteris esantis smegenų žemesniuose lygmenyse (Bover-Cid. ir kt., 2001a)
• Dopaminas - neurotransmiteris, susietas su motyvacija, pripratimu, elgesiu, ir kūno jud÷jimo koordinacija (Bover-Cid ir kt., 2001).
• Triptaminas - monoamino alkaloidas, jo p÷tsakai randami žinduolių smegenyse, veikia, kaip neuromoduliatorius ar neurotransmiteris (Bover-Cid ir kt., 2001).
Tarp egzogeninių bei endogeninių biogeninių aminų nustatyti skirtumai. Egzogeniniai aminai yra gaminami daugelyje skirtingų audinių (pvz.: adrenalinas − antinksčių liaukoje, kaulų čiulpuose, histaminas stuburo smegenų ląstel÷se ir kepenyse). Aminai yra perduodami į organizmą per kraujo sistemą. Egzogeniniai aminai tiesiogiai patenka iš maisto į žarnyną, etilo alkoholis gali padidinti absorbcijos greitį. Monoaminų oksidaz÷s (MAO) ardo biogeninius aminus bei trukdo besaikei rezorbcijai. MAO yra taip pat naudojami kaip vaistai depresijos gydyme.(Bover- Cid. ir kt., 2001).
2.2. Biogeninių aminų toksiškumo žmogaus organizmui įvertinimas
Biogeninių aminų suvartojimas su maistu didel÷mis koncentracijomis gali sukelti migreną, galvos skausmus, skrandžio ir žarnyno problemas.
Apsinuodijimo histaminu simptomai yra: širdies ir kraujagyslių sistemos ligos, žemas kraujospūdis, paraudusi oda, galvos skausmai, pabrinkimai ir išb÷rimai, tipiški alerginiai susirgimai (Stratton ir kt., 1991; Van Gelderem ir kt, 1992; Bardocz, 1995).
Apsinuodijus tiraminu, simptomai gali būti tokie: migrena, bei aukštas kraujospūdis. Į žmogaus organizmą su maistu patekusį tiramino kiekį, organizmas lengvai detoksikuoja. (Bardocz, 1995). Tačiau, jei detoksikacijos mechanizmas sutrikęs, kai asmuo stokoja aminooksidaz÷s ar buvo gydytas oksidazių fermentais, d÷l didelio tiramino kiekio suvartojimo, gali prad÷ti jie kauptis ir sukelti toksikozes (Halasz ir kt, 1994). Maždaug 20% Europos gyventojų, kurie reguliariai vartoja MAO (mono aminų oksidazes) – vaistus, kaip antidepresantus, kurie sustabdo aminooksidazių veiklą, tiraminas sukelia nerimą (Maijala ir Eerola, 1993).
Putrescinas ir kadaverinas gali padidinti histamino ir tiramino veikimą, veikia sinergetiškai bei pasunkina žmogaus organizme sukeltus negalavimus. Kiti junginiai, kaip alkoholis ir acetaldehidas, taip pat gali sustiprinti biogeninių aminų toksiškumą, kadangi jie skatina biogeninių aminų transportavimą, pasisąvinimą per žmogaus žarnyno sieneles. Apskritai, labai sud÷tinga nustatyti biogeninių aminų toksiškumo ribas, jų toksiškumas priklauso ne vien nuo pačių biogeninių aminų buvimo, bet yra taip pat sustiprinamas kitų junginių. Be to jų poveikis gali būti efektyviai sumažintas specifiškai detoksikuojančių skirtingų organizmo mechanizmų. Biogeninių aminų nuodingumas priklauso nuo eil÷s veiksnių (Paulsen ir kt, 2001).
Kyla labai daug neaiškumų, nagrin÷jant įvairių biogeninių aminų toksiškumą (Lipp ir Pakilo, 1997). Įvairių medžiagų, kurios didina biogeninių aminų toksiškumą, vaidmuo ir saveikaujantys veiksniai buvo tirti Leigh ir kt. (2000). Nustatyti aminų koncentracijas, įvertinant jų toksinį potencialą, nepakanka. Pastaraisiais metais, buvo tiriama in vitro toksinų ir biogeninių aminų mutagenizacija bei analizuoti atskiri susidarę junginiai. Kalbant apie dažniausiai aptinkamus m÷soje ir m÷sos produktuose biogeninius aminus, tiraminą, kadaveriną, putresciną ir histaminą, galima teigti, kad šių aminų koncentracijos yra linkusios
keistis produktuose, tod÷l keičiasi ir biogeninių aminų kompozicija, jos toksiškumas (Leigh ir kt, 2000). Kai kurie iš šių aminų, tokie kaip histaminas, yra dažnai aptinkami ne tik m÷sos produktuose, bet ir žuvyje, o jo sukelti toksikologiniai padariniai žmogaus organizme būna sunkūs, pasitaiko mirties atvejų, tod÷l jų kiekiai žuvies produktuose yra ribojami visose Europos šalyse. Tuo tarpu histamino kiekiai m÷sos produktuose yra rekomenduojami riboti tik pagal Codex Alimentarius ir daugelyje Europos sąjungos šalių n÷ra reglamentuojami. Buvo pasteb÷ta, kad histamino koncentracijos kai kuriuose produktuose gali pasiekti 100 mg/kg ar žymiai didesnes, pvz, vytintose dešrose, 100 mg/kg yra priimta riba. Tokia koncentracija priimama kaip apsinuodijimo maistu simptomų pradin÷ koncentracija (Stratton ir kt., 1991), o produktai, kuriuose nustatoma tokia histamino koncentracija, turi būti pašalinti iš mitybos.
Biogeninio amino tiramino kiekis maisto produktuose bus nuodingas, kai sieks 125 mg/kg. Suvartojus 100 g bet kurių m÷sos gaminių ( saliami dešros, kraujo dešrų, ar m÷sainių), su tokiu tiramino kiekiu ir 8,4 mg/kg mono aminų oksidazių kiekiu, galima apsinuodyti. Biogeniniais aminais neapsinuodintume, jeigu jų m÷sos gaminiuose būtų randama norma, bet visuomet apsinuodijimo laipsnis priklauso nuo organizmo jautrumo (Stratton ir kt., 1991).
Įvairius biogeninius aminus (spermidinas, sperminas, tiraminas, putrescinas, ir kadaverinas), paveikus karščiu, gali susidaryti šalutiniai toksiški jų skilimo junginiai ar jie gali jungtis su nitritais ir sudaryti kancerogeninius junginius - nitrozaaminus. Tai ypač svarbu žinoti, gaminant termiškai apdorotus m÷sos gaminius su nitritų bei nitratų priedais (Leigh ir kt, 2000).
Įvairūs autoriai teigia, kad yra neabejotinai didelis pavojus apsinuodyti m÷sos gaminiais, kurių sud÷tyje yra susikaupusių biogeninių aminų.
2.3. Biogeninių aminų susidarymo m÷sos gaminiuose priežastys
Biogeninių aminų susidarymas m÷sos gaminiuose yra sąlygojamas mikroorganizmų sud÷ties ir veiklos ir susidaro is amino rūgščių, veikiant dekarboksilaz÷ms. Biogeninių aminų (tokių kaip diaminas putrescinas ir kadaverinas) buvimas bei jų žinoma kilm÷ suteikia informacijos apie tam tikrų mikroorganizmų buvimą dešros matricoje (Hernandez-Joyer,
1996). Fermentuotuose produktuose tam tikrų biogeninių aminų dideli kiekiai gali būti prastos kokyb÷s žaliavos, užterštos ar paveiktos blogų laikymo ir apdirbimo sąlygų, pas÷km÷ (Kraštas ir kt., 1990).
Mikroorganizmai, atsakingi už fermentacijos procesą, gali tur÷tu įtakos biogeninių aminų susikaupimui. Biogeninių aminų susidarymui reikia tam tikrų sąlygų: reikia, kad būtų pakankamai laisvų ir lengvai mikroorganizmų fermentams pasiekiamų amino rūgščių, reikia, kad būtų pačių mikroorganizmų dekarboksilazių, bei palankių aplinkos sąlygų, tokių, kaip žemas pH, anaerobinių mikroorganizmų gausa, mikrobinių fermentų aktyvumas. Šios sąlygos, paprastai, išpildomos dešrų fermentavimo proceso metu, platus kiekybinis ir kokybinis biogeninių aminų diapazonas gali būti aptiktas būtent fermentuotose dešrose. Didel÷ biogeninių aminų įvairov÷ fermentuotose dešrose sąlygojama skirtingų ir didelio kiekio bakterijų buvimo tiek dešrų žaliavoje brandinimo pradžioje, tiek dešrų apdorojimo aplinkoje, taip pat ir technologinių faktorių (Suzzi ir Gardini, 2003). Tiraminas yra dažniausiai aptinkamas aminas fermentuotose dešrose tod÷l, kad jo kilm÷ siejama su fermentinių pieno rūgšties bakterijų veikla. Diaminai putrescinas ir kadaverinas yra paprastai antri pagal aptikimo dažnumą aminai fermentuotose dešrose. Nors kai kurios pienarūgšt÷s bakterijos ir stafilokokai buvo apibūdinti, kaip potencialūs putrescino ir mažais kiekiais kadaverino gamintojai, diaminai yra dažniausiai siejami su ornitino ir lizino dekarboksilazių veikla.( Bover- Cid ir kt., 1999; Eerola, 1998).
Žaliavos kokyb÷ yra sekanti biogeninių aminų susidarymo faktorius fermentuotose dešrose. Dideli diaminų kiekiai, ypač kadaverino, buvo susieti su žemos kokyb÷s žaliava, kurioje ypač gausu enterobakterijų (Bover-Cid ir kt., 2001). M÷sos pasirinkimas, žaliavos atšildymo laikas ir temperatūra yra svarūs faktoriai įtakojantys biogeninių aminų susidarymą (Maijala ir kt., 1995).
Fermentuotų dešrų gamyboje šviežios (ypač riebios) ir atšaldytos iki 0 °C tenperatūros m÷sos mas÷ sumažintų mikroorganizmų augimą bei biogeninių aminų susidarymą dešrų gaminimo pirmuose technologiniuose etapuose. Tačiau gamintojai dažnai dešrų gamybai naudoja ne šviežią m÷są tiesiai tiekiamą iš skerdyklos, o kauptą kelias dienas ir užšaldytą o v÷liau defrostuotą. Tokioje žaliavoje greitai vystosi nepageidaujama mikroflora, ypač fermentuotų dešrų brandinimo ir džiovinimo metu (Maijala ir kt., 1995).
2.3.1. Veiksniai, turintys įtakos biogeninių aminų susidarymui
Biogeniniai aminai susidaro, dekarboksilinant tam tikras laisvas amino rūgštis. Bakterin÷s dekarboksilaz÷s n÷ra labai specifin÷s, bet jų veiklą apsprendžia bakterijų rūšis (Bardocz, 1995). Tokiu būdu, biogeninių aminų sudarymui reikalingos laisvos amino rūgštys, dekarboksilaz÷s ir tinkamų aplinkos sąlygų buvimas. Vadinasi, visi min÷ti faktoriai gali įtakoti biogeninių aminų tipą ir kiekį. Išskiriami šie biogeninių aminų susidarymą m÷sos gaminiuose įtakojantys faktoriai (pav. 1), (Izquierdo-Pulido ir Vidal-Carou, 2001):
1. Žaliavos kokyb÷ ─ m÷sos sud÷tis, pH, temperatūra, fermento buvimas žaliavoje, aktyvumas, mikroorganizmų sud÷tis, substrato pasiekiamumas;
2. Technologinis procesas – žaliavos apdorojimo būdas,
3. gaminio pakuot÷ ─ vakuumin÷, modifikuotos dujų atmosferos ar kt. 4. produkto laikymo sąlygos - trukm÷, temperatūra ir t.t.
Šie faktoriai yra aiškiai tarpusavyje susiję ir veikia gaminant įvairius m÷sos gaminius, vykstant technologiniams procesams, bei gaminių laikymo metu (Bover- Cid ir kt., 2001).
1.pav. Faktoriai, veikiantys biogeninių aminų susidarymą
Laisvos amino rūgštys
Amino rūgščių
dekarboksilaz÷s Biogeniniai aminai
Kokyb÷s indeksas Mikroorganizmai apdirbimas ir laikymo sąlygos m÷sos sud÷tis FAAs Riebumas pH, ir t.t Enterobakterijos Pseudomonadaceae Mikrokokai Laktobaterijos Apdorojimas Temperatūra/ laikas Supakavimas Priedų prid÷jimas Žaliava
2.3.2. Biogeninių aminų susidarymo mechanizmas Proteinai Peptidai
Pav. 2. Biogeninių aminų susidarymo mechanizmas Proteinas
Endopeptidas
Tirozinas Histidinas Triptofanas
s Lizinas Glutaminas Ornitinas Argininas
Endopeptidai Egzopeptidai
Tiraminas Histaminas Kadaverinas
Aminų acidų Dekarboksilaz÷ s
2.4. Biogeninių aminų kiekiai m÷sos žaliavoje, m÷sos gaminiuose
Biogeninių aminų kiekiai fermentuotų dešrų žaliavoje pateikti 1 lentel÷je. 1. lentel÷ biogeninių aminų kiekiai m÷sos žalaivoje (S.Hugo, 2002).
Biogeniniai aminai aukštas n=10 sd CV% aukštas Sd n=1 9 Triptaminas 18 0,8 4,2 60 6,2 10 Pfenilaminas <5 75 4,2 5,5 Putrescinas 100 0,9 0,9 340 13 3,8 Kadaverinas 120 1,2 1,0 610 14 2,3 Histaminas 35 0,5 1,3 200 6,9 3,4 Serotoninas 4.1 0,5 11 13 1,6 12 Tiraminas 63 0,9 1,4 220 7.-1 3,4 Spermidinas 1,5 0,1 2,3 4,0 2,7 7,3 Sperminas 29 0,5 1,9 1,8 1,8 5,4
Pakartotiniai rezultatai (mg/kg) metodo; n = eil÷s numeris; SD = standarto kiekis; CV°'o = kooficijantų variaantai..
Įvairių autorių duomenų analiz÷ pateikta 2 lentel÷je. 2 lentel÷ biogeninių aminų kiekiai skirtingose dešrose
Biogeniniai aminai mg/kg Produkto pav. Die nos po pag ami Put. Ca d. Hi s. Ti r. Sp er mi Sper min as Ben dras kiek is Literatūr os šaltinis Mažylių dešrel÷s 1 0,19 - 0,3 5 0, 17 - - 0,7 1 S.Hugo., 2002 6 0,08 - 0, 1 0,0 1 - - 0,19 S.Hugo., 2002 13 0,11 - 0,1 3 0, 16 - - 0,40 S.Hugo., 2002 20 0,08 - 0, 18 - - - 0,2 6 S.Hugo., 2002 Orginalio je dešroje 1 3,02 - 0, 08 0, 06 3,29 J.M.Fern andesas 2001 6 0,08 - 0, 37 0, 1 - - 0,55 J.M.Fern andesas
2001 13 0,55 - 0, 46 0,1 3 - - 1,14 J.M.Fern andesas 2001 20 0,04 - 0, 14 0,0 5 - - 0,23 J.M.Fern andesas 2001 Daktariš koje dešroje 1 5,32 - 0, 16 1,1 2 - - 6,60 D.Ream arkers., 2000 6 0,7 - 0, 12 0, 8 - - 1,62 D.Ream arkers., 2000 13 0,55 - 0, 46 0,1 3 - - 1,14 D.Ream arkers., 2000 20 0,05 - 0, 02 0,0 1 - - 0,08 D.Ream arkers., 2000 Kiaulien os žaliava 1,75 13 ,3 4, 7 - 7, 0 67,1 93,8 5 Halasz., 1994 Jautienos žaliava 1,75 - 1, 1 - 2, 2 28,7 33,7 5 Harnan dez-Jover., 1996 Sukapota kiauliena 1 Nd 69 N d 96 N d 8 N d 39 Nd 5 Nd 39 Nd 256 Wortber g ir VolIer, 1982 kiauliena 12 74,1 - 31 ,8 12 ,4 11 3, 3 331, 3 562, 9 Sayen- EL-Daher. 1984 Virta malta Kiaulien a 12 85,4 - 85 ,4 25 ,1 18 9, 0 382, 1 767 Sayen- EL-Daher. 1984 Kiaulien a 15 18,9 43 ,0 9, 9 - 3, 1 31,2 106, 1 Halasz., 1994 Jautiena (vakume) 7 (sav 18 54 3 6 3 25 109 Edwards .,
.) 1987 Jautiena ir kiauliena 13 (sav ) 20 68 16 60 9 600 773 Nadon., 2001 Kiaulien a 21 6,6 39 ,6 - 0, 7 3, 2 26,5 76,6 Ordonez ., 1991 Vakume sterili jautiena 8(sa v) 1 0, 3 - - - - 1,3 Edwards ., 1985 Rūkyta kiaulieno s šoninei Nd1 N d5 - - 1-6 20-49 Nakamu ra., 1989 Bolonijo s fermentu ota dešra Nd 29 N d 57 N d 6 N d 29 1, 5-4 15-36 Wortber g ir Woller., 1992 Brandinti m÷sos patiekala i "Sobrasa da - - 3, 1-14 ,3 14 ,2 77 ,6 - - 17,3 -91,9 Vidal-Carou., 1990 egiptietiš kos sausos dešros 12-102 5, 6-38 ,5 7, 5-40 ,5 9, 5-52 ,8 5, 3-11 ,7 1,5-5,2 41,4 -250, 7 Shalaby. , 1993 Ispanisko s fer.dešro s “Mini-saliami“ 42-139 - 4-16 3-12 5-10 25 79-177 Trevino. , 1997 Nd-neišaiškinta
2.5. Biogeninių aminų nustatymo metodai
Biogeninių aminų nustatymui gali būti naudojama plonasluoksn÷ chromatografija, dujų chromatografija, kapiliarų zonos electroforez÷, ir dažniausiai naudojams efektyviosios skysčių atvirkštinių fazių chromatografija (ESCH).
3. TYRIMŲ OBJEKTAI IR METODAI
Tyrimų objektas. Biogeninių aminų tyrimams prekybos centre buvo atrinkti šie gaminiai: 1. Kiaulienos kumpis
1. Kiaulienos nugarin÷ 2. Kiaulienos mentin÷
3. Virtos įvairių rūšių dešros - skirtingų pavadinimų, skirtingų gamintojų; 4. Karštai rūkytos a.r., vieno gamintojo dešros,
5. Šaltai rūkytos a.r. dešros pagamintos su probiotikais bei probiotikais ir prebiotikais.
Šviežia m÷sa ir virtų dešrų m÷giniai buvo laikyti šaldytuve, (4±2) ºC temperatūroje , iki 1 paros, šaltai ir karštai rūkytos dešros – iki 35 parų. Šalto rūkymo m÷giniai buvo tirti 0, 15, 20, 35 parą. Karšto rūkymo m÷giniai buvo tirti 1, 8, 15, 36 parą.
Metodai. Biogeninių aminų: tiramino, putrescino ir histamino kadaverino, spermidino ir spermino junginių kiekybin÷ analiz÷ atlikta efektyviosios skysčių atvirkštinių fazių chromatografijos metodu. M÷giniai buvo homogenizuoti. Biogeniniai aminai buvo ekstrahuoti 0,4 mol/l perchloro rūgštimi. Ekstrakto dalis 45 min buvo derivatizuota 40ºC dansylchlorido tirpalu (5-dimethylaminonaphtalene-1-sulfonyl chloride). Po derivatizacijos, atv÷sinus iki kambario temperatūros, dansylchlorido likutis buvo pašalintas 25 proc. amoniaku. M÷giniai buvo nufiltruoti per 0,45µm filtrą, įšvirkšti po 20µl ir buvo išanalizuoti ESCH sistemoje. ESCH sistema – kolon÷l÷ LiChroCART® 125-4 plienin÷, eliuentas: B- acetonitrilas, A- amonio acetatas 0,1mol/l (50% B – 90 % B 19 min, eiga 20 min, po eigos 50 % B 8 min), t÷km÷s sparta 0,9 ml/min, UV detekcija prie 254 nm. Identifikacija buvo atlikta, lyginant kiekvieno nustatomo biogeninio amino sulaikymo trukmę su kiekvienos etalonin÷s medžiagos sulaikymo trukme. Kiekybin÷ analiz÷ buvo atlikta pagal vidinio standarto metodą, skaičiuojant smail÷s plotą apibr÷žtam etalonin÷s medžiagos kiekiui. Identifikuota, lyginant kiekvieno nustatomo amino sulaikymu trukmę su kiekvienos etalonin÷s medžiagos sulaikymo trukme. Kiekybin÷ analiz÷ atlikta pagal vidinio standarto metodą, skaičiuojant smail÷s plotą apibr÷žtam etalonin÷s medžiagos kiekiui. Pateikiamos vidutin÷s reikšm÷s ± standartinis nuokrypis.
Tyrimo rezultatai ir statistin÷ duomenų analiz÷ apdorota naudojant kompiuterines programas „Microsoft Exel 2007“ ir ANOVA. Šiomis programomis apskaičiuoti statistinių duomenų aritmetiniai vidurkiai (
x
) ir aritmetinio vidurkio paklaida (± m x).4. Tyrimų rezultatai
4.1. Biogeninių aminų tyrimai m÷sos gaminių žaliavoje
Ištirtuose m÷sos žaliavos m÷giniuose biogeninių aminų kiekis svyruoja nuo 3 iki 165,7 mg/100g produkto, dominuojantis aminas yra putrescinas ir sperminas kurių visuose m÷giniuose randamas didžiausias kiekis.
Didžiausias histamino kiekis buvo nustatytas mentin÷je - 15,7 mg/kg, mažiausias - nugarin÷je - 4,0 mg/100g produkto. Tiramino didžiausias kiekis buvo nustatytas mentin÷je 27,2 mg/100g produkto, mažiausias kiekis - nugarin÷je 13,3 mg/100g produkto (3 lentel÷). Biogeninių aminų kiekiui šiuose m÷giniuose tur÷jo įtakos daug faktorių: skirtinga žaliava, sud÷tis, gaminimo data.
3 lentele. Biogeninių aminų kiekiai žaliavoje
Biogeniniai aminai Nugarin÷ mg/100g Kumpis mg/100g Mentin÷
mg/100g PUT 55±1,2 90,2±2.5 95,5±2,7 HIS 4±0,01 12,3±0,5 15,7±0,3 CAD 0 0 0 TIR 13,3±1.6 24,2±5.6 27,2±2.6 SP 34,8±1,3 141,9±4.5 145,7±4.5 SPD 3,1±0,01 7,4±0,01 9,91±0,01 Bendras biogeninių aminų kiekis 110,2 276 283,6
4.2. Biogeninių aminų susidarymo šaltai rūkytose dešrose dinamika
Dešrų su probiotiku laikymo pradžioje, iki 15 parų, visuose m÷giniuose pasteb÷ta bendra tendencija – maž÷ja bendras biogeninių aminų kiekis, taip pat maž÷ja putrescino ir histamino, bet nesikeičia tiramino kiekis. Laikant iki 30 parų, steb÷ta sud÷tinga biogeninių aminų frakcijų dinamika. Bendra tendencija tokia: pagaminus m÷sos produktą, tam tikrą laiką biogeninių aminų maž÷ja, v÷liau jų kiekis stabilizuojasi, o jau saugaus vartojimo termino pabaigoje biogeninių aminų kiekis did÷ja. Didžiausia putrescino koncentracija po 35 parų dešrose, pagamintose su probiotikais – 8,62 mg/kg. Dešrose su prebiotikais ir probiotikais nustatyta putrescino koncentracija –54,51mg/kg. Didžiausia histamino koncentracija (3,3mg/kg) nustatyta šaltai rūkytose dešrose su probiotikais, o mažiausia – dešrose, pagamintose su prebiotikais ir probiotikais – 1,95 mg/kg. Dešrose su probiotikais nustatyta histamino koncentracija – 3,3 mg/kg. Tiramino koncentracija dešrose, pagamintose su probiotikais – 4,05 mg/kg. Dešrose su prebiotikais ir probiotikais nustatyta 8,75 mg/kg histamino koncentracija Laikymo metu didžiausia putrescino koncentracija vyrauja šaltai rūkytose dešrose, pagamintose su probiotikų ir prebiotikų priedu, o mažiausia - su probiotinių kultūrų priedais. Daugiau histamino susidar÷ dešroje su probiotin÷mis kultūromis ir prebiotikų priedu (3 paveikslas).
Rezultatai rodo, kad šaltai rūkytose dešrose su probiotikais putrescino ir kitų biogeninių aminų kiekis, laikant nuo 15 iki 30 parų, praktiškai nekinta, o dešrose su prebiotikais ir probiotikais putrescino pradeda daug÷ti jau po 15 parų ir daug÷ja iki bandymo pabaigos. Kitų biogeninių aminų kiekis nekinta.
Mažiausias bendras biogeninių aminų kiekis nustatytas dešrose su probiotiku ir prebiotiku per visą laikymo laikotarpį lyginant su dešra tik su probiotiku (4 pav.).
■- histaminas◊- putrescinas,▲-tiraminas
3 paveikslas. Biogeninių aminų frakcijų dinamika šaltai rūkytose dešrose su prebiotikais ir probiotikais
. ■- m÷giniai su prebiotiku ir probiotiku,, ▲-meginiai su probiotikais
4 paveikslas Biogeninių aminų dinamika skirtingos receptūros šaltai rūkytose dešrose
. 4.3. Biogeninių aminų susidarymas virtose ir karštai rūkytose dešrose
Ištirtuose virtų dešrų m÷giniuose atrinktuose atsitiktiniu būdu prekybos tinkle, biogenių aminų kiekis svyruoja nuo 6 iki 350 mg/kg produkto (6 pav.). Dominuojantis aminas yra
0 50 100 150 200 250 0 15 35
laikymo trukme paromis
b io g e n in ia i a m in a i, m g /k g 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 15 20 35
laikymo trukme, paromis
B io g e n in ia i a m in a i, m g /k g
putrescinas, kurio yra visuose m÷giniuose. Didžiausias histamino kiekis buvo apie 230 mg/kg (4 lentel÷, 7 pav.). Biogeninių aminų kiekiui šiuose m÷giniuose tur÷jo įtakos daug faktorių: skirtinga žaliava, sud÷tis, gaminimo data.
0 5 10 15 20 25 30 35 1 2 3 gamintojai b io g e n in ių a m in ų k ie k is , m g /k g
▪ - tiraminas, ◊ - Putrescinas, ▲- histaminas
6 paveikslas. Biogeninių aminų kiekis to paties pavadinimo virtose-rūkytose įvairių gamintojų dešrose. 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 m÷ginio nr. B io g e n in ių a m in ų k ie k is , m g /k g
▪ - tiraminas, ◊ - Putrescinas, ▲- histaminas 7 paveikslas. Biogeninių aminų kiekis virtose dešrose
4 lentel÷. Biogeninių aminų kiekis virtose dešrose M÷ginio nr. Putrescinas, mg/kg Histaminas, mg/kg Tiraminas, mg/kg Bendras biogeninių aminų kiekis, mg/kg 1. 10.8±0.5 3.4±0.1 - 14.2 2. 20.9±0.6 149.3±4.5 187.9±5.6 358.1 3. 156.3±4.7 15.4±0.5 21.4±0.6 193.1 4. 75.6±2.3 78.5±2.3 4.2±0.1 158.3 5. 41.6±1.2 2.9±0.1 0.99±0.01 45.5 6. 4.8±0.1 - 1.8±0.1 6.5 7. 102.5±3.1 14.5±0.5 13.5±0.5 130.5 8. 3.9±0.1 3.0±0.1 8.2±0.1 15.1 9. 74.4±2.3 94.5±2.8 39.6±0.6 208.5 10. 60.0±1.8 226.8±6.8 70.0±2.3 356.8 11. 9.5±0.5 2.3±0.1 7.4±2.3 19.2 12. 27.9±0.6 20.7±0.6 131.9±3.9 180.5 13. 24.7±0.6 42.5±1.2 49.3±1.5 116.5
Karštai rūkytose dešrose užfiksuoti biogeninių aminų kiekiai yra mažesni negu virtose. Pirmą parą po pagaminimo biogeninių aminų aptikta tik dešroje Nr.1, joje histamino nustatyta 1,07 mg/kg (5, 6, 7 lentel÷s). V÷liau nedideli biogeninių aminų kiekiai susidar÷ visose dešrose. Putrescino kiekis per visą 36 parų laikotarpį imant visas dešras svyravo 0-0,32 mg/kg, histamino – 0-1,07 mg/kg, tiramino – 0-0,26 mg/kg ribose. Bendras biogeninių aminų kiekis did÷jo iki 15 parų po pagaminimo dešrose Nr. 1 ir Nr.2 ir iki 8 parų – Nr.3 dešroje. Dešroje Nr. 1 per pirmąsias 8 paras stebimas tirtų biogeninių aminų bendro kiekio, kritimas, kuris susijęs su histamino koncentracijos sumaž÷jimu. Maksimali biogeninių aminų
koncentracija užfiksuota 15 parą po pagaminimo Nr.1 dešroje – 0,64 mg/kg. V÷liau tirtų biogeninių aminų bendras kiekis maž÷jo ir 36 parą Nr.1, Nr.2 ,Nr.3 dešrose buvo atitinkamai 0,50; 0,21; 0,15 mg/kg. Temperatūra visą dešrų laikymo periodą buvo pastovi – 5,6±0,5ºC. Dešrų pH reikšmių padid÷jimas nuo 6,07 iki 6,73 taip pat liudija apie dešrų sud÷ties pasikeitimus bakterin÷s veiklos pasekoje.
Lentel÷ 5. Biogeninių aminų vidutin÷s reikšm÷s dešroje Nr. 1 diena po pagaminimo Rodiklis 1 8 15 36 Put - 0,14±0,10 0,32±0,12 0,11±0,02 His 1,07±0,01 0,29±0,06 0,22±0,09 0,13±0,06 Tir - 0,13±0,04 0,10±0,05 0,26±0,10 Biogeniniai aminai, mg/kg Bendras 1,07±0,01 0,56±0,07 0,64±0,05 0,50±0,06 pH 6,07±0,02 6,16±0,02 6,23±0,02 6,73±0,02 Laikymo temperatūra 5,0 5,8 5,5 6,0 Dešros temperatūra 7,2 6,1 5,1 5,0
Lentel÷ 6. Biogeninių aminų vidutin÷s reikšm÷s Nr. 2 dešroje diena po pagaminimo Rodiklis 1 8 15 36 Put - 0,07±0,03 0,14±0,02 0,03±0,01 His - 0,12±0,07 0,32±0,06 0,11±0,08 Tir - 0,04±0,01 0,11±0,03 0,07±0,01 Biogeniniai aminai, mg/kg Bendras - 0,23±0,04 0,57±0,04 0,21±0,03 pH 6,12±0,02 6,19±0,02 6,16±0,02 6,87±0,02 Laikymo temperatūra 5,0 5,8 5,5 6,0 Dešros temperatūra 7,5 6,4 5,3 5,3
Lentel÷ 7. Biogeninių aminų vidutin÷s reikšm÷s dešroje Nr.3 diena po pagaminimo Rodiklis 1 8 15 36 Put - 0,18±0,05 0,09±0,03 0,07±0,04 His - 0,35±0,11 0,32±0,11 0,06±0,03 Tir - 0,06±0,03 0,03±0,01 0,02±0,01 Biogeniniai aminai, mg/kg Bendras - 0,59±0,07 0,44±0,02 0,15±0,03 pH 6,12±0,02 6,17±0,02 6,20±0,02 6,78±0,02 Laikymo temperatūra 5,0 5,8 5,5 6,0 Dešros temperatūra 7,3 6,0 4,8 4,8
Karštai rūkytose vieno gamintojo karštai rūkytose dešrose vyrauja labai maži putrescino, histamino ir tiramino kiekiai. Karšto rūkymo jų realizavimo periodu bendras putrescino, histamino, tiramino kiekis svyruoja nuo 0 iki 1,07 mg/kg. Diaminų kiekis virtų dešrų realizavimo periodu turi tendenciją maž÷ti.
4.4. Biogeninių aminų susidarymo m÷sos gaminiuose prevencija Prevenciją užtikrintų:
• Tinkamas žaliavos parinkimas tam tikro terminio apdorojimo dešrų gamybai (virtoms dešroms tinka ką tik paskersto gyvulio m÷sa, dar pilnai neatv÷susi, arba mentin÷, subrandinta m÷sa; šaltai rūkytų dešrų gamybai tinka aukščiausios rūšies sprandin÷, kumpis, nugarin÷);
• Tinkamų priedų parinkimas ypač termiškai apdorotų dešrų gamybai;
• Tinkamos probiotin÷s kultūros ir prebiotiko parinkimas šalto rūkymo ar vytintų dešrų gamybai;
• Optimalių aplinkos, gamybos ir laikymo sąlygų užtikrinimas.
Žaliavos kokyb÷ yra pagrindinis faktorius, veikiantis aminų sudarymą m÷sos gaminiuose. Dešrų kokybę ir saugą biogeninių aminų atžvilgiu gali veikti ne tik žaliava, bet ir
technologiniai procesai, aplinkos sąlygos, receptūros komponentai. Nustatyta, kad putrescino susidarymą skatina bakterijų veikla gamybos ir netinkamo saugojimo metu, tuo tarpu spermidinas ir sperminas į produktą patenka iš nekokybiškos žaliavos. Terminio apdorojimo režimas taip pat yra vienas iš veiksnių, skatinančių biogeninių aminų kiekio did÷jimą m÷sos produktuose. M÷sos perdirbamojoje pramon÷je naudojami konservuojantys cheminiai junginiai. Bandomi sulfitiniai preparatai (natrio sulfitas), mažinantys bendrą mikroorganizmų skaičių, tačiau biogeninių aminų – tiramino ir putrescino – produkte susidaro daugiau nei įprastuose produktuose, pagamintuose be konservanto. Taigi konservuojančio priedo parinkimas gali tur÷ti nepageidaujamą poveikį biogeninių aminų kiekiui. Produkto sand÷liavimo sąlygos taip pat gali paspartinti ar sul÷tinti biogeninių aminų susidarymą m÷sos produkte. Kaip rodo tyrimų duomenys atskirų biogeninių aminų, ypač tiramino, sand÷liavimo metu padaug÷ja nežymiai, tačiau bendras biogeninių aminų kiekis dešrose, laikytose aukštoje (22ºC) temperatūroje, padid÷jo ženkliai. Apibendrinant literatūros duomenis galima pasteb÷ti, kad daugeliu atveju biogeninių aminų susidarymą apsprendžia žaliavų kokyb÷, konservuojantieji ir funkciniai priedai, šiluminio apdorojimo režimas, taip pat ir saugojimo sąlygos.
6. IŠVADOS
1. Biogeninių aminų kiekiai žaliavoje priklauso nuo žaliavos kokyb÷s, skerdenos dalies. 2. Lyginant biogeninių aminų susidarymą skirtingo apdorojimo dešrose, biogeninių
aminų bendri kiekiai mažiausi buvo nustatyti karštai rūkytose vieno gamintojo dešrose, o didžiausi - virtose skirtingų gamintojų dešrose.
3. Skirtingų gamintojų ir rūšių virtose dešrose bendras biogeninių aminų kiekis svyruoja plačiose ribose nuo 6 iki 350 mg/kg produkto. Biogeninių aminų kiekis tiesiog
proporcingas dešrų kokybei t.y. mažiausias – aukščiausios rūšie dešrose ir didžiausias antros rūšies dešrose.
4. Karštai rūkytose vieno gamintojo dešrose vyravo labai maži putrescino, histamino ir tiramino kiekiai. Tai apsprend÷ dešrų kokyb÷ (aukščiausia rūšis). Diaminų kiekis karštai rūkytų dešrų realizavimo periodu turi÷jo tendenciją maž÷ti.
5. Bendras biogeninių aminų kiekis buvo reikšmingai mažesnis visą šaltai rūkytų dešrų su probiotiku ir prebiotiku 35 parų laikymo laikotarpį, lyginant su jų kiekiais šalto rūkymo dešrose tik su probiotikais, kai p<0,05.
6. Biogeninių aminų susidarymo dinamika šaltai rūkytose dešrose su probiotiku bei probiotiku ir prebiotiku skyresi nežymiai.
7. Apibendrinant atskirų biogeninių aminų frakcijų tyrimus saugaus šaltai rūkytų dešrų laikymo ribose, galima teigti:
• Probiotikai užtikrino technologinio proceso valdymą ir stabd÷ visų tirtų biogeninių aminų susidarymą dešrų laikymo metu iki 15 paros, tačiau laikymo pabaigoje biogeninių aminų kiekis sparčiai augo, o tai rodo probiotin÷s kultūros kiekio galimą sumaž÷jimą d÷l nepakankamo tinkamo substrato (cukraus ar oligosacharidų) kiekio ar nepalankių (žemos temperatūros) sąlygų.
• Prebiotikas tur÷jo didžiausią įtaką probiotiko veiklos užtikrinimui šalto rūkymo dešrose visą saugaus vartojimo periodą, laikant jas iki 35 parų šaldytuve. Taip pat įtakojo histamino kiekio maž÷jimą ir bendro biogeninių aminų kiekio stabilumą ir mažą jų kiekį visą dešrų laikymo laikotarpį - 35 paras.
7. Summary
Subject : Acumulation and prevention of biogenic amines in meat products Master – Inga Mazaliauskait÷
Advisor – Dr. Gintar÷ Zaborski÷n÷
There are researching reasons and prevention biogenic amines formation in meat products. The aim of the work: to make clear the reasons of biogenic amines accumulation in various heat-treatment sausages, foresee preventive manners.
Goals of the research: 1. to explore biogenic amines: putrescine, cadaverine, histamine, tyramine formation in: Sausages raw material, boiled sausages, boiled smoked sausages, cold smoked sausages.
2. To establish biogenic amines formation dynamics in the cold smoked sausages, in that time while they are kept in a safe period limit.
3. To foresee preventive manners which would decrease the quantity of biogenic amines in already mentioned meat products.
Used methodology to perform the researches:
1. Biogenic amines quantitative analysis of: tyramine, putrescine, histamine, cadaverine performed by method of effective liquids reverse phases chromatography.
2. Researches should be repeated 3-5 times and should be given average values +/- standard deflection.
The researches of biogenic amines in the meat products raw material, for researches were selected these products:
1. Porky ham. 2. Porky saddle. 3. Porky shoulder.
The researches of biogenic amines formation, selected these products: 1. Boiled sausages,
2. Cold smoked highest quality sausages made with probiotics and probiotics and prebiotics.
The results:
In the explored samples of meat raw material, the biogenic amines quantity is ranging from 3 till 165, 7 mg/100g product, the dominant amines are putrescine and spermine, their quantity is the biggest that was found in the samples. The biggest biogenic amines concentration on the average – (41, 35 mg/kg) that is settled in the cold smoked sausages with prebiotics, and the least – in the sausages with probiotics and with probiotics on the average – (6, 18 mg/kg).
The conclusion
1. The quantity of biogenic amines in the raw material depends on raw material quality, a part of carcass meat.
2. In compare biogenic amines formation, in the sausages of the different type processing, the least general biogenic amines quantities were found in boiled and boiled smoked sausages, and the biggest – in the cold smoked sausages.
3. Biogenic amines formation dynamics in the cold smoked sausages with probiotics and probiotics and probiotics almost were the same. In summary of the researches of separate biogenic amines fractions in the safe storage limit for the sausages, it is possible to state that:
• Probiotics secured control of technological process and stopped all explored biogenic amines formation when sausages were stored;
• The use of probiotics had the biggest influence on decrease of histamine quantity.
4. From the results of the research we can offer these methods to prevent biogenic amines formation in the sausages:
• The quality of raw material must be high quality in regard to biogenic amines and must correspond to sort and processing of producible product: porky shoulder would be more suitable to produce heat-treatment sausages, ham and saddle to produce – highest quality heat-treated or not heat-treated sausages. • It is recommended, to not heat-treated sausages recipe to include probiotics
and prebiotics, which secures probiotics working and control of technological produce process, persistence of product in the safe period limit, - as biogenic amines formation spreader.
8. Literatūros sąrašas
1. Ansorena D., Montel M., Rokka M., Talon R., Eerola S., Rizzo A., Raemaekers M., Demeyer D. Analysis of biogenic amines in northern and southern European sausages and role of flora in amine production meat Science. 61(2). 2001. Vol. P.141–147.
2. . Archer D., Frezing: an underutilized food safety technology?, International Journal of Food Microbiology 90, 2004, P.127-138.
3. Arnol C. Histamine toxicity from fish products. Adventure Food Research. 1978. Vol. 24. P. 113–154.
4. . Aymerich T,. Martin B,. Garriga and.Hugas M. Microbial quality and direct PCP identification of lactic acid bacteria and nonpathogenic staphylococci from artisanal low-acid sausages, Applied and Environmental Microbiology 69 , 2003. P. 4583-4594. 5. Aymerich M., Artigas M., Garriga M., Monfort J., Hugas M. Effect of sausage ingredients and additives on the production of enterocins A and B by Enterococcus feacium CTC492. Optimization of in vitro production and antilisterial effect in dry fermented sausages. Journal of Food Microbiology. 2000. Vol. 92. P. 189─197. 6. Baley G., Williams D. Potencioal mechanisms for food-related carcinogens and anticarcenogens. Food Technology. 1993. Vol. 47. P. 105–118.
7. Bover-Cid S., Izquierdo-Pulido M., & Vidal-Carou, M. Changes in biogenic
amines and polyamine contents in slightly fermented sausages manufactured with and without sugar. Meat Science, 57(2), 2001. P. 215-221.
8. Bover- Cid S., Miguelez-Arrzado M.J and Vidal Carou M.C. Amino acid-
decarboxylaze activity of bacteria isolated from fermented pork sausages, Intenational Journal of Food Microbiology 66, 2001. P. 185-189.
9. Bover –Cid S., Hernandez- Jover T, Miguelez Arrizado M.J. and.Vidal Carou M.C. Contribution of contaminant enterobacteria and lactic acid bacteria to biogenic amine accumulation in spontaneous fermentation of pork sausages, European Food Research and Technology 216. 2003. P. 477-482.
10. Demeyer D., Raemaekers M.,. Rizzo A,. Holck A,.De Smedt A and.Ten Brink B. Control of bioflavour and safety in fermented sausages: first results of a European
project , Food Research International 33, 2000, P. 171-180.
11. Durlu- Ozkaya, F., Ayhan, K., and Vural N. Biogenic amines produced by
Enterobacteriaceae isolated from meat products. Meat Sci., 58, 2001. P. 163- 166.
12. Edwards R., Dainty R., Hiband C. Putrescine and cadaverine formation in vacuum packed beef. Journal. Applied Bacteriology. . 58, 1985. P. 13–19.
13. Eerola, S., Maijala,.,Roig-Sagues R, Salminen M., & Hirvi, T. Biogenic amines in dry sausages as affected by starter culture and contaminant amine – positive Lactobacillus. Jounal of Food Science, 61(6), 1996. P. 1243-1246.
14. Gardini F., Martuscelli M,. CrudeleA,. Paparela A. and Suzzi G. Use of Staphylococcus xylosus as starter culture in dried sausages: efect on the biogenic amine content, Meat Science 61, 2002, P. 275-283.
15. Garmien÷ G., Šalaševičien÷ A., Baltušnikien÷ A. Šarkinas A. Probiotinių kultūrų fermentuotuose m÷sos gaminiuose įtaka produkto saugumui. Maisto chemija ir technologija. 2005. T. 39 (2). P. 24–29.
16. Gilbert R.J., Louvois J,. Donovan T,.Little C,. Nye K.,. Ribeiro C.D. Guidelines for the microbiological quality of some ready- to – eat foods samled at the point of sale, communicable. Disease and Public Health 3, 2000, P.163-167.
17..Gonzalez- Fernandez C, Santos E.M.,. Jaime I and.Rovira J, Influence of starter cultures and sugar concentrations on biogenic amine contents in chorizo dry sausage, Food Microbiology 20, 2003, P. 275-284.
18. Hughes M.C., Kerry J.P., Arendt E.K, Kenneally P.M., Mesweeney P.L.H. and
O‘Neill E.E . Characterization of proteolysis during the ripening of semidry fermented sausages, Meat Science 62, 2002, P.205-216.
19. ICMSF Microorganizmos de los Alimentos 6. Ekologia microbiana de los produktos alimentarios . Zaragoza, Sain: Editorial Acribia 2000, P.1- 68..
20. Kalač P. Workshop on amines and food safety, Occurrence of biologically active polyamines in foods// COST 922 „Health implications of dietary amines” .. Book of Abstracts.2005, P. 20
21. Kalač P., Krausova P., Križek. Content of polyamines in beef and bovine liver after slaughtering. COST 922 Health implications of dietary amines. Food safery– New perspectives. Larnaca, 2004. P. 21─24.
22. Kebary K.M.K., El-Sonbaty A.H., and Badavi R.M. Effects of heating milk and accelerating ripening of low fat ras cheese on biogenic amines and free amino acids development. Food Chem., 1999, P. 64: 67-75.
23. Komprda T., Neznalova J., Standara S., Bover –Cid S. Effects of starter culture and storage temerature on the content of biogenic amines in dry fermented sausage. Poličan // Meat Science .59 ( 3). 2001. P. 267-276.
24. .Maijala R,. Eerola S,.Hill P and.Nurmi E. The influence of some starter cultures and GDL on the formation of biogenic aminesin dry sausages, Agricultural Science in Finland. 2 , 1993. P. 403-412.
25. Maijala, R., &Eerore S. Contaminant lactic acid bacteria of dry sausages produce Histamine and Tyramine. Meat Science, 35(3). 1993. P, 387-395.
26. Maijala R,. Eerola S,. Lievonen S, Hill P. and. Hirvi T. Formation of biogenic
amines during ripening of dry sausages as affect by starter cultures and thawing time of raw materials, Journal of Food Science 69.1995. P. 1187-1190.
27. Molly K,. Demeyer D,. Johansson G,. Raemaekers M,. Ghistelinck M and. Geenen I. The importance of meat enzymes in ripening and flavour generation in dry fermented sausages. First results of a European project, Food Chemistry 59 (4). 1997. P. 539- 545.
28. Montel M. C., Masson F and. Talon R. Bacterial role in flavour development, Meat Science 49. 1998 . P. (Suppl.1 ) S111- S 123.
29. Nadon, C.A. Ismond, M.A.H., and Holley R. Biogenic amines in vacuum- packaged and carbon dioxide- controlled atmosphere- packaged fresh pork stored at -1.5˚C. J.Food Protec. 642001, P. 220-227.
30. Ordonez J.A,. Hierro E. M, Bruna J.M and. Hoz L. Changes in the components of dry- fermented sausages during ripening, Critical Reviews in Food Science. 1999
31. Ruiz Capillas C., Jimenez- Colmenero F. Biogenic Amines in Meat and Meat Products Critical Reviews in Food Science and Nutrition. Vol. 44 . 2004, P. 489-499. 32. Sanz Y. and.Toldra F. Purification and chraracterization of an aminopeptidase from Lactobacillus sake , Journal of Agriculture and Food Chemistry 45(5), 1997. P.1552- 1558.
33. Simon-Sarkadi L., Holzapfel W. L., Halasz A. Biogenic amine content and microbial contamination of leafy vegetables during storage at 5 ºC. Journal of Food
Biochemistry. Vol. 17.1994. P. 407–418.
34. Straub B., Kicherer M., Schicher S. and W.Hammes. The formation of biogenic amines by fermentation organisms, Zeitschrift fur Lebensmittel- Untersuchung und Forschhung 201, 1995, P. 79-82.
35. Suzzi G and Gardini F. Biogenic amine in dry fermented sausages: a raw, international . Juornal of Food Microbiology 88. 2003. P.41-54.
36. Tailor S.A,. Shulman K. I,. Walter S.E,. Moss J and D. Gardner. Hypertensive episode associated with phenelzine and tap beer. A reanalysis of the role of pressor amines in beer, Journal of Clinical Psychopharmacology 14. 1994. P.5-14.
37. Tändler K. Frischware und Vorverpackung. In: Technologie der Brühwurst. ed.. Tandler K, Akademie Verlang, Berlin, 1985. P. 206–227.
38. Vinci G., & Antonelli M. L. Biogenic amines: Quality index of freshness in red and white meat. Food Control. 2002, 13. P. 519–524.
