
Lihatuotteiden säilyvyystutkimukset
Lihatuotteille ominaisten mikrobien seuranta ja valvonta ovat avainasemassa elintarvikkeiden turvallisuuteen liittyvien vaarojen tunnistamisessa, säilyvyysaikojen määrittämisessä ja mahdollisten patogeeniriskien arvioinnissa maatilalta kuluttajille.
Liha ja siitä prosessoitavat tuotteet ovat olennainen osa ihmisten ravitsemusta eri puolilla maailmaa, koska liha ja lihatuotteet sisältävät luontaisesti runsaasti hyviä ravintoaineita. Lihalla on ominaisuuksiensa vuoksi lyhyehkö säilyvyysaika, ja sen pilaantumisprosessi alkaa heti eläimen teurastuksen jälkeen. Liha, raakalihavalmisteet ja lihavalmisteet ovat kaikki alttiita mikrobiologiselle pilaantumiselle.
Elintarvikkeiden laatu ja turvallisuus varmistetaan tuotannon aikana ennaltaehkäisevästi hyvillä hygieniakäytännöillä ja vaara-analyysiin sekä kriittisten pisteiden valvontaan (HACCP) perustuvilla menettelyillä. Näiden toimintojen ja järjestelmien toimivuutta tulee kuitenkin todentaa lakisääteisten elintarvikkeiden mikrobiologisten vaatimusten mukaisesti, joista säädetään mikrobikriteeriasetuksessa (komission asetus (EY) No 2073/2005). Elintarvikealan toimijoiden on lisäksi tehtävä säilyvyystutkimuksia elintarvikkeiden turvallisen säilyvyysajan määrittämiseksi.
Tuotteen ominaisuudet on ymmärrettävä
Säilyvyystutkimusten suunnittelu alkaa prosessin ja tuotteen ominaisuuksien ymmärtämisestä. Apuna tässä voidaan käyttää historiadataa vastaavalla prosessilla tuotetuista tuotteista tai samankaltaisten tuotteiden säilyvyystutkimuksia.
Koetta suunnitellessa tulee ottaa huomioon tuotteen pakkaustapa, tuotanto- ja varastointiolosuhteet, saastumismahdollisuudet ja aiottu myyntiaika. Pilaaja- ja taudinaiheuttajamikrobien kasvu- ja selviytymismahdollisuuksien selvittäminen esimerkiksi kirjallisuudesta luo perustan mahdollisille lisätutkimuksille. Lisäksi fysikaaliskemiallisten ominaisuuksien, kuten pH- ja aw-arvojen tutkiminen tuo lisää ymmärrystä mikrobien kasvuedellytyksistä.
Mikrobiologisten tutkimusten lisäksi aistinvaraiset tutkimukset täydentävät säilyvyystutkimuksia. Myös erilaisia matemaattisia ennustemalleja voidaan käyttää apuna kokeiden ja säilyvyysaikojen suunnittelussa.
Itse säilyvyyskoetta varten kerättyjen näytteiden tulee edustaa todellisia tuotanto-olosuhteita, näytteitä tulee kerätä useana tuotantopäivänä ja näytteiden säilytyksessä kokeen ajan tulee ottaa huomioon mahdolliset laki- ja asiakasvaatimukset säilytyslämpötilan ja sen arvioidun vaihtelun suhteen.
Säilyvyyskokeissa lihaa ja siitä saatavia valmisteita voidaan testata erilaisten mikro-organismien osalta riippuen siitä, mitä säilyvyyskokeella halutaan saavuttaa. Elintarvikkeiden turvallisuusvaatimusten tulee täyttyä koko niiden myyntiajan. Tämän todentamiseksi esimerkiksi kypsien lihavalmisteiden Listeria monocytogenes -säilyvyystestit ovat avainasemassa.
Vaikka mikrobikriteeriasetuksen mukaisia prosessihygieniavaatimuksia ei sovelleta markkinoille saatettuihin tuotteisiin, antaa näiden samojen indikaattoribakteereiden kuten esimerkiksi aerobisten kokonaisbakteerien Escherichia coli ja Enterobacteriaceae -heimon määrittäminen tietoa tuotantoprosessin hygieenisyydestä.
Toisaalta pilaajamikrobien kuten kylmäkestoisten maitohappobakteerien esiintyvyyden ymmärtäminen auttaa parantamaan prosessihygieniaa ja tuotteiden säilyvyyttä, sillä nämä mikrobit eivät kuulu tuotantoeläinten normaaliin mikrobiflooraan, vaan tulevat tyypillisesti tuotteeseen tuotantoympäristöstä.
Säilyvyyden arviointiin käytetyt menetelmät
Jotta mikrobikriteeriasetuksen mikrobiologisia vaatimuksia voitaisiin soveltaa kattavasti koko unionin alueella, on vaatimukset sidottu tiettyihin analyysimenetelmiin. Nämä vertailumenetelmät ovat kansainvälisten standardisointijärjestöjen hyvin tunnettuja ja kattavasti validoituja menetelmiä, kuten ISO- ja CEN-menetelmiä.
Vertailumenetelmät ovat yleensä perinteisen käsityksen mukaisia maljamenetelmiä, joilla saadaan kvalitatiivista ja/tai kvantitatiivista tietoa näytteessä olleista mikrobeista. Näiden vertailumenetelmien rinnalle on viime vuosina tullut yhä enemmän vaihtoehtoisia menetelmiä, jotka tarjoavat käyttäjilleen nopeutta, käytön helppoutta ja rahan säästöä vertailumenetelmiin nähden.
Perinteisessä maljaviljelyssä mikrobeja kasvatetaan niiden kasvua tukevilla alustoilla eli ravintoaineagareilla. Kullakin mikrobiryhmällä on omat vaatimuksensa optimaalisille kasvuolosuhteille ja näitä tekijöitä lisäämällä tai rajoittamalla voidaan vaikuttaa mikrobien kasvuun maljalla.
Siinä missä yleisalustoilla kasvavat lähes kaikki mikro-organismit, mahdollistavat laskenta-alustat niiden kvantitatiivisen määrittämisen. Kvalitatiivista tietoa antavat valikoivat kasvatusalustat sallivat tiettyjen organismien kasvun rajoittaen samalle toisten organismien kasvua. Erottelevat kasvualustat sallivat organismien fysiologisten tai biokemiallisten ominaisuuksien testaamisen niiden tunnistamista varten. Kasvatusolosuhteita kuten lämpötilaa tai hapen määrää säätelemällä voidaan myös vaikuttaa maljoilla kasvaviin mikro-organismeihin.
Maljaviljely on edullista, mutta hidasta, ja menetelmien tulokset ovat jossain määrin alttiita virhetulkinnoille. Virhetulkinta voi syntyä esimerkiksi maljalla kasvavan pesäkkeen tunnistamisessa tai niiden määrän arvioinnissa.
Vaihtoehtoiset menetelmät voivat lyhentää analyysiaikaa, helpottaa tulosten tulkintaa tai sekä että. Nämä menetelmät voivat perustua esimerkiksi immunologisiin menetelmiin, nukleiinihappojen (DNA/RNA) tunnistamiseen tai samoihin fysiologisiin tai biokemiallisiin periaatteisiin, joilla maljamenetelmät valikoivat tiettyjä mikro-organismeja.
Esimerkiksi perinteinen valikoiva laskenta-alusta voidaan korvata automaattisella analysaattorilla, joka valikoiden kasvattaa vain tiettyä mikro-organismia ja laskee sen pitoisuuden kasvatusaikana näytekasettiin syntyneiden aineenvaihduntatuotteiden muutoksen avulla. Vastaavasti immunologiaan tai nukleiinihappojen osoittamiseen perustuvat menetelmät kertovat käyttäjälle yksinkertaisin symbolein, oliko alkuperäisessä näytteessä testattavaa mikro-organismia.
Täydellistä, kaiken kertovaa menetelmää ei vielä ole kehitetty, vaan jokaisella menetelmällä on rajoitteensa ja lopputulokseen vaikuttaa suuresti muun muassa näytteenoton onnistuminen.
Säilyvyystutkimusten tulevaisuus
Edellä mainitut teknologiat perustuvat mikrobien viljelyyn ja rikastamiseen, joiden perusajatuksena on saada testauksen kohteena oleva mikrobi kasvamaan havaittavissa olevaan pitoisuuteen ennen sen pitoisuuden määrittämistä tai tunnistamista. Näytteenottoon, kasvatusvaiheen muuttujiin tai laboratorio-olosuhteiden ja luonnollisen ympäristön erosta johtuvien epävarmuustekijöiden vuoksi on analyysitulos loppujen lopuksi vain kyseistä ajankohtaa ja näytteenottokertaa edustava tuotos.
Teknologinen kehitys voi tuoda mahdollisuuden käyttää viljelystä riippumattomia menetelmiä, joilla esimerkiksi erilaisten biosensoreiden avulla saadaan reaaliaikaista tietoa tuotteen laadusta sen myyntiaikana. Tutkimuskohteen kaikkia biomolekyylejä analysoivat ”omiikka”-pohjaiset menetelmät kuten DNA:ta analysoiva metagenomiikka ja proteiineja analysoiva metaproteomiikka kertovat kokonaisvaltaisesti elintarvikenäytteen mikrobipopulaation geneettisestä koostumuksesta sekä toiminnallisesta aktiivisuudesta. Vaikka näillä menetelmillä tuotetut tulokset eivät suoranaisesti ole sovellettavissa tuotteen säilyvyyteen, ne antavat esimerkiksi yhdistettynä tekoälysovelluksiin uutta tietoa tuotteen mikrobipopulaation kehityksestä ennustaen tuotteen säilyvyyttä entistä tarkemmin.
Suosittelemme artikkelia

Juuston ja kananmunien käytöllä saattaa olla yhteys pienempään muistisairauksien riskiin

VTT kehittää uusia lihattomia makuelämyksiä – uudet ratkaisut yhdistävät solumaatalouden ja paikalliset kasvipohjaiset proteiinilähteet

Tullin ruokakoirat paljastivat 80 kiloa määräystenvastaisia lihatuotteita

Kotitalouksien ruokahävikki vastaa 139000 henkilöauton kasvihuonekaasupäästöjä

IFFAssa laaja kattaus kasviproteiineja ja lihateknologiaa
