H5 Conserveringstechnologie

• Voeding
• MBO
• Studiejaar 3

H5 Toevoegen van conserveringsmiddelen

Leerdoelen

Na bestudering van dit hoofdstuk kun je:

– de begrippen toxiciteit, carcinogeniteit, mutageniteit, teratogeniteit , ADI-waarden, MIC-waarden en MAC-waarden verklaren;

– uitleggen hoe de Ames-test werkt en waarvoor deze wordt gebruikt;

– minimaal vijf conserveringsmiddelen noemen;

– van minimaal vijf conserveringsmiddelen aangeven in welk product of welke productgroep ze worden toegepast;

– beschrijven waarop de werking van een aantal conserveringsmiddelen berust;

– uitleggen waarom een organisch zuur, bijvoorbeeld benzoëzuur, alleen bij een lage pH goed werkzaam is.

Wat verstaat men onder een conserveringsmiddel ?

conserveringsmiddelen

Conserveringsmiddel is een middel die een remmende werking heeft en is een verbinding die in kleine hoeveelheden (< 1%) wordt toegevoegd aan producten.  

Een conserveringsmiddel is een stof die aan een product wordt toegevoegd om het product langer goed te houden. 

De stof beschermt het product tegen micro-organismen.

Wat is het doel van het toevoegen van een conserveringsmiddel

conserveringsmiddelen

Doel: verlengen van de houdbaarheid van een product.

Deze middelen beïnvloeden nauwelijks de geur of de smaak van het product.

conserveringsmiddelen

 De werking van conserveringsmiddelen berust op hun vermogen om:

1 de enzymactiviteit te remmen

2 de doorlaatbaarheid van het celmembraan te veranderen

3 de celdeling te verhinderen

Wat verstaat men onder toxiciteit ?

Toxiciteit 

Toxiciteit is de mate van giftigheid van een stof. 

Toxiciteit is het vermogen van een stof om 

schade toe te brengen aan een levend organisme.

  

Toxiciteit wordt uitgedrukt in mg per kg lichaamsgewicht. 

De toxicologie, of leer van giftige stoffen, bestudeert de giftige eigenschappen van diverse stoffen.

Toxiciteit = gifstof

Wat betekent:

- acute toxiciteit ?

- sub-acute toxiciteit ?

- chronische toxciciteit ?

acute toxiciteit

Bij de acute toxiciteit bepaal je de dosis waarbij een stof dodelijk is.

Als eenheid geldt hierbij de hoeveelheid waarbij 50% van de proefdieren sterft. 

Deze eenheid heet de lethale dosis 50%, kortweg aangeduid als de LD50.

De LD50-bepaling is op zijn zachtst gezegd dieronvriendelijk en duur.

Bovendien is de informatie die de bepaling verschaft, niet echt relevant.

MAP verpakking

LD50-bepaling van een

conserveringsmiddel bij

proefdieren

Wat verstaat men onder drempelwaarde

Drempelwaarde

De drempelwaarde is de dosis waarbij nog net geen schadelijke effecten waarneembaar zijn, zoals groeiremming of veranderingen aan de organen.

chronische toxiciteit

chronische toxiciteit = giftigheid op de lange termijn

Door bepaalde voedingsgewoonten kunnen mensen langdurig aan bepaalde conserveringsmiddelen worden blootgesteld.

Bij de bepaling van de chronische toxiciteit meet je de effecten van een langdurige blootstelling aan een bepaalde stof.

In dit onderzoek maak je indien mogelijk gebruik van diersoorten die een stofwisseling hebben die lijkt op die van de mens.

Ook zul je een aantal generaties van een diersoort aan de te onderzoeken stof moeten blootstellen.

chronische toxiciteit = giftigheid op de lange termijn

Door bepaalde voedingsgewoonten kunnen mensen langdurig aan bepaalde conserveringsmiddelen worden blootgesteld.

Bij de bepaling van de chronische toxiciteit meet je de effecten van een langdurige blootstelling aan een bepaalde stof.

In dit onderzoek maak je indien mogelijk gebruik van diersoorten die een stofwisseling hebben die lijkt op die van de mens.

Ook zul je een aantal generaties van een diersoort aan de te onderzoeken stof moeten blootstellen.

chronische toxiciteit

Wat verstaat 

- carcinogeniteit ?

- mutageniteit ?

- teratogeniteit ?

Carcinogeniteit 

carcinogeniteit of kankerverwekkende eigenschappen

Kankerverwekkende eigenschappen van een stof wanneer een dier of mens eraan wordt blootgesteld.

Kankerverwekkende voedingsmiddelen

Overheid

Mutageniteit

mutageniteit = erfelijke afwijkingen

Mutagene stoffen kunnen het erfelijk materiaal beschadigen.

Voorbeelden van deze stoffen zijn cytostatica, houtstof, lood, benzeen, kwarts en asbest.

Teratogeniteit 

teratogeniteit of kans op aangeboren afwijkingen

afwijkingen aan de ongeboren vrucht.

Teratogeniteit is het vermogen van een chemische stof om geboorte afwijkingen te veroorzaken.

andere vormen van chronische toxiciteit

aborterende werking

allergische reacties

Cumulatieve effecten door het ophopen van het gif in het lichaam.

Ames test

De Ames-test wordt gebruikt om te kijken of een bepaalde stof mutageen is. Dit doet een onderzoeker met behulp van bacteriën.

Bruce Ames is de bedenker van de Ames-test. Hiermee kun je via een micro-organisme onderzoeken of bepaalde stoffen kankerverwekkend zijn. In de test wordt gebruik gemaakt van Salmonella typhimurium-bacteriën, die het vermogen bezitten om zelf het aminozuur histidine te maken uit andere aminozuren. We noemen deze bacterie daarom Salmonella hist+, wat zoveel wil zeggen als: selfsupporting voor histidine.

Wat verstaat men onder een E-nummer ?

E-nummer

E-nummers zijn stoffen die worden toegevoegd om eigenschappen van voedingsmiddelen te verbeteren.

E-nummers verwijzen naar hulpstoffen die aan een voedingsmiddel mogen worden toegevoegd. Deze hulpstoffen hebben allerlei functies

Wat verstaat men :

- additieven ?

- voedseladditieven ?

(voedsel)additieven

additieven zijn hulpstoffen (algemeen).

voedseladditieven zijn hulpstoffen die uitsluitend aan voedingsproducten toegevoegd mogen worden.

E-nummers verwijzen naar hulpstoffen die aan een voedingsmiddel mogen worden toegevoegd. Deze hulpstoffen hebben allerlei functies.

In Nederland is de toelating van conserveringsmiddelen geregeld in de Warenwet (het Conserveringsmiddelenbesluit). Deze wet is gebaseerd op Europese regelgeving.

Er zijn in het EU-gebied ruim veertig conserveringsmiddelen toegestaan, aangeduid met een E-nummer.

De nummering loopt van E-200 (sorbinezuur) tot en met E-290 (koolstofdioxide).

In het EU-gebied moet je het E-nummer van het conserveringsmiddel op de verpakking vermelden. Het gebruik van de naam van het middel is hierbij niet verplicht.

Toelating van conserveringsmiddelen

E-nummers

Conserveringsmiddelen worden pas toegelaten als:

– door middel van onderzoek de veiligheid van de stof bewezen is;

– het E-nummer op de verpakking wordt vermeld;

– geen hogere concentraties dan strikt noodzakelijk worden gebruikt;

– er een duidelijke technologische noodzaak is om de stof toe te passen;

– de organoleptische kwaliteit en de voedingswaarde van het product niet achteruitgaan.

Toelating van conserveringsmiddelen

E-nummers

Wat verstaat menonder drempelwaarde van een conserveringsstof ?

De drempelwaarde van een conserveringsmiddel is de hoeveelheid waarbij je de

gewenste werking ervan niet meer kunt meten. 

Deze waarde wordt aangeduid als de MIC waarde.

MIC-waarde = minimum inhibitory concentration of minimale remmingsconcentratie.

Ook is van veel conserveringsmiddelen de maximale concentratie die in een bepaald

levensmiddel aanwezig mag zijn, wettelijk vastgelegd. 

Deze concentratie is de MAC waarde. 

MAC waarde = maximal acceptable concentration of maximaal aanvaardbare concentratie.

Drempelwaarde van een  conserveringsmiddel

De hoeveelheid van een conserveringsmiddel die de consument dagelijks zonder risico

ADI-waarde kan opnemen, wordt aangegeven als ADI-waarde.

ADI = acceptable daily intake. 

Deze waarde wordt uitgedrukt in mg conserveringsmiddel per kg lichaamsgewicht.

ADI waarde van een  conserveringsmiddel

Zoek in de Warenwet op wat je maximaal mag gebruiken van het

conserveringsmiddel benzoëzuur of sorbinezuur per liter limonade.

Conserveringsmiddelen staan bij de consument slecht aangeschreven. Dit komt doordat hij/zij deze stoffen in verband brengt met:

– allergische reacties

– gedragsveranderingen bij kinderen

De producent van levensmiddelen probeert daarom alternatieven te bedenken en zo weinig mogelijk conserveringsmiddelen toe te voegen.

Effect van conserveringsmiddelen

Noem 3 groepen  conserveringsstoffen ?

De belangrijkste conserveringsmiddelen kunnen worden verdeeld in de volgende groepen:

1 zwakke zuren

2 nitriet, sulfiet en Gloroxyl

3 antibiotica

De belangrijkste conserveringsmiddelen

Een belangrijke groep conserveringsmiddelen zijn de antimicrobieel werkzame zwakke zuren, zoals benzoëzuur, zwavelig zuur, sorbinezuur en propionzuur.

Deze zuren zijn alleen werkzaam bij een pH-waarde lager dan 5,5.

Bij chemie heb je geleerd dat zuren en basen in oplossing zich splitsen.

Een zwak zuur heeft een sterkere antimicrobiële werking dan een sterk zuur.

1 zwakke zuren

• Nitriet wordt vaak als conserveringsmiddel toegevoegd aan vleessoorten.
• Nitriet heeft een zeer goede antimicrobiële werking tegen sporenvormers.
• Nitriet werkt vaak nog beter in combinatie met zout of zuur.
• Verhitting geeft met nitriet een versterking van het bacteriedodende effect.
• Bovendien blijft dan de gewenste rode kleur van het vlees bewaard.
• Te veel nitriet is schadelijk, omdat bij verhitting kankerverwekkende nitrosaminen kunnen worden gevormd.
• Gebruik je te veel, dan smaakt je product te zout.

2 Nitriet

• Aan aardappelproducten, gedroogde vruchten, vruchtensappen en wijn wordt soms sulfiet als conserveringsmiddel toegevoegd.
  
• Sulfiet remt de werking van bepaalde enzymen.
  

Andere positieve effecten van sulfiet zijn:

– remming van de Maillard-reacties

– remming van enzymatische verkleuringen

– behoud van vitamine C

– verbetering van organoleptische kwaliteit bij wijn

Het overvloedig consumeren van sulfiet kan aanleiding geven tot vitamine B1-tekort, hoofdpijn, misselijkheid, diarree en een verminderde eetlust.

De ADI voor sulfiet is 0,7 mg/kg lichaamsgewicht.

Dit betekent dat je met 50 mg per dag aan het maximum zit.

2 Sulfiet

Koppijn

Op verjaardagen wordt vaak gesproken over de kwaliteit van wijn. Als levensmiddelentechnoloog krijg je dan de vraag welke stoffen aan wijn worden toegevoegd, en of je koppijn krijgt van alcohol of van sulfiet.

De ADI voor sulfiet is 0,7 mg/kg lichaamsgewicht. Stel, wijn bevat 100 mg sulfiet per

liter. Na hoeveel liter wijn krijg je koppijn? Lichaamsgewicht = 70 kg

Door een wijziging in de Warenwet mogen sinds 1994 ook middelen worden gebruikt die de bacteriën in voedingsmiddelen doden: de decontaminatiemiddelen.

Het bevat H₂O₂ (waterstofperoxide) als de werkzame stof. 

H₂O₂ ontleedt geheel tot water en zuurstof.

2 Gloroxyl

decontaminatie: (medisch) verwijderen van ziektekiemen of giftig materiaal zodat ze geen bedreiging voor de gezondheid meer zijn.

• Antibiotica zijn stofwisselingsproducten van bepaalde soorten micro-organismen, die andere soorten in hun groei remmen.
  
• We kennen de antibiotica vooral als een groep stoffen die worden toegepast bij de bestrijding van infectieziekten.
  
• De meeste antibiotica zijn echter ongeschikt om als conserveringsmiddel te worden gebruikt.
  
• De levensmiddelenindustrie mag dan ook alleen antibiotica verwerken die niet bij de bestrijding van infectieziekten worden toegepast.
  
• Een van de weinige geschikte antibiotica is natamycine.
  
• Natamycine heeft een schimmelgroei-remmende werking.
  
• Het middel wordt al een jaar of dertig gebruikt om de buitenkant van harde kaas en droge worst te vrijwaren van beschimmeling.
  

3 antibiotica