Według Rozporządzenia niebezpieczną jest zarówno żywność szkodliwa dla zdrowia, jak i nie nadająca się do spożycia przez ludzi.

Okres trwałości jest integralną częścią bezpieczeństwa żywności. Dyrektywa 2000/13/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 20 marca 2000 z późniejszymi zmianami precyzuje datę minimalnej trwałości środka spożywczego jako datę, „do której środek spożywczy zachowuje swoje szczególne właściwości, gdy jest właściwie przechowywany”. W przypadku żywności szybko psującej się pod wpływem drobnoustrojów i stanowiących z tego względu szczególne zagrożenie dla zdrowia ludzi, w miejsce daty minimalnej trwałości wprowadza się „termin przydatności do spożycia”.

Dyrekcja Generalna ds. Zdrowia i Konsumentów (DG SANCO) Komisji Europejskiej wydała w 2008 r. dokument roboczy (SANCO/1628/2008) dotyczący ustalania trwałości przechowalniczej, oparty na badaniu L. monocytogenes, zgodnie z Rozporządzeniem (EC) Nr 2073/2005 z dnia 15 listopada 2005.

W różnych krajach opracowano własne wytyczne, często w formie przewodników, do określania trwałości przechowalniczej. We Francji, instytucja rządowa powołana dla nadzoru nad bezpieczeństwem sanitarnym żywności, AFSSA (Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments), przy współpracy z 9 krajowymi laboratoriami referencyjnymi (Polska była reprezentowana przez laboratorium PZH), opracowała dokument roboczy o charakterze przewodnika technicznego dla laboratoriów zajmujących się określaniem trwałości żywności, oparty głównie na badaniu  bakterii Listeria monocytogenes, (Technical Guidance Document - On shelf-life studies for Listeria monocytogenes in ready-to-eat foods, Version 2 – November 2008). Również we Francji, tamtejsze Ministerstwo ds. Żywienia, Rolnictwa i Rybołówstwa, wydało dokument służbowy (Note de service DGAL/SDSSA/N2010-8062), datowany 9 marca 2010, w sprawie określania trwałości mikrobiologicznej żywności. Obszerny przewodnik dla określania trwałości przechowalniczej zatytułowany „Determination of product shelf-life, Guidance Note No. 18”, opracowany został również  przez irlandzki urząd ds. bezpieczeństwa żywności (Food Safety Authority of Ireland).

W cytowanych dokumentach podkreśla się, że prawną odpowiedzialność za bezpieczeństwo, znajdujących się w obrocie handlowym produktów żywnościowych, ponoszą ich producenci. Na nich spada również obowiązek określania i walidacji trwałości przechowalniczej, będący nierozłączną składową systemu HACCP.  Dokumenty podają zasady przeprowadzania badań, a także wskazują jakie istotne elementy winny być uwzględniane w badaniach i walidacji.

Zróżnicowanie składu i tym samym właściwości produktów żywnościowych wymaga opracowywania  projektów badań przechowalniczych indywidualnie dla poszczególnych produktów. Inna może być trwałość pizzy z różnymi dodatkami: sera, szynki, owoców morza, grzybów itp. Trwałość zależna jest od warunków produkcji, opakowania oraz od  warunków przechowywania.

Projekt badań przechowalniczych powinien rozważyć wszystkie czynniki mogące mieć wpływ na trwałość danego produktu, a szczególnie:

• wzrost drobnoustrojów: bakterii, pleśni i drożdży,
• przyrost lub ubytek wody,
• reakcje chemiczne mogące powodować powstawanie obcych zapachów, zmiany barwy (np. brązowienie), ubytek pożądanych składników odżywczych,
• wpływ światła,
• wpływ temperatury.

Wstępna część projektu winna zawierać identyfikację tych czynników. Rozważyć należy warunki w trakcie produkcji (przestrzeganie systemu HACCP i dobrej praktyki higienicznej), obróbkę technologiczną (solenie, wędzenie, fermentacja, obróbka termiczna, chłodzenie, zamrażanie), dodatek konserwantów, rodzaj opakowania (atmosfera wewnątrz opakowania), a także warunki składowania i transportu (temperatura, wilgotność powietrza). Uwzględnić należy również w jakiej formie badany produkt będzie spożywany (na surowo, odgrzewany, gotowany).

Dla określenia i selekcji parametrów mogących w stopniu decydującym odzwierciedlać wpływ poszczególnych czynników na trwałość badanego produktu projekt powinien ustalić zakres wstępnych badań mikrobiologicznych, fizykochemicznych i sensorycznych, które należy przeprowadzić na świeżo wyprodukowanych próbkach. Badania te umożliwią ocenę zagrożeń bezpieczeństwa i jakości produktu. Rozważyć należy potencjalne źródła zagrożeń mikrobiologicznych (np. możliwości rozwoju L. monocytogenes, C. botulinum, Salmonella), chemicznych (jełczenie - wzrost kwasowości tłuszczowej lub zawartości nadtlenków, przemiany białka – obecność wolnych zasad amonowych, zmiany pH) oraz zmian organoleptycznych. Oznaczyć należy aktywność wody w produkcie mającą wpływ na kinetykę zmian mikrobiologicznych. Wstępna charakterystyka fizykochemiczna obejmuje również zawartość dodatków chemicznych w tym konserwantów, jeśli są deklarowane. Rozważyć należy, czy produkt zawiera łatwo psujące się dodatki biologiczne (roślinne lub zwierzęce).

W projekcie należy zdefiniować wartości krytyczne wybranych do badań parametrów bezpieczeństwa i jakości. W miarę możliwości kryteria te powinny pochodzić z wymagań ujętych w rozporządzeniach, normach i zaleceniach lub z opublikowanych danych naukowych.

Niezbędne jest upewnienie się co do jednorodności lotów produkcyjnych. Pomocne mogą być wyniki kontroli jakości prowadzonej przez producenta. Dla określenia trwałości mikrobiologicznej konieczne jest potwierdzenie stosowania przez producenta zasad HACCP i dobrej praktyki w zakresie higieny. Niestosowanie tych zasad ogranicza wartość prowadzonych badań przechowalniczych, ze względu na zbyt dużą niejednorodność stopnia zagrożenia mikrobiologicznego w poszczególnych partiach produkcyjnych.

Opracowanie projektu winno być poprzedzone studium bibliograficznym. W przypadku braku danych z badań na określonych produktach, pomocne mogą być wyniki badań przeprowadzanych na produktach o zbliżonym składzie i właściwościach.

Zaprojektowanie testów starzeniowych pozwala ocenić rozwój mikroorganizmów naturalnie obecnych w badanych produktach, przechowywanych w zakładanych warunkach. Dotyczy to mikroorganizmów często występujących w tych produktach w tzw. punkcie zerowym przechowywania. Badania mogą być utrudnione niskim poziomem skażenia oraz jego nierównomiernego rozkładu w poszczególnych lotach/próbkach. Do tego typu badań wykorzystuje się jedynie próbki naturalnie skażone. W przypadku patogenów trudno jest otrzymać wystarczającą ilość danych. Przeciwnie, mikroorganizmy zazwyczaj obecne w znacznych ilościach w żywności (tzw. mikroflora technologiczna) są bardziej przydatne w testach starzeniowych. Dane z tych testów mogą służyć do oceny częstości występowania i skażenia produktu pod koniec przechowywania. Można je wykorzystać do oceny proporcji i przedziału ufności jednostek sprzedaży przekraczających akceptowalny limit dla danego mikroorganizmu pod koniec przechowywania (statystyka odpornościowa – tabele, programy). Testy starzeniowe mogą być oparte na normie francuskiej NF V01-003, dokumencie SANCO/1628/2008 lub na cytowanym wyżej przewodniku europejskiego laboratorium referencyjnego AFSSA (EU CRL dla L.monocytogenes). Celowe jest – jeśli to możliwe - wykorzystanie wyników testów starzeniowych prowadzonych przez laboratorium producenta.

Badania próbek sztucznie skażonych w punkcie „zero” wykorzystywane są do oceny możliwości rozwoju drobnoustrojów w trakcie składowania  lub do oceny szybkości rozwoju. W pierwszym przypadku określa się tzw. potencjał wzrostu (δ) jako różnicę między log10 cfu/g na zakończenie testu i na starcie.  W drugim przypadku określa się maksymalną szybkość wzrostu (µmax) jako nachylenie linii prostej na wykresie logarytmicznym (ln) wzrostu liczby komórek. Badania te (ang. challenge tests) są zalecane dla nowych produktów, zwłaszcza takich, które z uwagi na charakterystykę fizykochemiczną mieszczą się na granicy możliwości wzrostu lub gdy stwierdza się brak wzrostu drobnoustrojów, gdy przypuszczalny wzrost testowanego drobnoustroju  jest zbyt wolny lub gdy charakteryzuje się krótką żywotnością, a także gdy zagrożenie jest trudne do określenia w trakcie normalnych badań przechowalniczych. Badania są oparte na normie francuskiej NF V01-009, dokumencie SANCO/1628/2008 lub na przewodniku AFSSA.  Przewodnik AFSSA podaje szczegóły dot. obliczeń. Przydatne do obliczeń są programy informatyczne -  francuski Sym’Previus,  program angielskiego Institute of Food Research (Growth Predictor and Perfringers Predictor) lub amerykański Pathogen Modelling Programme.

Zastosowanie modeli matematycznych do prognozowania rozwoju zarówno naturalnie obecnych drobnoustrojów jak również śledzenie zachowania się drobnoustrojów sztucznie wprowadzonych („chalenge tests”) w funkcji parametrów fizykochemicznych produktu żywnościowego (pH, aktywność wodna, temperatura, obecność konserwantów…) jest niezwykle ważne dla określania trwałości przechowalniczej produktów nowych lub modyfikowanych w warunkach przyśpieszonych (ang. accelerated shelf-time testing).

Prognozowanie trwałości przechowalniczej winno być oparte na badaniach fizykochemicznych i sensorycznych charakteru, wielkości i dynamiki zmian jakościowych w produktach w zróżnicowanych warunkach przechowywania, oceną czynników wpływających na zmiany jakościowe w zaprojektowanych warunkach badań oraz określeniem wpływu zmian jakościowych na trwałość przechowalniczą i ustaleniem wzajemnych korelacji. Do przeprowadzenia tych badań niezbędne są komory przechowalnicze zapewniające różne (najczęściej trzy) warianty temperaturowe i stałą (lub zmienną) wilgotność względną powietrza. Przy wyborze temperatury można kierować się regułą van’t Hoffa. Zebrane dane doświadczalne służą do określenia typu zależności „czas – efekt”. Zachodzi  konieczność wyznaczenia krzywej wykazującej najlepsze dopasowanie do wartości empirycznych. Dokonuje się  tego stosując metodę najmniejszych kwadratów. W wielu przypadkach zależność ta odpowiada modelowi liniowemu.

Dokument SANCO/1628/2008 podaje przykłady prognozowania trwałości przechowalniczej na podstawie kombinowanych wyników badań fizykochemicznych (pH, aw) i mikrobiologicznych (maksymalne skażenie w punkcie „0”, maksymalna szybkość wzrostu i czas reakcji).

W zakończeniu należy dodać, że badania przechowalnicze, w przypadku zastosowania testów przyśpieszonych, dają jedynie mniej lub bardziej trafione oszacowanie trwałości produktów. Wskazane jest by prognozowane wyniki były weryfikowane badaniami bezpieczeństwa i jakości produktów w końcu realnego czasu  przechowywania.

Jak wynika z niniejszego opracowania, określanie i walidacja trwałości przechowalniczej nie jest zagadnieniem prostym. Dotyczy to szczególnie produktów długotrwałych - nowych lub modyfikowanych, gdy narzuca się naturalna potrzeba zastosowania testów przyśpieszonych. Opracowanie projektu, wykonanie badań i sporządzenie raportu walidacyjnego wymaga dobrej współpracy producenta z wyspecjalizowanym laboratorium. Laboratorium J S HAMILTON POLAND interesuje się od dłuższego czasu tematyką badań przechowalniczych, zdobyło już w tej dziedzinie pewne doświadczenie i może być pomocne dla producentów i operatorów działających na rynku żywnościowym.

Autor: Dr Stanisław Kmieciak – J.S.Hamilton Poland S.A.