KURZUS: Élelmiszer-kémia

MODUL: IX. modul

9. lecke: Méreganyagok, csomagolóanyagok, tisztítószerek

| Méreganyagok
Mérgező anyagnak nevezzük azon anyagokat, melyek kis mennyiségben is ártalmasak, és akár halált is okoznak. A méreg felszívódhat bőrön, légúton, vagy tápcsatornán keresztül. A mérgeket csoportosíthatjuk erősségük alapján alapul véve az LD50 értéket, mely azt jelenti, hogy egy adott anyag mg-ja testtömeg kg-ra vonatkozatott értéke elpusztítja a kísérleti állatok felét.
Növényi mérgek
Ricinin - Piridinvázas alkaloid. A ricinusnövény magjában található.
Lupin-alkaloidok - (lupanin, angusztifolin) Csillagfürt fajok magvaiban fordul elő, simaizom bénító hatással bír. Azonban nemesítettek alkaloidamentes fajt, amit az élelmiszeripar hasznosítani tud.
Fazin - A lektinek (glikoproteinek) közé tartozik, melyek a vörösvértesteket kicsapják. Többnyire hüvelyesekben és gabonában fordul elő. Antinutritív hatásúak, de halált is okozhatnak. Hőlabilisak, így főzéssel eliminálhatóak.
Amigdalin - Ciántartalmú glikozid. Csonthéjasok és citrusfélék magvaiban fordul elő. A gyomorsav hatására cinán-hidrogén keletkezik, mely a mérgezést okozza.
Szolanin - Szteránvázas glikozid. Burgonyafélékben található, mérgezést a még zöld, vagy már kicsírázott burgonyagumó okozhat, mely a felületen koncentrálódik.
Tomatin - A paradicsom levelében és gyökerében található mikrobaölő hatású glikozid.
Szaponin - Vízben kolloidálisan oldódó, felületi feszültséget csökkentő, habot képező glikozid. Feloldja a vörösvértesteket, azonban a tápcsatornába jutva a koleszterinnel komplexet képezve hatástalanná válik.
Szafrol - Csillagánizs, szerecsendió, babérolaj fanyar illatú alkotó eleme, rákkeltő hatással bír.
Miriszticin - Szerecsendióban található fenoléter. Máj, vesekárosító és hallucinogén.
Kumarin - Illóolaj komponens, mely a fű- és herefajok alkotója. Kellemes illatú, kristályos, májkárosító anyag.
Antinutritív (emésztést és tápanyag-felszívódást gátló) anyagok:
Tripszin- és kimotripszininhibitorok - Gabonában, hüvelyesekben, burgonyában található fehérjék. Molekulamérettől függően hőlabilisak. Bowman-Birk-féle inhibitor 105°C felett, Kunitz-féle inhibitor 90°C felett inaktiválható. Fokozzák a hasnyálmirigy működését, valamint gátolják a fehérjék felszívódását.
Fitinsav - Hőrezisztens, főként gabonában előforduló anyagok. Makro- és mikroelemekkel komplexet képezve megakadályozza azok felszívódását.
Baktériumtoxinok
Lehetnek exo- és endotoxinok (csak a baktérium elpusztulása után szabadul fel).
Botulotoxin - Clostridium botulinum törzsei termelik, endotoxin, a botulizmus okozója, idegméreg Clostridiumos talajjal szennyezett húsokban fordul elő. Hőérzékeny.
Sztafilokokkusz toxin - Stapylococcus aureus törzsek termelik. Hőnek, gyomorsavnak és emésztőenzimeknek ellenálló polipeptid.
Szalmonella endotoxin - Salmonella enteritidis termeli, főként hús, tojás, tejtermékekben fordul elő.
Biogén aminok - Proteáztermelő baktériumok hatására a szervezetben keletkeznek. A hisztamin jelentős értágító hatású, vérnyomás-ingadozást okoz, előfordul állatiszövetekben, parajban. A tiramin hasonló hatású, sajtokban és halkonzervben található.
Mikotoxinok
Aflatoxin - Aspergillus flavus termeli. 30 °C körül, magas pára mellett szaporodnak, rizs, földimogyoró, szója, gabona és egyéb takarmánynövényekben. Májkárosodást okoz és rákkeltő hatású, megzavarják a fehérjeszintézist és az enzimműködést. 14 szerkezeti változata van pl. B1, B2, G1, G2, M1, M2. Az M változatok a tejtermelő állatok tejében fordulnak elő. A toxin nedves hőkezeléssel, extrahálással, ammóniával távolítható el.
Ochratoxin - Aspergillus fajok állítják elő. A melegebb területeken gyakori, zavarja a veseműködést, bőrön keresztül is képes felszívódni. A, B és C változata létezik. L-fenilalanin kapcsolódik hozzá, mely könnyen lehasítható, azonban az is toxikus.
Patulin - Penicillium és Aspergillus fajok termelik, egy telítetlen lakton. Előfordul gyümölcsökön, gabona, hús felületén. Karcinogén és mutagén hatású, hőstabil.
Zearalenon - Fusarium fajok termelik.
Muszkarin - Gombákban előforduló mérgező alkaloid, zavarja a kolin - acetilkolin átalakulást.
Pszilocibin, szerotonin - Pszichotróp hatású alkaloid, mely gombákban fordul elő.
Fallotoxin, amatoxin - Gombákban található aminosavszármazékok. A zárt peptidláncot nehezen bontja le a szervezet, valamint hőállóak.
Peszticidek
A mezőgazdaságban használt vegyi anyagok (állati, növényi, mikroba kártevők ellen) szermaradékai.
Fungicidek
Gombaölő szerek. Csávázás során jut a mag felületére, belsejébe, mely mosással nem távolítható el, így ezek a vetőmagok étkezési célra használhatatlanok. Ilyen szerek főként szerves higanyvegyületek, szerves kéntartalmú ditiokarbamátok, ftálimidek (kaptán), a szintén szerves dinokap és a szervetlen réztartalmú anyagok.
Herbicidek
Gyomirtók. Megzavarják a növényi enzimek, hormonok működését. Hatás alapján lehet szelektív vagy totális, ezen kívül perzselő, gyökérkárosító, kontaktfelszívódó vagy szisztematikus. Többségük könnyen kiürül a szervezetből, de van kumulálódó. Lehetnek karbamátok, difenil-éterek, piridinek, karbamidok.
Inszekticidek
Rovarölő szerek. Többnyire klórozott szénhidrogéneket és szerves foszforvegyületeket használnak. Hatás alapján megkülönbözetünk felületi, felszívódó (mindenhova eljutó) és mély hatású szereket. A klórozott szénhidrogének (DDT, lindán, HCH, endoszulfán) széles hatásspektrumú, szerkezetileg stabil molekulák, felhalmozódnak a zsírszövetben. Az endoszulfán méhekre nem veszélyes, a metoxiklór pedig nem dúsul fel a szövetekben. A szerves foszforvegyületek rengeteg változata rovarölő. Nem dúsul fel a szövetekben, viszont gátolják az acetilkolin-észteráz működését. A fenol-észterek közé tartozik a paration, malation, a foszfitszármazékok közé pedig a diklórfosz. A piretroidokat krizantémfajták virágaiból állították elő (ma már szintetikus úton), melyek szélesspektrumúak, mint pl. a biorezmetrin.
Egyéb
Fémszennyeződés
Az élelmiszerekbe gyártásuk során a termesztéskor (ólom a kipufogógázokból), a gépekről is juthat fémszennyezés (az ónnal forrasztott konzervdobozokról). A szervezetbe jutott ólom toxikus, a hemoglobinszintézist és egyéb enzimek működését gátolja. Kadmium kerülhet a műtrágyával, hulladékégetéssel és cementgyártás során a környezetbe, ahonnan az élő szervezetbe jut. Felhalmozódása karcinogén hatással járhat. Higany vegyületeket többnyire a halak és gombák akkumulálják, onnan kerül az emberi szervezetbe.
Műanyag szennyeződés
Élelmiszerek csomagolására, valamint technológiai berendezésekhez használnak műanyagot. Ez rendkívüli körültekintést igényel, hiszen könnyen beoldódhatnak anyagok az élelmiszerekbe. Csomagolásra használható a PVC, PE,PP, PS, PA, PES.
Egyéb szennyeződés
Az ipartelepek, közlekedés, szerves anyagok elégetése mind szennyezi környezetünket. A PAH vegyületek teratogén, mutagén és karcinogén hatásúak. Keletkeznek még zsírok 600°C-ra hevítésekor, húsok faszenes grillezésekor, füstöléskor, pörköléskor és dohányzáskor is. A nitrózaminok szintén karcinogén hatással rendelkeznek, főként füstölt áru fogyasztásával jut szervezetünkbe. A PCB-ket adalékanyagként használják, melynek következtében felhalmozódásuk a talajban és vizekben nagymérvű. Teratogén és mutagén hatásuk miatt veszélyesek, az anyatejben is felhalmozódnak. Az állati szövetekben feldúsul, de csomagoló anyagból is oldódhat az élelmiszerekbe.

| Önellenőrző kérdések I.
1. Minek a toxinja a botulotoxin?
| Clostridium
| Staphylococcus
| Micrococcus
| Aspergillus
2. Mik a klórozott szénhidrogének?
| fungicid
| inszekticid
| herbicid
| baktericid

| Csomagolóanyagok
A csomagolóanyagok a termék számára védelmet nyújtanak a környezeti hatásoktól, szennyeződésektől, szállítástól, valamint felületükön információt szolgáltatnak a vevő számára.
Típusai:
Üveg: Szilícium-dioxid és fémionok keveréke. Víz- és gázzáró, nem lép reakcióba a termékkel, nem korrodálódik. Hátránya a törékenység és a nagy tömeg.
Fém: Szintén aromazáró, valamint fényzáró is. Ez ugyanakkor hátrány az átláthatatlanság miatt. Anyaga szerint lehet acél, amit ónnal vagy krómmal vonnak be, egy plusz lakkréteggel ellátva. Lehet alumínium, mely könnyen formálható, így tubusokat, fóliákat is készítenek belőle. Felületét lakk vagy PP réteggel vonják be.
Papír: Növényi rostokból állítják elő. A kezeletlen papír aromazáró képessége rossz, könnyen szakad, átengedi a folyadékokat, így mechanikai (hullámpapír), vagy kémiai (paraffin, lakk, fémgőz) kezelésnek vetik alá.
Műanyag: Óriásmolekulákból felépülő szerves anyagok. A természetes műanyagokat növényi részekből (cellulóz, kaucsuk, fehérje) állítják elő, míg a mesterséges műanyagokat polimerizációval, polikondenzációval, poliaddícióval. Megkülönböztetünk hőre lágyuló (termoplasztikus) és hőre keményedő (termoreaktív) műanyagokat.
celofán (cellulózszármazék) - Viszkóz oldatot készítenek belőle, lakkréteggel bevonva. Nedvesen puha, szárazon papírszerű. Pl. fagyasztott élelmiszerek tárolása PE (polietilén) - Tejszerűen áttetsző, viaszos fogású. Zsírtartalmú anyagokkal reakcióba lép, azok bediffundálnak a molekulák közé. Hő hatására olvad. Pl. tárolótartályok PP (polipropilén) - Hőre lágyuló, átlátszó, hidegnek kevésbé ellenálló műanyag. Pl. palack, hordó, sportszer, sav és lúg tárolása PVC (polivinil-klorid) - Hőre lágyuló, homályosan áttetsző műanyag. Pl. zsugorfólia, palack, zsír, ecet tárolása PS (polisztirol) - Hőre lágyul, áttetsző. Pl. dobozok PET (polietilén-tereftalát) - Hőre lágyul, átlátszó, gyenge savnak, lúgnak, zsíroknak ellenáll. Pl.üdítő, alkoholos ital, növényi olajok politereftálsav-észter - Jó záróképességű, nagy szilárdságú, hőnek ellenáll. Pl. műbél, húsok csomagolása poliamidok - Diaminokból és aminokarbonsavakból készíthető, hőre lágyuló, zsírnak ellenáll, híg savaknak nem. szilikonok - Szerves polisziloxánok, szilíciumszármazékok polimerei. Lehetnek lánc, elágazó, ciklikus vagy térhálós polimerek. Egészségre ártalmatlan. epoxigyanták - Lakkok készítésére használják, térhálósodás elősegítésére. Hő- és vegyszerálló, jó hőmérséklettűrő, jó tapadású. Pl. konzervdoboz felülete
Tisztítószerek
Az élelmiszerek szennyeződésének elkerülése érdekében tisztítószerek alkalmazására van szükség a technológiai folyamatok során használt eszközök, felületek tisztántartására.
Szennyoldók:
NaOH, KOH - lúgos kémhatású, reakcióba lép az Al, Zn és Sn edényekkel. Főként zsíros eszközök, felületek tisztítására alkalmas. Bőrön, nyálkahártyán felmaródást okoz. Na2CO3 - vízben jól oldódik, lúgos kémhatású, alkalikus hatású tisztítószerek alkotója. Na3PO4 - lúgos kémhatású, zsíroldó szer. HNO3 - savas kémhatású, vízben oldódó vegyület. Szerves anyagokkal hőfejlődés közben reagál, maró hatású. H3PO4 - savas kémhatású, rozsdamentes acél eszközök tisztítására alkalmas.
Felületaktívak:
Azon vegyületek, melyek hidrofil és hidrofób csoporttal is rendelkeznek. Csökkentik a felületi feszültséget, diszpergáló, elmulgeáló, habzó vagy habzásgátló anyagok. A detergensek lehetnek anion-, kationaktívak, amfoterek és nemionosak.
Szappan - nagy szénatomszámú zsírsavak alkáli sói. Lúgos kémhatásúak. Na-lauril-szulfát - semleges kémhatású, erősen habzó anyag.
A tisztítószerekhez adalékanyagokat adva növelhető azok hatékonysága. A habzásgátlók a tisztítóberendezések esetén fontosak, ilyen a paraffinolaj, vagy a cetil-alkohol, azonban nehezen bomlanak le. A porzásgátlók a por alakú tisztítószerekhez adagolva fejtik ki hatásukat. Esetenként fehérjebontó enzimeket adnak vegyszerekhez a hatékonyság fokozása érdekében.
Fertőtlenítő szereket kifejezetten a mikroorganizmusok eliminálására használják. Célszerű széles spektrumú, könnyen eltávolítható és nem környezetszennyező anyagokat használni. Lehetnek klórtartalmúak, melyek oxidatív úton fejtik ki hatásukat, és minden hőmérsékleti tartományban hatékony. Legismertebb a NaOCl, mely lúgos kémhatású anyagokkal együtt is alkalmazható. A jódtartalmú fertőtlenítők közé a jódtinktúra tartozik, mely korrozív hatású, így inkább jodoformokat használnak, melyek szagtalanok, nem korrodálnak és kevésbé toxikusak. Az amfolitszappanok aminosav származékok, vizes oldatban ikeriont képeznek, csökkentik a felületi feszültséget, szagtalanok, jól oldódnak vízben, alkoholban, nem mérgezőek és nem korrodálnak. A tenzidek olyan kvaterner ammónium vegyületek, melyekhez nagy szénatomszámú molekula kapcsolódik. Vízben jól oldódnak, nem korrodál, nem mérgező, csökkentik a felületi feszültséget, de lassú mikrobaölő hatással bírnak.

| Önellenőrző kérdések II.
1. Melyik hőre keményedő műanyag?
| fenoplaszt
| polietilén
| szilikon
| celofán
2. Melyik tisztítószer lúgos kémhatású?
| H3PO4
| HCl
| Na3PO4
| HNO3