InfluenȚa nitraȚilor Și nitriȚilor din carne Și preparatele din carne

INFLUENȚA NITRAȚILOR ȘI NITRIȚILOR DIN CARNE ȘI PREPARATELE DIN CARNE

1. NECESITATEA UTILIZARII NITRAȚILOR ȘI NITRIȚILOR ÎN CARNE ȘI PREPARATE DIN CARNE

Nitratii si nitritii sunt utilizati in mod curent in preparatele din carne (sunca, salamuri, carnati) pentru mentinerea culorii roz - rosie si pentru efectele lor bacteriostatice, antioxidante si de amplificare a aromei produselor.

Pentru a difuza uniform in masa de carne, nitratii si nitritii se agauga de obicei in sarea solida sau in saramura, de exemplu, 1 kg nitrat sau 0,5 kg nitrit la 100 kg sare solida.

Sub influenta florei reducatoare din carne si din saramura, nitratii se transforma in nitriti, acestia din urma, oxidand mioglobina si hemoglobina din resturile de sange in nitrozomioglobina, care isi pastreaza culoarea rosie dupa tratamentul termic. În lipsa lor, mezelurile fierte sau oparite ar avea o culoare gri - cenusie, neatractiva din punct de vedere organoleptic.

1.1. Necesitatea utilizarii nitriților in carne și preparatele din carne

Nitritul de potasiu și nitritul de sodiu se adauga in produsele din carne in așa numiții "agenți de sarare" impreuna cu: clorura de sodiu, nitratul de sodiu (E 251), nitratul de potasiu (E 252), acidul ascorbic (E 300), ascorbatul de sodiu (E 301), sorbatul de sodiu (E 201).

Azotitul de sodiu sau de potasiu are un efect de colorare, antiseptic (antibacterian), de aromatizare și antioxidare.

Culoarea roșie a carnii este data de doi pigmenți: mioglobina (Mb din mușchi) și respectiv hemoglobina (Hb din sange), ale caror concentrații depind de: specia animalului, tipul de mușchi, varsta animalului, factorii genetici, factori de mediu, tratamentul postsacrificare. Datorita factorilor de mediu (oxigen, dioxid de carbon, pH, temperatura), dupa sacrificarea animalului, culoarea carnii se schimba, fie prin intensificarea nuanței de roșu purpuriu cu formarea oximioglobinei, deoximioglobinei, fie prin apariția nuanței brune.

Culoarea bruna se datoreaza faptului ca mioglobina, care conține in structura sa Fe²⁺, se transforma in metmioglobina (MMb) sau methemoglobina (MHb), prin oxidarea Fe²⁺ la Fe³⁺. Metmioglobina se prezinta sub forma unui compus de culoare bruna.

Azotiții, impreuna cu ceilalți agenți de sarare introduși in carne, acționeaza asupra metmioglobinei sau methemoglobinei pe care o transforma intr-un pigment roșu stalucitor, nitrozomioglobina sau nitrozohemoglobina, cu o frumoasa culoare roșie pentru carnea conservata.

În urma tratamentelor termice, nitrizohemoglobina trece in nitrozohemocrom, dand o culoare roșie caracteristica produselor de carne conservata și gatita.

Necesitatea utilizarii acestor aditivi consta in faptul ca produsele din carne, prin culoarea pe care o dobandesc, devin atractive pentru consumator și au aspectul carnii proaspete.

Azotiții mai sunt utilizați și pentru efectul lor antibacterian (de conservanți), inhiband creșterea și producerea de toxine de catre bacteria Clostridium botulinum, acționand asupra unor enzime necesare pentru creșterea acestui microorganism. De asemenea, aditivii formeaza complexe cu unele substanțe din interiorul celulei bacteriene (feredoxina - compus cu fier), modificand metabolismul energetic al microorganismului, fapt ce blocheaza dezvoltarea acestuia.

Activitatea azotitului fața de Clostridium botulinum depinde de urmatorii factori:

nivelul de azotit adaugat și dinamica lui de transformare in timp, care determina de fapt concentrația de azotit de sodiu rezidual. În general, nivelul de azotit de sodiu rezidul necesar pentru a avea o acțiune antibacteriana este de 100 - 120 mg/kg;

concentrația saramurii pentru inhibarea producerii de toxine este de 6,1% NaCl in absența NaNO₂ și de 5,8% NaCl in prezența de 75 mg/kg NaNO₂, respectiv 4,9% in prezența a 150 mg/kg NaNO La concentrația saramurii de 5,8 - 6,1% NaCl in produs se realizeaza in stadiul inițial, 3,5 - 4% NaCl, concentrație superioara celei gasite in mod obișnuit in produsele din carne (2 - 3%). Concentrația saramurii in NaCl necesara pentru inhibarea lui Clostridium botulinum in absența NaNO₂ este de aproximativ 10%, nivel inacceptabil pentru consumator. În practica, trebuie sa se aiba in vedere interacțiunea sinergica inhibitoare a NaCl, NaNO₂, pH - ului și temperaturii asupra dezvoltarii lui Clostridium botulinum;

pH - ul mediului de 4,6 - 5 inhiba dezvoltarea lui Clostridium botulinum tip A și B. Domeniul de pH al produselor din carne sarate este de 5,5 - 6,6. De remarcat ca prin scaderea pH - ului unor produse din carne, prin acidifiere artificiala (acid fosforic, acid lactic, acid acetic), cum este cazul rasolului de porc in saramura sau al carnaciorilor in oțet (pH = 4,5), sau prin folosirea culturilor pure lactice (cazul salamurilor crude) se previne in mare masura dezvoltarea lui Clostridium botulinum, dar in același timp se diminueaza acțiunea antibotilinica a NaNO₂ care este mai rapid transformat in NO și NO₂ și se favorizeaza formarea de nitrozamine, in condițiile in care in produs ramane azotit. În condițiile unei scaderi controlate a pH - ului, NaNO₂ și acidul lactic produs prin fermentarea cu culturi pure a glucidelor adaugate in pasta salamurilor crude acționeaza complementar, in sensul ca inițial nitritul de sodiu inhiba dezvoltarea lui     Clostridium botulinum pana se produce acid lactic care face sa scada pH - ul pana la nivelul de inhibare a lui Clostridium botulinum;

prezența ascorbatului, izoascorbatului și a altor substanțe de chelare. Pentru accelerarea formarii culorii carnii sarate, alaturi de nitriți se folosește ascorbatul de sodiu sau izoascorbatul de sodiu. Cele doua substanțe acționeaza ca și sinergetici pentru antioxidanți. Ascorbatul contribuie și la scaderea vitezei de formare a nitrozaminelor, fie prin marirea vitezei de epuizare a azotitului, fie prin blocarea directa a nitrozarii de catre azotit. Ascorbatul și izoascorbatul maresc capacitatea de inhibarea a nitritului fața de Clostridium botulinum, prin complexarea fierului. Nivelui de ascorbat sau izoascorbat folosit pentru creșterea activitații antibotulinice a azotitului este de aproximativ 200 mg/kg;

prezența cisteinei și a EDTA: eficacitatea nitritului asupra dezvoltarii lui Clostridium botulinum este sporita și in prezența cisteinei și a EDTA, aceste doua substanțe acționand drept chelatori de metale necesare dezvoltarii lui Clostridium botulinum;

polifosfații intrebuințați la fabricarea preparatelor din carne, care maresc capacitatea de hidratare și reținere a apei, imbunatațesc randamentul in produs finit, imbunatațesc aroma și culoarea și au proprietați antioxidante, prin faptul ca reduc activitatea prooxidanta a metalor grele. Adaosul de polifosfați mareste și consistența, elasticitate și capacitatea de felire a produselor din carne. Polifosfații afecteaza activitatea antibotulinica a azotitului prin aceea ca modifica pH - ul;

glucidele adaugate care, la concentrația la care se folosesc in unele produse din carne, influențeaza in mod indirect acțiunea antibotulinica a nitritului, deoarece reprezinta substraturi fermentescibile pentru bacteriile lactice, reducand astfel pH - ul mediului. Fructoza și alte glucide formeaza complexi cu metalele (fierul), reducand astfel disponibilitatea fierului pentru Clostridium botulinum, ceea ce face ca acțiunea inhibitoare a nitritului sa fie mai mare;

componentele fumului: fenolii din fum contribuie la scaderea pH - ului și deci, favorizeaza degradarea azotitului, ceea ce inseamna ca fenolii influențeaza atat pozitiv cat și negativ acțiunea antibotulinica a azotiților;

prezența sorbatului: combinația de 0,2% sorbat de potasiu și 40 mg/kg azotit de sodiu are același efect antibotulinic ca și 120 mg azotit/kg in cazul baconului. Combinația de 0,2% sorbat de sodiu și 80 mg/kg azotit de sodiu are același efect antibotulinic ca și 100 - 150 mg azotit/kg in cazul carnii de porc marunțite fin.

În afara efectului antibacterian asupra bacteriei Clostridium botulinum, aditivul mai acționeaza și asupra altor microorganisme aerobe și anaerobe, ca de exemplu: Listeria monocytogens, Escherichia coli, Salmonella.

Prin acțiunea bacteriostatica - bactericida, in special fata de bacteriile anaerobe, se prelungește durata de pastrare a preparatelor din carne si se face profilaxia botulismului. Adaosul de clorura de sodiu, precum și de ascorbați și izoascorbați (amestec de sarare), are un efect sinergetic asupra azotiților, marind astfel capacitatea lor de inhibare a microorganismelor.

Azotiții au și un efect slab aromatizant asupra produselor din carne, deoarece inhiba procesul de oxidare a lipidelor. Astfel, unele substanțe rezultate din metabolizarea lipidelor, ca aldehida valerianica și hexanolul (produși specifici rancezirii grasimilor) se formeaza in cantitate mica, deci in prezența aditivilor E 249 și E 250 aroma carnii este mai placuta. Prin acest exemplu se evidențiaza totodata și efectul de antioxidant bland al azotitului, avand drept urmare inhibarea proceselor de formare a substanțelor cu gust și miros neplacut, strain.

1. Necesitatea utilizarii nitraților in carne și preparatele din carne

Nitratul de sodiu și nitratul de potasiu, folosiți in amestecurile de sarare, reprezinta de fapt doar o sursa de azotit. Azotatul ca atare nu are nici un efect asupra culorii carnii.

Azotații de sodiu și de potasiu prin reducere bacteriana ( microorganismele denitrificatoare care secreta enzimele nitratreductaze) se transforma in azotit de sodiu sau potasiu. Azotiții astfel obținuți in mediu acid (de acid lactic), formeaza acidul azotos care in prezența substanțelor reducatoare din carne se descompune la oxid de azot și dioxid de azot. Mai departe oxidul de azot se leaga de mioglobina sau de hemoglobina, formand nitrozomioglobina sau nitrozohemoglobina.

Nitrații ca atare manifesta asupra microorganismelor efecte bacteriostatice slabe. Mecanismul acțiunii lor este asemanator cu al clorurii de sodiu, adica prin modificarea presiunii osmotice.

Nitratii sau amestecurile de nitrati si nitriti in diverse proportii sunt indicati a fi utilizati in cazul mezelurilor cu durata lunga de preparare si pastrare (de exemplu, salamuri crude de Sibiu, pastrama, carnati uscati).

Deoarece elementul activ este constituit din nitrit, exista tendinta de a-l utiliza numai pe acesta sub denumirea de "silitra tare".

Toxicitatea nitraților și nitriților din carne și preparatele din carne

Nitratii si nitritii prezinta o actiune toxica cunoscuta de mult timp, problema devenind deosebit de actuala de cand s-au semnalat frecvente intoxicatii acute si cronice la copiii mici care au consumat produse alimentare de origine vegetala si apa cu continut ridicat din acesti compusi.

Implicatiile toxicologice ale acestor substante chimice au devenit si mai complexe in urma evidentierii efectului cumulativ al nitratilor si a posibilitatii formarii nitrozaminelor cancerigene.

Nitrații intr-un regim alimentar tipic, provin din apa potabila in proporție de 21%, din fructe si legume mai mult de 70%, dar pot proveni de asemenea din produsele din carne, in care nitratul se utilizeaza ca agent de conservare și de imbunatațire a culorii, in proporție de 6%. (Carmen Socaciu și Andreea Stanila, 2006).

Nitratii au o toxicitate redusa, iar pentru a da tulburari de sanatate trebuie ingerate cantitati mari (pana la 10g in doza unica). De regula, predomina simptomele digestive: greata, varsaturi, crampe si diaree uneori sangvinolenta. În conditiile unui aport ce nu depaseste limitele obisnuite, nitratii se absorb practic integral in prima parte a intestinului subtire si se elimina prin saliva, suc gastric si urina. Nitratii manifesta asupra microorganismelor efecte bacteriostatice slabe. Atata timp cat nu sunt transformati in nitriti, ei actioneaza printr-un mecanism asemanator cu cel al clorurii de sodiu, adica prin modificarea presiunii osmotice.

Nitritii prezinta o toxicitate mai mare decat nitratii, se gasesc in cantitati mici in alimente ca si compuși naturali, iar concentratia lor poate creste pana la niveluri periculoase, prin actiunea reducatoare a microorganismelor asupra nitratilor. În ansamblu, nitritii din produsele alimentare finite provin din nitratii si nitritii utilizati ca aditivi alimentari.

Procesul de transformare a nitratilor in nitriti se realizeaza prin intermediul urmatoarelor reactii:

reducerea enzimatica in alimente;

reducerea in urma actiunii microflorei existente in produsele alimentare;

reducerea bacteriana in interiorul tractusului gastro-intestinal;

reactia de cedare a oxigenului din trioxidul de azot in respiratia plantelor

O enzima mult raspandita in lumea bacteriilor din tubul digestiv este nitratreductaza, iar microorganismele contin si o nitritreductaza. În cazul in care actiunea acesteia tine pasul cu activitatea nitratreductazei, nitritul nu se acumuleaza deoarece este degradat in produsi mai simpli (oxizi de azot, amoniac si azot molecular). Însa, de regula, activitatea nitratreductazei este mai intensa decat a nitritreductazei. În mod obisnuit, cantitatile de nitriti formate in intestinul gros sunt mici, pentru ca majoritatea nitratilor se absorb la nivelul intestinului subtire si se elimina prin urina.

Producerea si trecerea in sange si in tesuturi a unor mari cantitati de nitriti sunt favorizate de urmatoarele conditii:

consumul de alimente si apa cu concentratii mari de nitrati si eventual de nitriti;

exacerbarea florei intestinale si mai ales ascensiunea ei in zonele proximale ale intestinului subtire, adica acolo unde vor gasi cantitati de nitrati neabsorbite si de unde trecerea in sange a nitritilor se face relativ usor.

Aceste procese au loc in cazul tulburarilor digestive acute si cronice (colite, enterocolite, scaderea sau lipsa aciditatii gastrice) sau in afectiuni ale cailor respiratorii superioare (rinite, sinuzite, amigdalite) cand flora din nazofarinx este inghitita, insamantand astfel tubul digestiv. Nitritii se pot forma prin reducerea nitraților secretati de saliva si adusi de alimente.

Efectul methemoglobinizant al nitritilor constituie actiunea majora a cresterii concentratiei sanguine a acestor compusi. Methemoglobina este o varietate de hemoglobina puternic oxidata, fierul din formula ei transformandu-se din bivalent in trivalent. În mod normal, methemoglobina se formeaza in mod continuu in eritrocitele normale, dar cu un ritm lent si pe masura ce se produce, este reconvertita in hemoglobina prin mecanisme reducatoare neenzimatice (acid ascorbic) si enzimatice diaforetice. Datorita acestui fapt, nivelul methemoglobinei ramane intotdeauna coborat (sub 0,8% din hemoglobina totala la adult si sub 1,5% la sugarul mic).

În cazul intoxicatiilor cu nitrati si nitriti, formarea methemoglobinei depaseste ritmul de reducere si, ca urmare, procentul ei creste. Cianoza devine perceptibila cand methemoglobina depaseste o concentratie de 10% din totalul hemoglobinei, iar alte semne clinice (cefalee, ameteli, astenie) apar la peste 20% methemoglobina. Cei mai sensibili sunt copiii din primii ani de viata si, dintre acestia, in primul rand sugarii, datorita persistentei hemoglobinei fetale (mai oxidabila decat hemoglobina adultilor) si a insuficientei enzimelor de reducere a methemoglobinei.

Nitriții formeaza cu aminele exogene si endogene nitrozamine, compuși extrem de cancerigeni, care in stomac se transforma in nitrozoguanidina. Acesta substanța ocupa locul al doilea in ceea ce privește acțiunea sa generatoare de cancer.

Nitriții reduc rezervele de vitamina A din ficat și perturba funcția tiroidiana. Carențele de vitamina E și B se datoreaza tot acțiunii nitriților.

Nitratii si nitritii in concentratiile existente curent in alimente de origine animala nu prezinta pericol pentru sanatatea adultilor si a copiilor, dar in acelasi timp, reprezinta un risc pentru sugari in primele trei luni de viata.

Pentru nitrați, doza zilnica admisibila este de 5 mg/kilocorp, iar pentru nitriți de 0,2 mg/kilocorp. Doza letala pentru copii este de 0,2 - 0,5 g. (Tofana Maria, 2006).

În concluzie, este indicat ca produsele din carne obținute cu ajutorul nitratilor si nitritilor sa nu fie folosite in alimentatia sugarului, iar in cazul copiilor si a adultilor este de preferat sa nu se depaseasca limita maxima admisa din cele doua clase de compusi (printr-un consum moderat de astfel de alimente). Acest deziderat se poate atinge doar printr-o alimentatie rationala, echilibrata si variata.