Higiena: Zanieczyszczenia pleśniami i drożdżami w produkcji mleczarskiej

Drożdże wykorzystywane są w przemyśle piekarskim – do rośnięcia ciasta pszennego oraz w zakwasach chlebowych, piwowarskim – do produkcji piwa, winiarskim – do produkcji wina, gorzelniczym – do produkcji spirytusu i mleczarskim – do produkcji kefiru.

Negatywne działanie drożdży objawia się poprzez zakażenie czystych kultur drożdżami dzikimi, co obniża ich jakość. Wiele szkód wywołują także drożdże osmofilne. Mogą one rozwijać się w produktach owocowo-warzywnych, takich jak: dżemy, galaretki i syropy owocowe, miód i pomadki. Przyczyną psucia się kwaszonej kapusty i ogórków są drożdże kożuchujące, które rozkładają kwas mlekowy, odkwaszają środowisko, co umożliwia rozwój bakterii gnilnych. Są również przyczyną licznych wad mleka i jego przetworów. W śmietanie wywołują gazowanie i zapach alkoholowy. Na powierzchni kwaśnej śmietany dobrze rozwijają się drożdże kożuchujące. Są przyczyną lekko kwaśnego, gorzkiego oraz drożdżowego smaku masła. Mogą także wywoływać czerwone i pomarańczowe plamy na maśle.

Dużym problemem zdrowotnym dla konsumenta oraz finansowym dla producenta może być pojawienie się w surowcach, półproduktach i wyrobach gotowych mykotoksyn czyli metabolitów grzybów. Dla zdrowego organizmu zakażenie zarodnikami grzyba nie stanowi większego zagrożenia. W przypadku osób z obniżoną odpornością może dojść do manifestacji objawów chorobowych najczęściej ze strony układu oddechowego i pokarmowego. Człowiek narażony na działanie mykotoksyn ma początkowo łagodne objawy kliniczne przypominające alergię: zmęczenie, bóle głowy, nieżyt nosa, zapalenie spojówek, zatok, krtani i skóry. Oddziaływania mikotoksyn mogą przejść w przewlekły lub ostry charakter, zależy to od dawki i czasu narażenia na kontakt z toksynami. Oprócz zaburzeń w metabolizmie białek, tłuszczów i węglowodanów mogą prowadzić do zaburzeń w syntezie kwasów nukleinowych, co wywołać może uszkodzenie nerek i wątroby, a także rozwój choroby nowotworowej. Zgodnie z „Wykazem Czynników Rakotwórczych Dla Ludzi” stworzonym przez Wojskowy Instytut Higieny i Epidemiologii w Warszawie do rakotwórczych mikotoksyn należą: aflatoksyny B1, B2, G1, G2. W doświadczeniach ze szczurami obserwowano występowanie nowotworów wątroby już po podaniu niewielkiej dawki 0,01 mg aflatoksyny dziennie. W pewnych przypadkach mykotoksyny mogą przyczynić się do zaburzeń w obrębie centralnego układu nerwowego oraz wywołać zmiany w narządach.

Aflatoksyna jest najsilniejszą mykotoksyną. Została ona odkryta w 1960 r. – wyizolowano ją z tuszek chorych indyków, które karmione były mączką z orzechów ziemnych. Aflatoksyny podzielono na cztery grupy B1, B2, G1, G2. Aflatoksynę wytwarzają głównie grzyby należące do rodzaju Aspergillus. A. flavus wytwarza aflatoksynę B1 i B2, A. parasiticus i A. nominus wytwarzają wszystkie rodzaje aflatoksyn. Mogą je także wytwarzać grzyby z rodzajów: Penicillium, Mucor i Rhizopus. Aflatoksyny najczęściej spotyka się w żywności pochodzenia roślinnego. Produkty pochodzenia zwierzęcego, w których najczęściej rozwijają się grzyby wytwarzające afltoksynę, to: mięso suszone, trwałe i suszone kiełbasy, ryby i mleko. Wolne od aflatoksyn są produkty zawierające duże ilości cukru (marmolady, dżemy) oraz produkty zawierające wysokie stężenia soli (kiszonki), ponieważ grzyby A. flavus i A. parasiticus nie są osmofilne.

W badaniach z roku 1995 przeprowadzanych w Indiach, na 380 próbek rozdrobnionych orzechów ziemnych, w 97% występowała aflatoksyna. W badaniach orzechów pistacjowych w Holandii w 1996 roku, z 29 próbek 59% stanowiły próbki zanieczyszczone aflatoksyną. Z badań wynika, że aflatoksyny B1 znajdują się często w nasionach, z których produkuje się oleje jadalne. W zasadowym środowisku aflatoksyny są niestabilne i usuwane w procesie rafinacji, ale pozostają w wytłokach, które są używane do pasz dla zwierząt. W mleku zwierząt zakażonych aflatoksynami B1 może znajdować się aflatoksyna M1.

Aflatoksyna M1 jest stabilna w procesach produkcji przetworów mlecznych. Na rynku spożywczym dostępne są liczne produkty, które mogą być źródłem aflatoksyny. Tworzenie aflatoksyn przez grzyby jest ściśle związane z ich środowiskiem. Wiadomo, że niektóre pierwiastki i witaminy mogą wpływać na zdolność wytwarzania aflatoksyny. Proces ten stymulują: cynk, żelazo, molibden i magnez, natomiast hamują: mangan, miedź i bar. Temperatura także ma znaczenie, 13-42°C to optymalne wartości. Ważnymi parametrami są także wysoka wilgotność, pH optymalne 2,6-6,0 oraz dostępność tlenu. Zwiększenie zawartości dwutlenku węgla powoduje obniżenie wytwarzania aflatoksyny. Wytwarzanie mikotoksyny stymuluje także glukoza i sacharoza jako bogate źródła węgla i azotu. Jednak stężenie cukru w przetworach owocowych powyżej 50% hamuje produkcję aflatoksyny.

W organizmie człowieka aflatoksyna wiąże DNA i hamuje polimerazę RNA, wskutek czego zostaje przerwana synteza RNA i m-RNA, a więc cały proces syntezy białek. Aflatoksyna jest jednym z głównych czynników powodujących nowotwory wątroby u człowieka. U osób spożywających „spleśniałe” orzeszki ziemne obserwuje się podwyższone parametry biochemiczne ze strony wątroby.

Ochratoksyna jest pochodną kumaryny. Rozpoznano 3 rodzaje tej toksyny: A, B i C. Ochratoksyny wytwarzają grzyby należące do gatunków: Aspergillus ochraceus, A. melleus, A. sulphureus, Penicillium verrucosum. Występuje ona najczęściej w zbożach, ryżu, kukurydzy, jęczmieniu, orzeszkach ziemnych, soi, ziarnach kakaowych, płatkach owsianych, chlebie pszennym i żytnim, maku, soku jabłkowym i winogronowym, w azjatyckich potrawach fermentowanych z ryb i czarnym pieprzu. Ochratoksyna A jest rakotwórcza i neurotoksyczna, może mieć działanie mutagenne, teratogenne i immunosupresyjne.

Patulina jest wytwarzana najczęściej przez Penicillium expansum, powodujący brunatną zgniliznę owoców i warzyw. Patulina najczęściej występuje na powierzchni jabłek i w sokach jabłkowych, a także w przetworach owocowych, moszczach, miodzie, ryżu. W badaniach soku jabłkowego w Turcji w 1997 roku 100% próbek zawierało patulinę. Toksyna ta wykazuje działanie neurotoksyczne, teratogenne i immunosupresyjne.