Food Safety Handbook RONALD SCHMIDT and GARY RODRICK .PDF

Food safety legislation and regulations have long been impacted by a variety of factors, including socioeconomic, consumer, political, and legal issues. With regard to food safety issues and concerns, certain parallels can be drawn
between the beginning and close of the 20th century. At the start of the 20th century, several food safety issues were brought to the public’s attention. Atrocious sanitation problems in the meat industry, highlighted in Upton Sinclair’s
novel The Jungle, had a major influence on the passage of the landmark legislation, the Federal Meat Inspection Act (1 906). Likewise, fairly wide-spread food adulteration with the addition of inappropriate chemical substances, and
the marketing of a variety of fraudulent and potentially dangerous elixirs, concoctions, and other formulations, led to passage of the Pure Food and Drug Act (1906).
We are now in the 21st century and, food safety issues have as high a priority and significance as they did over 100 years ago.” Public concerns have arisen regarding high-profile food-borne illness outbreaks due to contamination
of food with certain pathogens (e.g., Salmonellu, Escherichiu coli 0 1 57:H7, Listeriu monocytogmes, and others) which have serious acute impact and potential chronic long-term complications in the ever-increasing high-risk
population segment (e.g., elderly, children, immuno-compromised). In addition, food-borne illness outbreaks are occurring in foods previously not considered high risk (e.g., fruit juices, fresh produce, deli meats). In response to these foodborne pathogen issues, a presidential budgetary initiative was instituted in 1997 to put a multi-agency food safety strategy in place. This National Food Safety Initiative includes a nationwide early warning system for food-borne illness, expanded food safety research, risk assessment, training and education programs, and enhanced food establishment inspection systems. Pathogen issues have also resulted in endorsement and implementation of comprehensive prevention and intervention strategies, such as the Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP) system, by the regulatory and industrial communities.
Another parallel can be drawn to earlier times. Society today, like that of the early 19OOs, is strongly interested in attaining certain therapeutic and health benefits through special foods (e.g., nutraceuticals and functional foods), and, once again, the line between foods and pharmaceuticals has become blurred. The trend to market these products has created certain labeling concerns with regard to health claims, as well as safety and efficacy concerns.
As the world has gotten smaller through increased communication, travel, immigration, and trade, there are current concerns regarding the safety of food products throughout the world. Global consumer concerns regarding genetically modified foods and ingredients, as well as potential chemical residues in foods, have had a major impact on current and future legislation, as well as world trade.
The intent of this book is to define and categorize the real and perceived safety issues surrounding food, to provide scientifically non-biased perspectives on these issues, and to provide assistance to the reader in understanding these
issues. While the primary professional audience for the book includes food technologists and scientists in the industry and regulatory sector, the book should provide useful information for many other audiences.
Part 1 focuses on general descriptions of potential food safety hazards and provides in-depth background into risk assessment and epidemiology. Potential food hazards are characterized in Part 11, where biological hazards are discussed, and in Part Ill, which addresses chemical and physical hazards.
Control systems and intervention strategies for reducing risk or preventing food hazards are presented in Part IV, V and VI. The emphasis of Part IV is on regulatory surveillance and industry programs including Hazard Analysis Critical Control Point (HACCP) systems. Food safety intervention in food processing, handling and distribution are addressed in Part V, while the focus of Part Vl is on the retail foods sector. Diet, health and safety issues are characterized in Part VTI, with emphasis on food fortification, dietary supplements, and functional foods.
Finally, Part VIII addresses world-wide food safety issues through discussion of Codex Alimentarius Cotiztnission (CAC), the European Union perspectives on genetic modification, and other globally accepted food standards.
The topics within each chapter are divided into sections called units. To provide continuity across the book, these units have been generally organized according to the following structure: Introduction and Definition of Issues.
Background and Historical Sigiil’fcance, ScientGc Basis and Iiizplic~rtions, Regulatory, Industrial, and International Iniplications, and Current and Future Iniplica tions.
This project was a highly ambitious project and the co-editors would like to acknowledge the many people who provided valuable input and assistance and to express our sincere appreciation for their efforts. This appreciation is especially extended to G. William Chase, LeeAnne Jackson, Austin R. Long, Joan Rose, Mary K. Schmidl, Keith R. Schneider, Barry G. Swanson, and Sara E. Valdes Martinez, for their enthusiasm and diligence in serving as Part Editors and to all of the numerous authors of the Chapters. We would also like to extend a sincere thank you to Virginia Chanda, Michael Penn, and all the staff at John Wiley and Sons, Inc. who provided invaluable assistance to the project.

Food Safety Handbook RONALD H. SCHMIDT and GARY E. RODRICK .PDF

Valoarea nutritivă a produselor alimentare

Produsele alimentare sunt constituite dintr-un amestec de substanțe nutritive, necesare organismului uman pentru desfășurarea normală a metabolismului. Pentru a putea utiliza substanțele complexe din alimente, organismul le hidrolizează cu ajutorul echipamentului enzimatic existent în sucurile cavității bucale și ale tractului gastro-intestinal până la constituenții de bază: glucoză, acizi grași, aminoacizi, direct prelucrabile în procesele metabolice. În literatura științifică din domeniile biochimiei și igienei alimentare, a tehnologiei și merceologiei alimentare, valoarea nutritivă este prezentată deseori sub forma compoziției chimice procentuale, cu sublinierea prezenței unora sau altora dintre trofine sau, uneori, însoțite de potențialul energetic exprimat în kcal/100 g produs.
Dar în prezent se impun schimbări majore la nivelul conceptului de valoare nutritivă, deoarece s-au făcut cercetări privind substanțele existente în alimente și implicate în metabolismul material al organismului uman (de exemplu vitaminele); a fost stabilite poziția certă în metabolism a altor substanțe (aminoacizi esențiali, acizi grași polinesaturați, oligoelemente); au fost identificate unele substanțe indiferente sau chiar toxice.

Cum se determină valoarea nutritivă a alimentelor?

Determinarea valorii nutritive a unui produs alimentar presupune evidențierea raportului dintre necesarul zilnic de substanțe nutritive și aportul în aceste substanțe furnizat de o unitate de produs, de obicei 100 g. Valoarea nutritivă a produselor alimentare este o asociere a următoarelor componente inseparabile:

  • valoare psiho-senzorială (respectiv organoleptică și estetică);
  • valoare energetică (aportul de energie prin metabolizarea substanțelor calorigene);
  • valoare biologică (aminoacizi esențiali, acizi grași esențiali, vitamine, elemente minerale);
  • valoare igienică (raportul dintre substanțele nutritive și substanțele indiferente, absența substanțelor nocive).
  • Valoarea psiho-senzorială este acea componentă a valorii nutritive, care face ca alimentul să fie consumat cu plăcere. Aceasta rezultă din senzațiile vizuale, tactile, gustative și olfactive, care diferă de la un individ la altul, în special în funcție de obiceiurile alimentare.
  • Valoarea energetică reprezintă însușirea alimentului de a satisface necesarul energetic zilnic al organismului. Această latură condiționeazăaspectul cantitativ al hranei și se exprimă în kcal sau kJ (1 kJ = 4,184 kcal).
  • Valoarea biologică este componenta care reprezintă gradul în care potențialul de trofine plastice ți biocatalitice acoperă necesarul diurn în trofine (aminoacizi esențiali, acizi grași esențiali, vitamine, elemente minerale).
  • Valoarea igienică asigură alimentului însușirea de a nu fi nociv prin absența toxinelor chimice rezultate în urma tratamentului, a impurităților, substanțelor antinutritive, contaminanților microbiologici.

Cu scopul determinării valorii nutritive a alimentelor a fost elaborată o metodă accesibilă de calcul, prin stabilirea raportului dintre necesarul zilnic de trofine și aportul în aceste substanțe furnizat de o unitate de produs, având în vedere în acest caz și imposibilitatea unor teste folosind organismul uman. Metoda gradului de acoperire este eficientă la produsele obținute din mai multe materii prime (mixturi alimentare); în acest caz un număr de proprietăți selecționate trebuie obligatoriu cuantificate.
Pentru exprimarea valorii psiho-senzoriale sunt cunoscute metode de cuantificare și exprimare grafică a acesteia, cum sunt metoda punctajului, metoda profilului, metode ce permit compararea produselor. Valoarea igienică constituie obiectul legislației sanitare, care prescrie limite restrictive pentru toate componentele nocive din alimente.
Pentru calcularea valorii energetice și a celei biologice sunt necesare următoarele date despre produsul vizat:

  • rețeta produsului (proporția componentelor rețetei și randamentul pe unitatea de produs;
  • compoziția chimică a fiecărui component din rețetă;
  • gradul mediu de asimilare a principalelor substanțe din materia primă și din produsul finit;
  • coeficienții calorici pentru principalele substanțe energetice (4,1 kcal/g glucide sau protide și 9,3 kcal/g lipide);
  • eventualele pierderi cantitative în cursul procesului tehnologic;
  • necesarul zilnic de substanțe nutritive și energie al grupei de consumatori pentru care este destinat produsul.

Sintetic, valoarea nutritivă poate fi exprimată ca un grad de acoperire a necesarului zilnic de substanțe nutritive. În condițiile expansiunii sortimentale moderne, apar produse noi, de regulă produse cu rețete complexe; pentru asigurarea unei alimentații științific realizate, cunoașterea valorii nutritive este o condiție de bază pentru aprecierea nivelului lor calitativ.

Who is the consumer of organic food products?

There is a growing demand for organic food products (PAE), driven by consumers perception on product quality and safety, but also on the impact of agricultural practices over environment. Although the situation varies from country to country in terms of type and amount of PAE products, in all European Union countries has increased greatly the number of organic farms from the 1992 reform of common agricultural policy. PAE manufacturers must know the profile of the consumer in order to implement an appropriate marketing mix. There are a lot of cases of initiatives on this market that resulted in failures because of insufficient awareness of consumers.

Who is the consumer of organic food products?
MATERIAL AND METHOD

The paper is based on the investigation of secondary sources, the literature concerning PAE consumers in Europe. Socio – demographic segmentation criteria. The gender affects the relationship between consumers and PAE. It was found that a greater proportion of women are consumers of PAE, unlike men. The same difference is also reflected in the attitude towards these products (Aertsens et al., 2009). It can be said that women often buy the PAE in comparison with men and that women buy large quantities from a single acquisition (Davies et al., 1995). Among experts there are opinions that the higher proportion of women concerning the purchase of organic food is because of the fact that women deal with the family food supply more than men (Torjusen et al., 2004).
The existence of childrens in a family causes appearance or growth of organic foods consumption. After giving birth, women change their consumption habits, using more organic food in the daily menu for the whole family. This behavior is motivated primarily by a desire to avoid potential health problems for children. PAE consumption of a household will decrease when children reach adolescence and begin to choose the food they want, but will increase after the children will found their families and parents’ disposable income will be higher. Although the presence of children in a household positively influences the attitude towards organic food, it can be said that household income has a strong influence on the transformation of positive attitude on acquisition (Davies et al., 1995).
Age influence both the acquisition of PAE, as well as reasons for purchase. European consumers under the age of 45 years consume these foods being concerned of the environmental problems and health worries too, while consumers aged over 45 years are primarily motivated by health problems. In Europe, the typical consumer of PAE has between 30 and 49 years. The age affects consumption differently depending on market maturity. Thus, younger consumers are among the first to adopt these products on the markets in developing, while older consumers have a higher proportion on the developed markets (Mildmore et al, 2005). Regarding the amount of organic food purchased, it was found that there are no differences between elderly and young. Young people are more willing to pay a differential higher price for organic food, while elderly people are willing to pay a smaller difference in price for such products (Davies et al., 1995).
difference in price for such products (Davies et al., 1995). Education, as a socio-demographic variable, is important because the proportion of consumers with higher education is higher than the proportion of consumers with secondary education on less developed markets. The difference between these two segments are leveled when the market is already developed, when those with secondary education begin to adopt PAE in higher proportion.
Lifestyle. In more mature markets, it was found that along with sociodemographic variables, lifestyle can be an effective criterion for segmentation. Lifestyle is an integrated set of practices which an individual chooses to give material form of his self-identity. PAE consumption is also linked to the adoption of alternative lifestyles: vegetarianism, environmentalism and alternative medicine (Torjusen et al., 2004).
Organic food consumption suggests the existence of alternative lifestyles, based on healthy, safety and quality, styles that depend on the dominant culture in society (Farinello Pellegrini, 2009). People who consume organic products are seen as innovative, courageous, with cosmopolitan leanings on social relations. In addition to consumers who have a socially oriented lifestyle, there is a consumer group, more numerous, whose motives are egocentric.
Values that consumers adhere. Worner and Meier-Ploeger (1999) argues that the values that the individual adheres, are more and more important than sociodemographic factors, regarding the influencing the demand for PAE. Values are stable factors of motivation, abstract goals setting standards to which is directed the behavior. Values are central to people’s lives and because of their importance they influence attitudes and behaviors. Values effectively explain human behavior, because they serve as standards of conduct, they are few in number, are universally recognized in all cultures and are stable over time (Krystallis Chryssohoidis, 2005).
There were identified several sets of values that influence attitude and behavior of PAE consumer. Thus, Aertsens et al. (2009) suggest the following list of values: security, meaning health, harmony, security and stability of society. This is the most important reason for buying organic food; pleasure felt by consumers due to its special taste is a strong factor in motivating consumers effectively; curiosity, novelty is also especially important when the consumer makes first acquisition;- universalism, in the sense of understanding, appreciation, tolerance and protecting the welfare of all beings positively influence the consumption of organic food; willingness towards local farmers stimulates only a small proportion from the consumers of organic food (Aertsens et al., 2009); differentiation from others, acts as motivator factor for some consumers, especially in Greece (and Krystallis Chryssohoidis, 2005); desire of conformity influence attitude towards organic food rather than the intention to purchase them. However, it is an indirect influence on actual purchase behavior because attitude positively influence the purchase intention and intention positively influences purchase (Tarkiainen and Sundqvist, 2005); power, prestige, social status negatively influences consumption of organic food (Dreezens et al., 2005).
Attitude. In the case of PAE, the interactions between cognitive and affective components of attitude are highly complex. There are those where is predominant the affective component, while for others the cognitive component predominates. In case of a conflict between these two components will prevail the emotional component (Aertsens et al., 2009). Also, the reaction time of a consumer subjected to a emotional stimulus is shorter than for cognitive stimulus. The most important emotional component are emotions that can lead to the acquisition of PAE (Verhoef, 2005).
Types of purchasing and consumption behavior. The amount of organic food that a person consumes is influenced by the level of market development. Lisa Squires et al. (2001) shows that the group of “heavy” consumers are motivated by different values, depending on the level of market development. Thus, if the market is mature as the Danish market, the consumers of “heavy” type are more likely motivated by environmental arguments. On a less developed market such as New Zealand market for organic food, is better the motivation of “heavy” consumers, with arguments related to their health and families. These findings should be used when are running communication programs on organic food.
Midmore et al. (2005) divides consumers into four groups according to the proportion of food budget spent on organic food. Thus, there are consumers of “heavy” type, which spend over 10% from the feed budget for organic foods. Consumers of “environment” type have an organic proportion from the food budget which varies between 2.5% and 10%. Consumers of “light” type spent under 2.5% of budget on organic food .The last category refers to non consumers, that do not eat at all organic. Consumers of “heavy” type represent the hard nucleus of organic products market and are willing to pay higher price differences for an organic food compared to the same food product in the conventional variant.
Consumers “heavy” are the most loyal buyers OTC distribution channels (direct from the farm, peasant markets, etc.), although most of their spending for PAE is made in supermarkets. However, for the market development is recommended an efficient approach for the other categories of consumers who are more prices sensitive.
Higher income stimulates both a favorable attitude and purchase of such products (Tsakiridou et al, 2006). However, the influence of income on the acquisition of PAE becomes negative when income goes above a certain level (Dreezens et al., 2005). The influence of income is different, depending on education, personality, social class and individual aspirations. There are consumers of PAE that do not have disposable income very large, but still consume these products in order to search for emotional satisfaction.
Urban or rural residence influences the acquisition of PAE in a lesser way on the developed markets. In such markets consumer awareness is higher, PAE are more available and, therefore, purchases are made at about the same level, regardless of residence.
Barriers to the acquisition of PAE. One of the most important barriers is the high price of these products. Young people value the environment purity more but are less willing to pay a higher price because of lower income (Tsakiridou et al., 2006). The importance of price as a barrier is decreasing due to the supermarkets entry on the market (Reuters, 2002). Those who regularly consume PAE consider the price a lower barrier than those who consume less frequently or are non consumers (Torjusen et al, 2004).
The limited availability of PAE is a barrier in a number of marketing researches (Mintel, 2003, Paddle and Foster, 2005). PAE availability is reduced especially in smaller communities, there being situations where these products were difficult to find in supermarkets, even if they were in their offer (Essoussi and Zahaf, 2009).
Mistrust comes from the lack of information on how to issue the certificate of organic farmer (and Zahaf Essoussi, 2009). Paddle and Foster (2005) discovered that, in Britain, consumers have less confidence in PAE from supermarkets or supplied by corporations. A possible explanation is that supermarkets have a purely functional role, while workers from small shops specializing in PAE present the “product story”, addressing to the profound desires of PAE the consumer. PAE poor visual quality is less important for people with higher education in Greece. Poor visual quality compared to higher price affects more non consumers (Tsakiridou et al., 2006).
Previous habits are also a barrier to purchase these PAE (Magnusson et al., 2001). Other barriers are: lack of information is an important problem to be solved by carrying out campaigns to inform and educate both the buyers and the non consumers. It is important to note that both categories want to be better informed about these products (Paddle and Foster, 2005); unattractive packaging; consumers are satisfied with the food produced in the conventional system.

CONCLUSIONS

In this paper I structure a part of the literature in this field. Although sociodemographic criteria have some significance for understanding the market PAE, it must be taken into account other criteria for market segmentation, such as lifestyle and personal values. There are some studies that show that women consume more PAE but if we take into account several works in this area results that differences between men and women are small regarding to the acquisition and use of PAE. Consumers of PAE do not share demographic characteristics, instead they share moral values.
The most important values are the values of self-centered, as opposed to altruistic values. Health, a value attached to a concept of safety, is the most motivating value for consumers. Also of great importance are taste and universalism. Market development strategies must start from its current level. On a less developed market, the focus should be on of PAE sanogenetic character, while on a mature market, are effective communications which have as axle of communication the idea of environmental protection.
Marketing researches are needed to provide more information about the values, attitudes, intentions and purchase and consumption behavior ,of all four segments (buyers heavy, medium, light and non consumers) because fast market development can be done by attracting the medium and light consumers, which are more sensitive to PAE price issues, and the ones who buy, initially, PAE with prices close to the prices of food products produced in conventional system.
Income positively affects the acquisition of PAE, however, by using some emotional arguments ,can be attracted groups of users that do not have high income Developed markets have similar proportions of consumers in urban and rural areas, while on immature markets dominates the urban consumers. In rural areas there is a tendency to buy directly from farmers, unlike consumers in urban areas where there was observed a predilection to purchase at the supermarket.
To increase consumption of PAE must be initiated actions to overcome the greatest barriers (limited availability and high prices PAE). Entry of supermarkets in this market would reduce prices and increase PAE availability. Other barriers are lack of confidence of consumers in the certification system of PAE, lack of information, poor appearance of PAE sometimes, old habits of consumers and poor packaging. It is necessary to conduct public information campaigns, including campaigns aimed for children and students.
REFERENCES
dealsonhealth.net
1. Aertsens, J., W. Verbeke, K. Mondelaens and G. Van Huylenbroek (2009). Personal determinants of organic food consumption: a review. British Food Journal, Vol. 111 Iss: 10, pp.1140 – 1167.
2.Chryssohoidis, G. M. and A. Krystallis (2005). Organic consumers’ personal values research: Testing and validating the list of values (LOV) scale and implementing a value-based segmentation task. Food Quality and Preference, Vol. 16 No. 7, pp. 585-599.
3. Davies, A., A.J. Titterington and C. Cochrane (1995). Who buys organic food? A profile of the purchasers of organic food in Northern Ireland. British Food Journal, 97(10), 17-23.
4. Dreezens, E., C. Martijn, P. Tenbult, G. Kok and N.K. de Vries (2005). Food and values: an examination of values underlying attitudes toward genetically modified- and organically grown food products. Appetite, Vol. 44 No. 1, pp. 115-122.
5. Essoussi, L. and M. Zahaf (2009). Exploring the decision-making process of Canadian organic food consumers: Motivations and trust issues. Qualitative Market Research: An International Journal, Vol. 12 Iss: 4, pp.443 – 459.
6.Magnusson, M. K., A. Arvola, U. Koivisto Hursti, L. Aberg and P.O. Sjödén (2001). Attitudes towards organic foods among Swedish consumers. British Food Journal, Vol. 103 No. 3, pp. 209-226.
7. Midmore, P., S. Naspetti, A.-M. Sherwood, D. Vairo, M. Wier and R. Zanoli (2005). Consumer attitudes to quality and safety of organic and low input foods: a review. Aberystwyth, Aberystwyth School of Management and Business (The University of Wales).
8. Pellegrini, G. and F. Farinello (2009), “Organic consumers and new lifestyles: An Italian country survey on consumption patterns”, British Food Journal, Vol. 111 Iss: 9, pp.948 – 974.
9. Squires, L., B. Juric and B. Cornwell (2001). Level of market development and intensity of organic food consumption: cross-cultural study of Danish and New Zealand consumers. Journal of Consumer Marketing, Vol. 18 Iss: 5, pp.392 – 409
10. Tarkiainen, A. and S. Sundqvist (2005). Subjective norms, attitudes and intentions of Finnish consumers in buying organic food. British Food Journal, Vol. 107 No. 10-11, pp. 808-822.
11. Torjusen, H., L. Sangstad, K. O’Doherty Jensen and U. Kjaernes (2004). European Consumers’ conceptions of organic food: a review of available research. Oslo, National Institut for Consumer Research.
12. Tsakiridou, E., K. Mattas and I. Tzimitra-Kaloglanni (2006). The influence of consumer characteristics and attitudes on the demand for organic olive oil. Journal of International Food & Agribusiness Marketing, Vol. 18 No. 3-4, pp. 23-31.
13. Worner, F. and A. Meier-Ploeger (1999). What the consumer says. Ecology and Farming, 20, January-April, 14-15.

Compoziția chimică și structura laptelui – PROIECT

Laptele poate fi definit ca: “secreţia proaspătă, integrală obţinută prin mulgerea completă a mamiferelor sănătoase, excluzând laptele obţinut în perioada de 15 zile înainte şi 7 zile după fătare (lapte colostru)”. Este un lichid de culoare alb-gălbui,  cu gust dulce şi miros caracteristic plăcut, cu o compoziţie chimică complexă ce variază în funcţie de specie, rasă, alimentaţie, vârstă, stare de sănătate.  Laptele de vacă are un conţinut mediu de apă de 87,5% şi substanţă uscată totală de 12,5% compus din: grăsime, proteine, lactoză, substanţe minerale, vitamine şi enzime.

Substanţe organice din lapte

Grăsimea – trigliceride, steroli (colesterol, ergosterol, 7-dehidroergosterol), fosfolipide (lecitina, cefalina, sfingomielina), acizi graşi liberi.
Substanţe azotate:

  • substanţe proteice: cazeina, proteinele zerului (lactalbumina, proteozopeptone, lactoglobulina), anticorpi (aglutinine), enzime (oxidaze, reductaze – lactoperoxidaza, catalaza, reductaza aldehidică ; hidrolaze, fosforilaze – lipaza, fosfataza, proteaza, amilaza).
  • substanţe neproteice : acizi aminaţi liberi, colina, guanidina, metal-guanidina, creatinina, creatina, acid carbaminic, uree, acid uric, acid sulfocianic.

Substanţe neazotate – lactoza, oligozaharide, acizi organici (acid lactic, acid citric, acid butiric, acid piruvic), ceruri.
Vitamine – A, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B12, C, D, E, K, P. Substanţe anorganice : Ca, Na, K, Mg, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, P, floruri, cloruri, ioduri. Gaze : O2, N2, CO2, NH3.

Lipidele laptelui

Grăsimea este componenta cea mai variabilă, situându-se în limite destul de largi chiar în cadrul aceleiaşi specii. Ea se sintetizează în glanda mamară şi din punct de vedere chimic este formată din: gliceride şi substanţe de asociaţie ca: fosfolipide, steroli, pigmenţi, vitamine liposolubile (A) şi acizi graşi liberi. Lipidele se găsesc în lapte sub formă de globule de grăsime de formă uşor eliptică, globule ce sunt înconjurate la suprafaţă de o membrană lipoproteică. Datorită gradului mare de dispersie grăsimea laptelui are câteva particularităţi:

  • se emulsionează uşor şi se asimilează aproape integral;
  • are un punct de topire sub temperatura corpului uman (sub 370C) astfel încât în formălichidă favorizează unele reacţii enzimatice;
  • membrana lipoproteică are un pH convenabil acţiunii lipazelor.

Grăsimea propriu-zisă (gliceridele) este formată din mono-, di-, trigliceride ce conţin acizi graşi saturaţi şi nesaturaţi în diferite proporţii, ceea ce conferă anumite proprietăţi cu influenţă asupra consistenţei şi conservabilităţii. Acizii graşi saturaţi sunt:

  • volatili – solubili (butiric, caproic);
  • insolubili (caprilic (C8), caprinic (C10));
  • puţin volatili: acid lauric (C12);
  • nevolatili insolubili: acid miristic (C14), acid palmitic (C16), acid stearic (C18), acid arahnic (C20);
  • acizi graşi nesaturaţi cu o legatură dreaptă: acid oleic, C10 – C16;
  • acizi graşi polinesaturaţi neconjugaţi: acid linoleic, acid linolenic, acid arahidonic.

Acidul oleic, palmitic si stearic constituie 70-75 % din totalul acizilor graşi şi din aceştia 1/3 o reprezintă acidul oleic.
Globula de grăsime

  1. fracţiuni de trigliceride cu punct de topire scăzut
  2. fracţiuni de trigliceride cu punct de topire ridicat
  3. membrana lipoproteică

Globulele de grăsime au dimensiuni între 0.1 – 10 μ şi sunt formate din trei straturi. În structura membranei intră: fosfolipide, colesterol, vitamina A, enzime (spre interior), proteine (spre exterior) ce sunt legate de fosfolipide prin legături electrostatice.
Proteinele laptelui
Conţinutul de proteine din lapte variază în funcţie de: specie, rasă, alimentaţie, stadiul lactaţiei, starea fiziologică a animalului. Proteinele sunt macromolecule formate prin înlănţuirea a aproximativ 25 resturi de alfa-aminoacizi, proprietăţile acestora influenţând proprietăţile specifice ale proteinelor laptelui. În lapte există trei grupe de proteine: cazeina, proteinele zerului şi proteozo-peptonele. Cazeina se scindează în fracţiunile: αS1-CN ; αS2-CN; β-CN; γ-CN; K-CN. Proteinele zerului: α- lactalbumina, β – lactoglobulina, serumalbumina, globuline imune, substanţe azotate neproteice, proteozo-peptone. Cazeina reprezintă 80 % din proteinele laptelui, restul de 20 % reprezintă proteinele zerului. Cazeina se găseşte sub formă de micelii. Calciu organic 20 % legat de micelii, Calciu mineral 80%.

Compozitia-Chimica-Si-Structura-Laptelui.PDF

Specificities of fruit freeze drying and product prices

Freeze drying is a relatively new technology in the field of preservation of food products. Primarily it was developed for the pharmaceutical industry and drugs drying. For process of freeze drying raspberry first has to be frozen to a temperature usually lower than -30°C (Janković et al., 2004). Frozen raspberry is brought into the sublimation chamber where after closing and vacuuming is achieved extremely low pressure, below 10-1 bar. Under the influence of high vacuum, ice sublimates in frozen raspberry. Crystals of ice are transferred directly into vapour, thereby avoiding the appearance of liquid phase and migration of dissolved dry matter to the surface. In the pharmaceutical products the moisture content is decreased up to 1 to 5%, depending on the kind of products, while raspberry is dried to the moisture level of 10%. Dried raspberry is packed in gas impervious packaging, vacuum packaging or in package with high level of nitrogen. Freeze drying raspberry can be stored at room temperature in packaging that is light resistant up to 5 years.
In the researches of Janković et al. (2004, 2006, 2010), whole fruits of raspberry sorts’ Willamette and Meeker were freeze drying, with main goal to investigate all changes of volume, density, water activity, loss of vitamin C, the level of rehydration, as well as changes in chemical composition of freeze drying fruit.
Simplified, the freeze drying is a drying process where water is removed (drying of product) by sublimation of ice from previously frozen product (Vračar et al., 2004). As the product is dehydrated under vacuum in a frozen state, at temperatures below -30°C, and in the final stage of drying (separation of bound water) temperature under vacuum does not exceed 40°C, product practically preserves its structure and shape, chemical composition, biologically-physiologically and sensory characteristics (colour, odour, taste). Process of freeze drying is practically done in three main phases:

  • Freezing, or sub-cooling of product below its eutectic point (cca. -30°C
  • Dehydration (drying) by ice sublimation under vacuum;
  • Completion of product drying up to moisture content lower than 3% by the normal vacuum drying.

Each of these phases, particularly sublimation, is important for the quality of freeze dried product. Those products are characterized by high porosity and therefore by great surface activity, that results easy absorption of moisture and oxygen. According to many undesirable quality changes caused by adsorption, de-vacuuming of chamber after
completion of lyophilisation is performed with an inert gas (nitrogen) and quick packaging into the material that is gas, moisture and light resistant. Freeze dried product could be kept in a nitrogen atmosphere almost indefinitely. Compared to other drying processes, freeze drying has many advantages.
It is well known that fruits and vegetables have many benefits for life and health (Sipos et al., 2009). Beside their different and balanced mineral components, there are several organic compounds that are proven from medical aspect. One of the most important effects is their fibber content, which is related to the prevention of coronary arteriosclerosis and other diseases. Nutrients and vitamins dissolve in a product with high moisture content, so they can be easily and effectively used by the human organism. Just through recent decades scientific researches have focused on biologically active compounds, such as microelements and phenolic compounds, that all have antioxidant characteristics too. Although the high content of biologically active compounds was found in tropical and subtropical fruits, traditionally continental fruit also contains significant amounts of these compounds. One of the most
important issues in food production is to preserve these valuable compounds. Unfortunately, vitamins, antioxidants, flavour, aroma and other organic compounds are not resistant to heat stresses, so in several traditional technologies of food processing significant loss of final product occurs.
In Serbia exists favourable climate-edaphic conditions for development and further improvement of fruit growing especially on family agricultural husbandries. Usage of given conditions considers previous establishment of suitable ambient for quick recovery of complete agriculture and economy. There is a need for defining of developmental programs based on marketing in accordance with available ecological conditions and requirements
from contemporary national and international market (Vukoje, Milic, 2009).
Water, as the matter, could be present in all three aggregate states, depending on the temperature and by the constant atmospheric pressure. With increase in temperature water changes its’ aggregate state: solid, liquid or gaseous (Ivančević et al., 2003). When the temperature and pressure are decreased in controlled conditions, in one moment water can be brought into condition that at the same time is solid, liquid and gaseous. This point at which all three states of water are in equilibrium is called the triple point. Triple point for water is under temperature of 0°C and pressure of 0.006 bars. At pressure and temperature below the triple point, water in form of ice goes directly to the gaseous state – steam (Figure 1). Process of direct conversion of solid to gaseous phase is called sublimation, and for evaporation and drying has to be used the latent heat of raw material. During this process temperature of raw materials is constant, despite the heat dissipation.
Man was worried with the problem of preservation at that moment when he wanted to save catch or harvested crops for certain time, because of food security (Tosić et al., 2003). Food in its original form contains moisture, which is a good basis for the development of various pathogens. In order to prevent the development of pathogens or to preserve food, various forms of preservation are used: drying, freezing, use of various microbiological and
chemical processes, storage in hermetic vessels, etc. Preservation of fruits and vegetables by microbiological, chemical and thermal processes in developed world is becoming much less used, while in expansion is preserving by freezing. There are four basic conditions necessary for the functioning of freeze drying process:

  • raw materials must be deeply frozen;
  • condensation surface must be at a temperature below -20°C;
  • system must be able to provide an absolute pressure of minimum 200 mm Hg;
  • existence of controlled heat resources (-40°C and +65°C), which will release the latent heat of sublimation for the transfer of ice into the vapor.

The raw materials are delivered as fresh or frozen. It is stored in the warehouse (cold storage) which is projected to for about 500 t of raw material (it was calculated for frozen peas). It consists of two chambers, one with a constant temperature of -20oC and the second where is around 0oC. In second chamber raw material is prepared for drying (unpacking, spreading on the trays, etc.). The fruits have to be frozen for 24 hours at -20°C. On this way prepared raw material is transported to the dryer, where the drying process by freeze drying lasts from 12 to 24 (48) hours, under conditions of low temperature and high vacuum. Dried product is transported to the department for quality control, where organic and metal impurities are removed. After inspection and sampling, dried product is packed in the final packaging, put on pallets and taken to the warehouse for finished products.
Trays and shelves, where the raw materials were during drying process have to be washed and
prepared for the new cycle. Mitrović and Marković (1996) provide an overview of the development of devices for
convective drying of fruits; vegetables and herbs while Brkić et al. (1998) give the results of convective drying of sour cherry at batch dryer Seting. The aim of this study was to compare the results of freeze drying fruit with classical
convective drying method by several authors.

Freeze drying. Material and method

Janković et al. (2010) studied raspberry sorts Willamette and Meeker, with average diameter of 19.40 mm, average weight of fruit 3.92 g, dark pink, pronounced flavour and aroma characteristic for mentioned varieties. Whole fruits of raspberry were freeze dried. Raspberries were frozen in classic tunnel under the temperature of -35°C and stored in a chamber at -20°C, until freeze drying. Freeze drying was performed in the device Ehrist Alpha I/5, under the desublimers’ temperature of -55°C and processing temperature of material of -35°C, as well as in device Edwards at a temperature of -30°C, pressure of 13Pa and the desorption temperature of 40°C. Willamette was dried to the final moisture content to 18.86%, and Meeker up to 16.15%. Convective drying is performed in a laboratory
apparatus with inlet air temperature of 65°C and relative humidity of 6%.

For the freeze drying process Vračar et al. (2004) used the raspberry sort Willamette harvest 2003, which was prepared and frozen in cold storage in company Vino-Župa Aleksandrovac. Freeze drying was conducted in company Art-Arom Subotica, in semi-industrial device Usi-Prodi made in France, with a batch of 10 kg under the following conditions: condenser temperature -57°C, temperature at the beginning of sublimation -40°C, final temperature
of 30°C, vacuum 10-3 mbar, eutectic point was empirically determined, freeze drying lasted for 36 h. Chemical parameters of frozen and freeze-dried raspberry were determined by standard chemical methods (Vračar, 2001).
Hungarian researchers have examined the fresh fruit (strawberry, raspberry, gooseberry, elder, apricot, sour cherry, apple and cornelian cherry) purchased on the market in Debrecen (Sipos et al., 2009). Identical sample was applied at different food preservation technologies. Apples and apricots were cut into pieces 7-8 mm wide, while other fruit
samples were washed and dried by classical method. Freezing was conducted as in households, in commercially available freezers. Fresh fruit was frozen to -18°C and kept 3-7 months. Samples were stored before freeze drying in the refrigerator at the temperature of -18°C. Freeze dryer is produced in company Heto Power Dri PL9000
(Thermo – Fisher Scientific Laboratories, USA). Scale of freeze dryer was from -40 to +42°C at 1 mbar. Convective dryer, ie. laboratory desiccators was made by the company Metefem FTL-2004L (Metefem, Hungary). It worked at 40°C for 1-2 days. Dry samples were stored in closed anti-steam plastic bags. Experiments were repeated
for three times.

Freeze drying. Results and discusion

Within the chemical analysis of fruit samples dry mater, total acidity, anthocyanins and sugars, pH value and L-ascorbic acid were determined. Chemical analysis of dried fruits was performed after rehydration, Janković et al. (2010). Change of the water content in raspberry during the drying process was measured every hour and it ranged
at sort Willamette from 82.46 to 18.86% after 48 hours of drying, and at the sort Meeker from 81.85 to 16.65%.
Convectively dried fruits had slightly lower content of moisture, 9,9%, while at the same time freeze dried raspberry had 11,59% of moisture. Based on the experience, it was determined that at freeze dried fruit with moisture content lower than 10% comes to coronation, due to the mutual friction of packed fruit. Differences in the content of
total acid, glucose and pH values did not differ significantly compared to fresh fruit.
Significant difference was noticed in the content of L-ascorbic acid. Loss of L-ascorbic acid in convectively dried fruit was 63.83%, while in freeze dried was 21.28%, Janković et al., (2006). Although the air temperature in convective drying was not to high, change in the L-ascorbic acid content occurred due to activity of oxygen, enzymes,
metal ions and transformation into D form. At freeze dried fruit was expected lower loss of L-ascorbic acid. This can be explained by the fact that was dried whole fruit in which the loss is proportional to the square of the diameter. As according to Karel, drying time is increase with the square of diameter (Janković et al., 2004).
The loss of anthocyanins in the fruit is affected by the same factors that lead to the reduction of L-ascorbic acid, such as higher temperature, presence of oxygen, enzymes, metal ions, etc. At convectively dried raspberry loss was 52.21%, while in freeze dried it was only 1,80% (Janković et al, 2006). According to literature, the degradation of
anthocyanins is proportional to the logarithm of temperature and is the major cause of loss of colour at pH 2–4.
In fresh raspberry 25 peaks with retention times of 3.79 to 53.06 was found (Janković et al, 2004). Comparing with similar retention times peaks, at convective dried and freeze dried raspberries the decrease or loss of certain peaks was noticed, as well as the loss of flavour. In convective drying loss was 49.86% and in freeze drying 16.85%. The loss of aroma in freeze drying process is inversely proportional to the content of dry matter in fruit, and depends of the rate of freezing. When the rate of freezing is lower large cavities appear in the dried matrix, which leads to fall of vapour pressure above the dried layer and later to lower temperature of sublimation of ice fronts at the same temperature of heater.
As very important indicator of freeze dried fruit quality is the level of reduction of volume and porosity. Based on King (Janković et al, 2004), change of freeze dried fruit volume in relation to a fresh is low, from 2 to 15%. If due to bad conduction of the freeze drying process comes to afore mentioned collapse of the matrix, it will be get a
product which has a large reduction in volume and low porosity. Gained results show that during the process of freeze drying, reduction in volume is very small, only 6%, so in that way dried fruit by shape can be hardly distinguished from the fresh fruit.
Particularly interesting is the extremely high porosity of the freeze dried raspberry. With more than 85% of porosity it remains on the structure like sponge. High porosity on one hand requires very good protection of dried fruits from oxidative changes, as the border area is enormously large. Therefore, the freeze dried products are packed in
gas resistant containers, in the atmosphere of gaseous nitrogen instead of air. On the other hand, high porosity has great importance on the speed and level of rehydration.
The reduction of water activity is the essence in food preservation by drying and freeze drying. Activity of any kind of microorganisms could be inhibited when the value of water activity falls below 0.6. From obtained data could be seen that the water activity in freeze dried raspberry was 0.3 and even lower, which promotes it as not favourable environment for the development of osmosis yeasts. Freeze drying process is conducted at lower temperatures so there were no significant changes in chemical composition of raspberry, and the best indicator for the quality of the applied procedure is change in content of thermo-labile vitamin C or L-ascorbic acid. Gained results show that in freeze dried Willamette loss of vitamin C was about 17%, and at Meeker about 25%, what was significantly lower compared to other drying processes.
The degree of rehydration represents the ratio between fruit weight that was submerged in water for a period of 24 hours at room temperature and weight of same freeze dried fruit before rehydration. Due to the high porosity freeze dried fruits have a relatively high degree of rehydration. Raspberry cultivar Willamette had a rehydration degree
of 3.27, and Meeker 3.36. A slightly higher degree of rehydration was found in the sort Meeker, although its porosity was slightly smaller, and that could be explained by the higher content of pectin within the sort Meeker.
Results of chemical analysis of frozen raspberry sort Willamette (harvest 2003) gained by Vračar et al. (2004), confirmed many results found in literature. They confirm that raspberry is a fruit with low energy value and significant content of the substances that provide to the organism protection organism, as well as medical and dietary impacts. Colour substances in quantities of 0.21% represent anthocyanins which in acidic environment give red colour. Antioxidants are also important, as they protect the human organism from the cardiovascular disease, cancer and other degenerative diseases of ageing. According to the content of vitamins raspberry is not a significant
source, particularly in relation to other berry fruit.
According to results of foreign authors researchers about chemical characteristics of fruits, fresh Cornelian cherry and strawberries had the highest content of vitamin C, while the lowest values were in apricot and sour cherry (Sipos et al., 2009). Phenols have appeared in high concentration within the blue and violet colored fruits. Because of that it is obvious that the sample of elder showed the highest concentration in the fresh material. Similarly, high value of phenolic content was in cornelian cherry, sour cherry and raspberry, while apricots and apples had its lowest level in fruits. It was noticed that all tested preservation technologies had a significant impact on the content of vitamin C in fruit. The loss of vitamin C by freezing was in average 193% compared to fresh fruit, by freeze-drying up to 323%, and by conventional drying up to 45.3%. All samples of fruit showed the same tendency.
Cornelian cherry and gooseberry kept their highest relative content of vitamin C, while older apple and raspberry loosed relatively the highest rate, so starting level of vitamin C did not affect the loss rate. Freeze drying and freezing affected almost the same amount of loss in case of sweet cherry and apricot.
Storage technology also affected the total content of phenols in fruits. In average, different types of treatment caused next losses: freezing 15%, lyophilisation 28.1%, desiccation 48.4%, so the tendencies and rates of changes are similar to the content of vitamin C. Differences in this parameter between the results for different types of fruit are less significant. There were only a few percent differences in reducing the total phenolic content between the different treatments.
Authors from the USA mostly worked on quality of freeze dried products, or they tested the impact of freeze drying on quality of dried fruit products. In Table 1 are given the approximate costs for certain raw materials, as well as the costs of energy, and production and sale prices of freeze dried product, determined by the researchers of
the Van Drunen Farms – USA. Shown data basically support the attractiveness of this technological concept in economic sense.
In Table 2 are presented the data of certain products which are dried in a drum dryer. By comparison of data from these tables next conclusions could be reached: freeze dried products are in average two or more times expensive on the market; for the freeze drying process is necessary to employ more energy; price of freeze dried products
cover the cost of drying and potential profit.
Drying of fruits by freeze drying, approximate values (Van Drunen Farms)
Drying of fruits by drum dryer, approximate values (Van Drunen Farms) 

Conclusion

According to the research results about the quality of freeze dried raspberries it could be concluded that freeze drying is a very suitable method for drying of sensitive fruits such as raspberry. The results of all analyzes indicate that the quality of convectively dried fruits in comparation to freeze dried is much worse. Advantage of freeze drying is reflected in better preservation of L-ascorbic acid, for about 54%, anthocyanins, for around 51%, lower loss
of total flavour, for about 66%, lower volume reduction, for about 92%, higher porosity, for about 49% and better organoleptic mark, for about 51%. All these advantages of freeze drying are realized due to the drying by sublimation from frozen state under the relatively low temperature within the desorption process.
Freeze dried raspberry has a low water content and low water activity, and could be considered as microbiologically safe and permanently preserved if it is stored in appropriate gas-impermeable containers. The porosity of the freeze dried fruit is over 80%, so at first glance they are very little inconsistent to the fresh fruits. Rehydration of freeze dried fruits is fast and good. Changes in chemical composition are minimal, so higher level of preserved vitamin C, anthocyanins and colored matter is very important. Anthocyanins belong to a group of polyphenols, and they are of great importance in human nutrition (they are included to a group of free radical catchers with anti-cancer characteristics).
In freeze dried raspberry of sorts Willamette and Meeker were not found major differences in physical, as well as, in chemical composition and organoleptic characteristics. Willamette has larger and more intensely colored fruits than sort Meeker, while Meeker has higher content of pectin, so all observed differences can be explained by the differences of the characteristics in initial raw material.
In a survey of foreign authors it was determined the reduced amount of biologically active compounds at eight fruit species, at all processing treatments: freezing, lyophilisation and conventional drying. Level of change in different preservation technologies is similar to content of vitamin C and total phenols. In relation to the chemical composition of fresh fruit, freezing resulted in reduction of investigated parameters for 15%, freeze dried for 28-32% and conventionally dried up to 45-48%. Therefore, freezing is the most favoured procedure for obtaining of all healthy components, while freeze drying keeps the most natural look of preserved fruit, so after rehydration it was received the original taste and shape of fruit. In some researchers have come to the conclusion that freeze dried products are in average more expensive on the market (for two or more times), since freeze drying process necessary consume more energy. Despite mentioned price of these products covers the costs of drying and gained profits.

Cholesterol. Reducing the risk of coronary heart disease.

For some doctors in affluent countries the first question about prevention of coronary heart disease (CHD) nowadays is whether to write a prescription for one of the statins (simvastatin, pravastatin, fluvastatin, atorvastatin, etc) which
inhibit an early step of cholesterol biosynthesis in the body. Tables are available to show whether the 5- or 10-year risk justifies the cost of long term statin medication, but the relation of diet and CHD is still of primary importance for the majority of people. What we eat is bound up with the aetiology of CHD. Many people do not know their current plasma cholesterol, many coronary deaths occur before medical help and most countries cannot afford these expensive drugs.
Coronary heart disease is the largest single cause of death in Britain and the disease that causes most premature deaths, but it is only one-seventh as common in industrial Japan and rare in the masses in most developing countries. Its incidence must be environmentally determined because immigrant groups soon take on the incidence rate of their new country and there have been large changes in mortality over time. Coronary heart disease was uncommon everywhere before 1925 and then increased steadily in Western countries until the 1970s, except for a dip during the Second World War. Age-standardised mortality rates from coronary heart disease in the United States of America and Australia started to decline from 1966 and have reduced by more than 70%. In Britain rates are higher in Scotland and Ireland than in England, and higher in the north of England than the south. They have been
declining since 1979 and have fallen by about 25%. Most EU countries have shown similar recent modest reductions of coronary mortality, but in the countries of eastern Europe coronary mortalities have risen. They have, however, recently fallen in Poland and the Czech Republic.
Coronary heart disease death rates in six countries, for men aged 25-74
Coronary heart disease is a multifactorial disease, but diet is probably the fundamental environmental factor. The pathological basis is atherosclerosis, which takes years to develop. Thrombosis superimposed on an atherosclerotic plaque, which takes hours, usually precipitates a clinical event. Then whether the patient dies suddenly, has a classic myocardial infarct, develops angina, or has asymptomatic electrocardiographic changes depends on the state of the myocardium. Each of these three processes is affected by somewhat different components in the diet.
The characteristic material that accumulates in atherosclerosis is cholesterol ester. This and other lipids in the
plaque, such as yellow carotenoid pigments, come from the blood where they are carried on low density lipoprotein (LDL). In animals, including primates, atheroma can be produced by raising plasma cholesterol concentrations with high animal fat diets. Much of this cholesterol is present in modified macrophages that have the histological appearance of foam cells. Experimental pathology studies indicate that these cells only take up large amounts of LDL if it has been oxidised. This oxidation probably occurs within the artery wall.
People with genetically raised LDL-cholesterol (familial hypercholesterolaemia) tend to have premature coronary
heart disease. This is accelerated even more in homozygotes who have plasma cholesterols four times normal and all develop clinical coronary heart disease before they are 20.
Thousands of papers have been written on diet and CHD. Since early in the century scientists have suggested links between a series of dietary components and CHD. Some of these were subsequently found to be unconnected or of little importance, for example sucrose, soft water, milk. The latest component to be associated is in the news, but this does not mean that the older components have been disproved—just that well-established facts are not newsworthy.

Risk factors

Over 50 prospective (cohort) studies in more than 600 000 subjects in 21 countries have reported on risk factors associated with or protective against CHD. The three best established risk factors are: raised plasma total and LDL-cholesterol, cigarette smoking, and high blood pressure.
Two step reasoning
High plasma LDL- (and total) cholesterol is firmly established as a major risk factor for CHD, both from cohort study
epidemiology and from randomised controlled trials with statins. In turn, how diet affects LDL-cholesterol concentration can be—and has been—demonstrated in controlled human dietary experiments, in which one dietary component is changed in the experimental period, with control periods on either side or in parallel.
Within-population relation between plasma cholesterol and CHD and total mortality based on 6-year follow up of 350 000 US men.

Plasma total and low density lipoprotein cholesterol (LDL-cholesterol)

About three quarters of plasma total cholesterol is normally in LDL-cholesterol and the higher the total cholesterol the higher the percentage of LDL-cholesterol because HDL-cholesterol rarely exceeds 2 mmol/l (and never exceeds 3). The mean plasma total cholesterol of healthy adults ranges widely in different communities, from 2.6 mmol/l (Papua New Guinea highlanders) to 7.2 mmol/l (in east Finland some years ago). Only in countries whose average total cholesterol exceeds 5.2 mmol/l (200 mg/dl)—as in Britain—is coronary heart disease common.
Percentage distribution of serum total cholesterol in British adults by sex

Dietary components that affect plasma LDL-cholesterol: type of fat

The major influence is the type of fat. Fats in the diet are mostly in the form of triglycerides (triacylglycerols): three
fatty acids joined to glycerol. The most abundant fatty acid(s) determine(s) the effect. Saturated fatty acids raise
LDL-cholesterol; these are mostly 12:0 (lauric), 14:0 (myristic), and 16:0 (palmitic). Palmitic may be less potent but is the most abundant of these saturated fatty acids in foods. 18:0 (stearic) has little or no cholesterol-raising effect.
Monounsaturated fatty acids—the main one is 18:1 (oleic)— in the natural cis configuration have an intermediate effect on LDL-cholesterol: lower than on saturated fatty acids, not as low as on linoleic.
Polyunsaturated fatty acids (PUFA), (with two or more double bonds) lower LDL-cholesterol. The most abundant of these in foods is 18:2 (linoleic) which belongs to the ω-6 (omega-6 or n minus 6, n-6) family of polyunsaturated fatty acids (first double bond, numbering from the non-carboxylic acid end is at 6th carbon). The omega-3 (ω-3) series of PUFAs are less abundant in most foods 18:3, ω-3, α-linolenic occurs in plants and some vegetable oils. 20:5, ω-3, eicosapentaenoic acid (EPA) and 22:6, ω-3, docosahexaenoic acid (DHA) are mostly obtained from fatty fish and fish oils. The cholesterol-lowering effect of ω-3 PUFAs is less important than their other properties.
Omega 3 and omega 6
In unsaturated fatty acids the double bond is normally in the cis configuration and the carbon chain bends at the double bond. If the configuration is trans, straight at the double bond, the fatty acid behaves biologically like a saturated fatty acid. The usual trans fatty acid is 18:1 trans (elaidic) acid, found in foods produced by hydrogenation in making older-type hard margarines.
Dietary cholesterol and phytosterols
Cholesterol is only found in animal foods. Dietary cholesterol has less plasma cholesterol-raising effect than saturated fats. This is because about half the plasma cholesterol comes from the diet and half is biosynthesised in the liver from acetate. When more cholesterol is absorbed it tends to switch off this endogenous synthesis.
Plant oils also contain sterols, but these are phytosterols, for example, β-sitosterol, campesterol, brassicasterol. These typically have one or two more extra carbons on the side chain of the cholesterol molecule. They interfere competitively with cholesterol absorption and are poorly absorbed themselves. Phytosterols in vegetable oils (200-500 mg/100 g) add a little to their cholesterol-lowering effect. They are also present in nuts and seeds. Some premium PUFA margarines (introduced 1999) are enriched with concentrated natural phytosterols (or-stanols) to enhance cholesterol lowering.
Overweight and obesity
Overweight people tend to have raised plasma triglycerides and to a lesser extent total and LDL-cholesterol. Weight
reduction by diet and/or exercise will usually reduce their cholesterol. Overweight, especially abdominal visceral
adiposity, is itself a direct risk factor for CHD.
Dietary fibre
The effect of dietary fibre depends on the type. Wheat fibre (bran or wholemeal breads) does not lower plasma cholesterol but viscous (“soluble”) types, pectin and guar and oat fibre, in large intakes, produce moderate cholesterol reductions. Although wheat fibre does not lower plasma cholesterol cohort studies consistently show less subsequent CHD in people who eat more wheat fibre and whole grain foods.
Vegetable protein
Most vegetable foods are low in protein. Soya is an exception. When soya protein replaces animal protein in the diet
there has usually been a reduction of plasma total and LDL-cholesterol. Although many human trials have been
carried out, the mechanism has been elusive.
Coffee
Coffee contains small amounts of diterpenes (lipids), cafestol and kahweol—not caffeine—that raise plasma total and LDLcholesterol. Several cups a day of boiled, plunger or espresso coffee can raise the cholesterol but filtered or instant coffee does not—the diterpenes have been removed from the beverage.

Mechanisms for LDL-cholesterol lowering

Many complex experiments have been done to elucidate how different fatty acids affect LDL-cholesterol. The main
mechanism appears to be by effect on the number and activity of the LDL-receptors in cell membranes. Saturated fatty acids downregulate these receptors, so less cholesterol is taken up from the plasma; unsaturated fatty acids have the opposite effect. In overweight people there is increased secretion of very low density lipoprotein (VLDL) from the liver.
Cis unsaturated fatty acids are bent at the double bond(s), trans fatty acids are not (1). The relation between body mass index (weight/height2) and total cholesterol, HDL-cholesterol and triglycerides (all in mmol/l).

Large amounts of viscous (soluble) dietary fibre increase viscosity in the lower small intestine and reduce reabsorption of bile acids, so producing negative sterol balance, hence increased cholesterol→bile acids (cholestyramine effect). The mechanism for the potent plasma cholesterol-raising effect of coffee lipids has not yet been worked out (plasma aminotransferase goes up too); no animal model has been found.

Plasma high density lipoprotein cholesterol (HDL-cholesterol)

HDL-cholesterol is a potent protective factor in communities with high LDL- and total cholesterols.2 It appears to act by mobilising cholesterol from deposits in peripheral tissues, including arteries, and transporting it to the liver for disposal (“reverse cholesterol transport”). Levels of plasma HDLcholesterol do not explain the big differences of coronary disease incidence between countries; its concentration is often lower in countries with little coronary heart disease. But in countries with a high incidence of CHD and high plasma-LDLcholesterol, individuals with above average HDL-cholesterol have a lower risk of the disease. HDL-cholesterols are higher in women (related to oestrogen activity), a major reason why coronary disease usually affects women at older ages than men.
Low HDL-cholesterols are often associated with raised plasma triglycerides and the latter metabolic dysfunction may
compound the risk of coronary disease. HDL-cholesterols tend to be lower in overweight people, in those with diabetes, and in those who smoke. They may be reduced by a high carbohydrate (that is, low fat) diet. They are raised by alcohol consumption, by moderate or heavy exercise, by reduction of body weight, and by high fat diets.
Increased HDL concentration is the clearest reason why moderate alcohol consumption is associated epidemiologically with reduced risk of CHD. Note that above two drinks per day, total mortality goes up because of other diseases and accidents associated with alcohol.
When someone changes from a typical Western diet to a low fat (therefore high carbohydrate) diet LDL-cholesterol goes down, (good!) because percentage saturated fat was reduced, but HDL-cholesterol goes down as well (may not be so good). If instead the fat intake is maintained but saturated fat is replaced by polyunsaturated and monounsaturated fats, LDL also goes down but with little or no reduction of HDL-cholesterol. Changing fat type like this should give a lower risk of coronary disease but reducing total fat intake is better for the management of overweight.

Plasma triglycerides

If a patient has raised plasma triglycerides the first question is whether they had been fasting when the blood was taken. The next question is whether the hypertriglyceridaemia is a pointer to other risk factors that tend to be associated with it: high plasma cholesterol, overweight, lack of exercise, glucose intolerance, low-HDL-cholesterol or other metabolic disease (renal disease, hypothyroidism). A common cause of increased plasma triglycerides is excessive alcohol indulgence the evening before blood was taken.
The management of hypertriglyceridaemia consists of looking for and dealing with any of the common associations.
The non-pharmacological treatment is more exercise, fewer calories (weight reduction), and less alcohol. Reduced
carbohydrate is not advised; it implies an increased fat intake which can only increase lipaemia during the day. People with exaggerated postprandial lipaemia appear to have an increased risk of coronary heart disease. Fish oil (for example, Maxepa) is a nutritional supplement with a powerful plasma triglyceridelowering
effect and regular consumption of fatty fish also lowers plasma triglycerides.

Plasma triglycerides

  • Triglycerides in the blood after overnight fast are mainly in VLDL (very low density lipoprotein), synthesised in the liver, hence endogenous. Triglycerides in casual blood samples taken during the day may be mainly in chylomicrons, after a fatty meal, and hence exogenous.
  • In prospective studies, raised fasting triglycerides have often shown up as a risk factor for coronary heart disease in single-factor analysis. But hypertriglyceridaemia is likely to be associated with raised plasma cholesterol, or overweight/ obesity, or glucose intolerance, or lack of exercise or low HDL-cholesterol. When these are controlled, increased triglycerides is certainly not as strong a risk factor as hypercholesterolaemia but it has emerged in some studies as an independent coronary risk factor, more often in women.

Other risk factors

High blood pressure is discussed in chapter 2; overweight and inactivity in chapter. Increased levels of two of the coagulation factors, Factor VII and fibrinogen, have been clear in some prospective studies (they were not assayed in most studies). Factor VII activity is increased during alimentary lipaemia after a fatty meal and is persistent in people with hypertriglyceridaemia. Plasma fibrinogen is raised in people who smoke and in obesity; it is reduced by alcohol consumption.

Antioxidants

The LDL oxidation hypothesis of atherogenesis predicts that if LDL carries more lipid-soluble antioxidants they should provide some protection against CHD. The principal antioxidant in LDL is -tocopherol, vitamin E (average
7 tocopherol molecules per LDL particle). Its concentration can be raised by intake of vitamin E supplements. In vitro (outside the body) extra vitamin E delays the oxidation of LDL (by copper). In two large prospective studies, one in US nurses, the other in health professionals, those with high intakes of vitamin E experienced less subsequent CHD. But these high intakes of vitamin E were achieved by taking supplements, and people who regularly take vitamin supplements are likely to have more health conscious lifestyles than the average citizen.
Five large randomised controlled prevention trials, in Western populations, with acronyms ATBC,14 GISSI,15 HOPE,
PPP, and CHAOS involving 56 000 subjects have now been reported. There was no reduction of cardiovascular disease or mortality. LDL contains smaller amounts of carotenoids, which are also lipid-soluble antioxidants. But supplements of  β-carotene have also not prevented CHD in large randomised controlled trials.
Polyunsaturated fatty acids, 18:2, 20:5 and 22:6 are more susceptible to peroxidation in vitro than saturated or
monounsaturated acids but in the whole body there is a lot of evidence that PUFA intake is negatively associated with CHD.
No significant benefit from vitamins C and E and b-carotene in MRC/BHF secondary prevention trial in over 20 000 subjects
Homocysteine metabolism in humans. Enzymes

Plasma homocysteine

In the inborn error of metabolism homocystinuria, plasma homocysteine is so high that it spills into the urine and vascular diseases are among the complications. Then during the 1990s evidence accumulated (many case-control studies and several prospective studies) that lesser degrees of elevated plasma homocysteine (above 16 mol/l total homocysteine, tHcy) are a largely independent risk factor for CHD. They also increase the risk of cerebral and peripheral arterial diseases and even venous thrombosis.18 Raised plasma homocysteine appears to
both damage the endothelium and increase liability to thrombosis.
Homocysteine is an intermediary metabolite of the essential amino acid, methionine (it is methionine minus its terminal methyl group). Folic acid is co-factor for the enzyme in a pathway that re-methylates homocysteine back to methionine.
In apparently well-nourished people folic acid lowers elevated homocysteine by about a quarter.19 A dose of 0.5 mg or even 200  μg folic acid is effective. Plasma homocysteine is also increased in mild vitamin B-12 deficiency. Folic acid may be a safe, inexpensive way of reducing vascular disease. Randomised controlled trials are under way.

Dangerous arrhythmias

Dangerous arrhythmia is one of the two major causes of death in CHD. Over half the deaths occur before the arrival of paramedical or medical help. Then in the ambulance or coronary care unit the treatment of ventricular fibrillation saves lives. Developments in nutrition research are showing, with animal experiments, that electrical instability of ischaemic myocardium is influenced by the fatty acid pattern of the diet and hence of myocardial membranes. In rats or marmoset monkeys fed polyunsaturated oils, fewer animals had sustained ventricular arrhythmia when a coronary artery was tied, than in animals that had been fed on saturated fat or (monounsaturated) olive oil.20 The fish oil group were more resistant to arrhythmia than the sunflower oil group (ω-6 linoleic acid). Canola oil containing linolenic acid (18:3, ω-3), the plant ω-3 fatty acid, also appears to reduce arrhythmias.
Kang and Leaf have studied the mechanism of the fatty acid effect with cultured, neonatal, rat ventricular myocytes whose spontaneous contractions are recorded by a microscope and video camera. Eicosapentaenoic acid (20:5, -3) and the plant oil ω-3 acid, 18:3 (linolenic) as well as linoleic acid (18:2, ω-6) prevent tachyrhythmia induced by a variety of chemicals known to produce fatal ventricular fibrillation in humans. It appears that polyunsaturated fatty acids act by binding to sodium channel proteins in the membrane and altering their electrical charge.
The reduction of deaths outside hospital has been a striking feature in countries where coronary death rates have reduced. This may be explained, at least partly, by an anti-arrhythmic effect of increased -6 polyunsaturated fat intake (national fish intakes have not increased).

Platelet function and thrombosis

In patients with symptomatic CHD tests of platelet function have usually indicated activation. Available tests of platelet function are not on lists of risk factors predicting coronary disease; they are in vitro tests and are inevitably indirect. However platelet activation is of course a central phenomenon in myocardial infarction or recurrent angina, so that any diet that reduces platelet aggregation should reduce the risk of coronary disease.
Following up an observation that the rarity of coronary disease in Greenland Eskimos might be due to their heavy
consumption of marine fat, it was discovered that eicosapentaenoic acid (20:5, ω-3) or EPA, a principal fatty acid
of fish oil, displaces arachidonic acid (20:4, ω-6) in platelets, so that when stimulated they produce an inactive thromboxane TXA3 instead of the active TXA2 derived from arachidonic acid. EPA is only present in traces in the body fat of land animals and is absent from vegetable oils. In human experiments fish oil also reduced the levels of PAI-I, plasminogen activator inhibitor-1. Fish oil is therefore a pharmaceutical alternative (for example Maxepa) to
aspirin to reduce the tendency to thrombosis. Results have been mixed in trials with fish oils to see if they delay
restenosis after coronary angioplasty.

Dietary components associated directly with coronary disease in cohort epidemiological studies

Most of the many prospective studies involving coronary heart disease have not measured diet. It is much more complex and expensive to estimate all the different foods, and thence to compute all the nutrients, than to measure blood pressure or plasma lipids. Of all the parts of a total diet there have been most reports of alcohol intake. It is simpler to include in a questionnaire than to tackle the intricacies of type of fat intake.
In the minority of prospective studies that did report on foods or food components, most have used food frequency
questionnaires (chapter 12), which are easier to handle than open-ended dietary records. Another method, occasionally used, is to measure objective biomarkers of food intake such as plasma fatty acid pattern. Interpretation of associations in the table must allow for uncertainties in assessing usual food intake, and confounding between different food components and with lifestyle. Vitamin E findings have not been confirmed in randomised controlled trials.
Dietary components directly related to CHD

Adding a statin to the diet

Treatment with statins lowers raised plasma cholesterol by average 20% and LDL-cholesterol 25%, without lowering
HDL-cholesterol, and reduces subsequent CHD events significantly. Statin treatment has also been shown to reduce
CHD events by about 24% in people who had survived a myocardial infarction and had average plasma cholesterols of around 5.4 mmol/l.
Note that a statin is prescribed (as the manufacturers state) as an adjunct to diet and normally after a proper trial of a cholesterol lowering diet. The dietary principles described in this chapter lower plasma cholesterol by different mechanisms from the HMG COA reductase inhibition by statins. Parts of diets used to protect against CHD do not act by lowering LDL-cholesterol, for example, only by diet and exercise can overweight be treated.
Statins are very expensive at present, either for the patient or the health service, and we do not yet know if there might be long-term complications. Put very simply the indications for adding a statin to diet are for patients with:

  • existing clinical CHD
  • two or more coronary risk factors and high plasma cholesterol
  • no or one coronary risk factor and very high plasma cholesterol.

In assessing the plasma cholesterol, LDL-cholesterol should be used or total cholesterol/HDL-cholesterol (after repeat measurements in a good laboratory). Risk factors are diabetes, hypertension, smoking, strong family history.

The dietary prescription

Total fat
Reduction is not essential for improving plasma lipids but should reduce coagulation factors and daytime plasma
triglycerides and contribute to weight reduction.
Saturated fatty acids
Principally 14:0, 16:0 and 12:0 should be substantially reduced from around 15% of dietary energy in many Western
diets to 8-10%.
Polyunsaturated fatty acids
Mainly linoleic acid (18:2, ω-6): they should be about 7% of dietary energy (present British level), up to 10%. Omega-3 polyunsaturated fatty acids should be increased, both 20:5 and 22:6 from seafoods and 18:3 from canola rapeseed)
oil, etc.
Monounsaturated fatty acids
Ideal intake if total fat 30%, saturated 10% and polyunsaturated 8% would be 12% of total dietary energy.
Trans fatty acids
With the help of margarine manufacturers these have been reduced. The Department of Health recommends no more than 2% of dietary energy. Avoid older hard margarines.
Dietary cholesterol
This boils down to the question of egg yolks. Eggs are a nutritious, inexpensive and convenient food. The Department of Health recommends for the general population no rise in cholesterol intake.
Salt (NaCl)
Restriction to under 6 g/day is advised for the general population (100 mmol Na). It is more important for coronary
patients.
Fish
The Department of Health recommends at least twice a week, preferably fatty fish. It should not be fried in saturated fat.
Fibre
Eat plenty of high fibre and whole grain cereal foods, including oatmeal.
Vegetables and fruit
These are low in fat, and contain pectin and other fibres, flavonoids and other antioxidants, and they contain folate.
Expert Committees in Britain and the USA recommend five servings of different vegetables and fruit per day (400 g/day average weight).
Soy products
(Not salty soy sauce) recommended.
Alcohol
In moderation, one or two drinks per day is beneficial for middle-aged people at risk of CHD but cannot be
recommended for the general population because of the greater danger of accidents in younger people and of all the
medical complications of excessive intake.
Coffee
Should be instant or filtered.
References
1. Truswell AS. Cholesterol controversy. BMJ 1992; 304: 912-13.
2. Steinberg D, Parthasarathy S, Carew TE, Khoo JC, Witztum JL. Beyond cholesterol: modifications of low-density lipoprotein that increase its atherogenicity. N Engl J Med 1989; 320:915-24.
3. Keys A, Aravanis C, Blackburn H et al. Seven countries: a multivariate analysis of death and coronary heart disease. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, 1980.
4. Martin MJ, Hulley SB, Browner WS, Kuller LH, Wentworth D. Serum cholesterol, blood pressure and mortality implications from a cohort of 361 662 men. Lancet 1986; ii: 933-6.
5. Gregory J, Foster K, Tyler H, Wiseman M. The dietary and nutritional survey of British adults. London: HMSO
1990: 266.
6. Thelle DS, Shaper AG, Whitehead TP, Bullock DG, Ashby D, Patel J. Blood lipids in middle-aged British men. Br Heart J 1983; 49: 205-13.
7. Truswell AS. Cereal grains and coronary heart disease. Eur J Clin Nutr 2002; 56: 1-14.
8. Hendricks HFJ, Westrate JA, Van Vliet T, Meijer GW. Spreads enriched with three different levels of vegetable oil sterols and the degree of cholesterol lowering in normocholesterolaemic and mildly hypercholesterolaemic subjects. Eur J Clin Nutr 1999; 53: 319-27.
9. Urgert R, Meybom S, Kuilman M et al. Comparison of effect of cafetiere and filtered coffee on serum concentrations of liver aminotransferases and lipids: six month randomised controlled trial. BMJ 1996; 314: 1362-6.
10. Knuiman JT, West CA. Differences in HDL cholesterol between populations: no paradox? Lancet 1983; i: 296.
11. Boffeta P, Garfinkel L. Alcohol drinking and mortality among men enrolled in an American Cancer Society prospective study. Epidemiology 1990; 1: 342-8.
12. Tunstall-Pedoe H, Woodward M, Tavendale R, Brook RA, McClusky MK. Comparison of the prediction by 27 different factors of coronary heart disease and death in men and women of the Scottish heart health study: cohort study. BMJ 1997; 315: 722-9.
13. Miller GJ. Postprandial lipid metabolism and thrombosis. Proc Nutr Soc 1997; 56: 739-44.
14. Rapola JM, Virtamo J, Ripatti S et al. Randomised trial of tocopherol and carotene supplements on incidence of
major coronary events in men with previous myocardial infarction. Lancet 1997; 349: 1715-20.
15. GISSI-Prevenzione Investigators. Dietary supplement with n-3 polyunsaturated fatty acids and vitamin E after myocardial infarction: results of the GISSI-Prevenzione trial. Lancet 1999; 354: 447-55.
16. Hu FB, Stampfer MJ, Manson J et al. Dietary fat intake and the risk of coronary heart disease in women. N Engl J Med 1997; 337: 1491-9.
17. Heart Protection Study Group. MRC/BHF Heart Protection Study of antioxidant vitamins supplementation in 20,536 high-risk individuals: a randomised placebo-controlled trial. Lancet 2002; 360: 23-33.
18. Bouskey CJ, Beresford SAA, Omenn GS, Motulsky AG. A quantitative assessment of plasma homocysteine as a risk factor for vascular disease. Probable benefits of increasing folic acid intake. JAMA 1995; 274: 1049-57.
19. Homocysteine Lowering Trialists’ Collaboration. Lowering blood homocysteine with folic acid based supplements: metaanalysis of randomised trials. BMJ 1998; 316: 894-8.
20. McLennan PL. Relative effects of dietary saturated, monounsaturated and polyunsaturated fatty acids on cardiac
arrhythmias in rats. Am J Clin Nutr 1993; 57: 207-12.
21. Kang JX, Leaf A. Antiarrhythmic effect of polyunsaturated fatty acids. Recent studies. Circulation 1996; 94: 1774-80.
22. Beaglehole R, Stewart AW, Jackson R. Declining rates of coronary disease in New Zealand and Australia. Am J Epidemiol 1997; 145: 707-13.
23. Burr ML, Fehily AM, Gilbert JF et al. Effects of changes in fat, fish and fibre intakes on death and myocardial reinfarction:Diet and Reinfarction Trial (DART). Lancet 1989; ii: 757-61.
24.  Truswell AS. Review of dietary intervention studies: effect on coronary events and on total mortality. Aust NZ J Med 1994; 24: 98-106.
25. de Lorgeril M, Renaud, Mamalle N et al. Mediterranean alphalinolenic acid-rich diet in secondary prevention of coronary heart disease. Lancet 1994; 343: 1454-9.
26. Sacks FM, Pfeffer MA, Moye LA et al. The effect of pravastatin on coronary events after myocardial infarction in patients with average cholesterol levels. N Engl J Med 1996; 335: 1001-9.
27. Expert Panel on Detection, Evaluation and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. Executive summary of the third report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel of Detection, Evaluation and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). JAMA 2001; 285: 2486-97.
28. Department of Health. Nutritional Aspects of Cardiovascular Disease. Report on the Cardiovascular Review Group, Committee on Medical Aspects of Food Policy. London: HMSO, 1994.
29. National Heart Forum. At least five a day. Strategies to increase vegetable and fruit consumption. London: The Stationery Office, 1997.
http://www.heart.org

Analytical methods for food additives .PDF

Additives are added to food to perform different technological functions, for example, to increase shelf life (preservatives), or to protect against rancidity (antioxidants). The use of additives in food is controlled by separate legislation relating to, for example, colours in food, sweeteners, miscellaneous additives (other than colours and sweeteners) and flavourings. Most areas of food additives legislation (with the exception of additives in flavourings, additives in other additives (i.e. other than carriers/solvents) and controls on enzymes/processing aids) have been fully harmonised throughout the European Union for a number of years.
The initial groundwork for this was laid down by the Food Additives Framework Directive (89/107/EEC). Indeed, UK legislation covering the main groups of food additives is based on European Community Directives, which were agreed during 1994 and 1995. Under these legislative requirements (including amendments), most additives are permitted only in certain specified foods, at specified maximum levels (although some are generally permitted at levels of ‘quantum satis’). However, only additives that have been approved for safety by the European Commission’s Scientific Committee on Food are included in the legislation and are identifiable by their designated E number in the relevant Directives.
Food additive-based research and surveillance carried out by organisations such as The Food Standards Agency aims to support consumer protection by providing the best possible scientific evidence to ensure that the use of food
additives does not prejudice food safety. Much of the Agency’s work has concentrated on developing and validating appropriate methodology to measure levels of additives in food.
This work has ranged from feasibility studies to acquire a better understanding of factors affecting additive intakes to the development of appropriate test protocols. Development of food surveillance methodology is also integral to improving understanding of additive exposure through collation of information on additive levels and usage. This information is needed to monitor additive levels in foods, changes in dietary behaviour and patterns of additive use, and to fulfil European Community legislation requirements for Member States to monitor food intakes.
A preliminary European Commission monitoring exercise carried out in the European Union has identified several additives or additive groups that require further review by Member States. To ensure consumer safety, existing intake estimations and safety monitoring of additives need refining, and information is required to compare actual levels of additive use and consumption with safety guidelines (acceptable daily intakes) set by the EU Scientific Committee on Food. To obtain this information, robust quantitative methods of analysis are required to measure levels of additives in a broad range of food matrices, as several additives or groups of additives with similar functions may coexist within a single food matrix.
A variety of published analytical methods are available in the literature, particularly for artificial food colours, preservatives and sweeteners. However, the availability of reliable methodology for some of the more analytically complex additives, such as emulsifiers, natural colours and polysaccharide gums is limited by the inherent compositional complexity of these substances and the variability of food matrices in which they occur. To meet this problem, a review of published analytical methods has been compiled which seeks to identify those additives for which methods are incomplete, i.e. protocols which only cover a limited range of permitted foods, or are missing. For this exercise, selection of additives for review was based on additive use in foods (at permitted levels and quantum satis), availability of dietary intake information and analyte complexity (chemical form).
Additives selected were those where more information is required in terms of additive level and usage to refine intake estimates. However, information is generally lacking for these additives because robust methods are not available for analysis due to the complexity of the additive/matrix. Therefore the law cannot be enforced.

Analytical methods for food additives.pdf

Oul. Structură, compoziție și metode de analiză a oului

Falsificarea produselor reprezinta operatia prin care se modifica valoarea de intrebuintare a unui produs in scop fraudulos. Obiectivele expertizei in cazul falsificarii marfurilor (oului, în cazul nostru) constau in depistarea probelor privind existenta falsului precum si a modalitatii de falsificare. Metodele de falsificare de catre experti sau de organismele de control abilitate difera in functie de tipul marfurilor si de calitatea executiei falsului. In fiecare tara exista un cadru legislativ precum si institutii abilitate pentru depistarea si pedepsirea actiunilor care vizeaza falsificarea marfurilor.
Ouăle folosite în alimentaţie sunt produse de către păsări, ele fiind cele mai mari celule din natură. Denumirea generică de “ou”, se foloseşte doar pentru oul de găină (Gallus domesticus). În cazul ouălor provenite de alte păsări, trebuie să se indice specia (de exemplu “ou de prepeliţă”). Ouăle de bibilică sau de curcan, deoarece se infectează uşor cu Salmonella (se transmite prin proasta igienă a cuiburilor, prin rozătoare, prin apă sau prin solul infectat), nu se indică în alimentaţie decât foarte proaspete şi doar după ce au fost fierte bine (Gh. Mencinicopschi). Ouăle păsărilor care stau mult în apă (raţă, gâscă) se infectează şi mai uşor şi de aceea ele niciodată şi sub nicio formă nu se comercializează (G. Niac). Pentru om, în alimentaţie, sigure, valoroase şi recomandate sunt doar ouăle de găină. Mai nou, se produc în ferme speciale ouă de struţ, despre care nu există încă informaţii sanitare complete, iar ouăle din crescătoriile de prepeliţă, se utilizează în dietoterapie. Oul de găină are valoare alimentară ridicată datorită conţinutului mare de nutrienţi şi graţie unei absorbţii foarte ridicate (chiar prea ridicate) a principiilor conţinute.

Oul – definirea produsului

Oul este un aliment foarte valoros, folosit în alimentația omului, ca aliment atât în scopuri dietetice, cât și în alimentația normală, precum și în industrie pentru obținerea prafului de ou, a produselor de patiserie, a pastelor făinoase, a maionezelor, a sosurilor, etc. Prin ouă, fără altă denumire, se înțelege numai ouăle de găină. Pentru celelalte ouă trebuie să se menționeze specia de la care provin: ouă de rață, ouă de gâscă, de curcă de bibilică. În alte țări se consumă ouă de pescăruși de baltă, de gâscă si rață salbatică, porumbelul, prepelițe, etc.
Oul este un produs alimetar format prin dezvoltarea ovulului din oavrul păsărilor, pr baza căruia se va dezvolta un nou organism. El conține în proporții echilibrate toți principii nutritivi necesari dezvoltării noului organism privind proteinele, lipidele, sărurile minerale și vitaminele. Structural, oul se compune din: 10%coajă sau cochilie la exterior, sub aceasta se găsesc dispuse membranele cochilifiere 1% și apoi conținutul comestibil reprezentat prin albuș în procent de 57% și gălbenuș în procent de 32%din greutatea oului. Greutatea medie a unui ou este de 57g, din care gălbenușul 18-20g, albușul 30-33g, iar coaja 6-7g. Din punct de vedere chimic, compoziția variază în funcție de specie, anotimp, felul hranei etc.

Structura oului

Oul este format din 3 părți anatomice principale: coajă, albuș și gălbenuș. Proporția celor trei părți diferă în funcție de specie, rasă, modul de furajare; coaja deține 10-12%, albușul 56-60%, iar gălbenușul 29-30% din masa totală.
structura oului

Coaja oului

Coaja oului (cochilia) este partea solidă a ouălor, constituind învelișul exterior al acestora.Este formată din carbonați de calciu (circa 94%) și mici cantități de magneziu, fosfați și alte substanțe organice insolubile în apă. Coaja oului are o grosime ce variază între 0.3 și 1.5mm și este perforată de o mulțime de orificii mici prin care se asigură schimbul de gaze cu mediul inconjurător; totodată, prin acești pori se pot infiltra în masa oului și germeni patogeni, mai ales atuunci când oul este depus într-un mediu umed și infectat. La exterior, coaja este protejată de cuticulă, care se formează prin uscarea substanțelor mucoide existente suprafață în momentul expulzării. Ea are rol protector, împiedicând evaporarea componenților volatili din ou, precum și infectarea ouălor. Distrugerea cuticulei prin spălare sau alte procedee favorizează pătrunderea germenilor patogeni, infectarea și alterarea rapidă a ouălor. Sub coajă se găsesc membranele cochilifiere, strâns legate una de alta; o membrană căptușește fața interioară a oului, iar alta acoperă albușul. Pe măsură ce lichidele din compartimentele interioare ale oului se evaporă, spațiul dintre membrane se umple cu aer prin partea unde coaja are mai mulți pori, formăndu-se camera de aer, care crește în raport cu timpul de păstrare; mărimea camerei de aer este un indiciu pentru aprecierea prospețimii ouălor.

Albușul oului

Albușul, masă semifluidă transparentă, de culoare slab verzuie, format din trei straturi de consistență diferită situată în jurul gălbenușului. Stratul exterior este format din albuș fluid, stratul mijlociu este albuș dens, iar stratul interior este albuș fluid. Din albuș pornesc cele două cordoane răsucite, care fixează galbenușul în centrul oului, denumite șalaze. Albușul oului de găină este format din apă (87%), protide(12%) substanțe organice nezotate ( grăsimi, glucoză și enzime) substanțe minerale în cantități reduse (în special derivați ai sulfului).Substanțele proteice sunt formate în ceea mai mar parte din albumine (circa 11%), ovoglobuline, ovomucină și altele.
Albuşul de ou proaspăt prezintă mai multe dezavantaje alimentare. În stare crudă, se poate infesta uşor cu diverşi patogeni. Un alt dezavantaj al acestui component al oului proaspăt de găină, constă în prezenţa unui compus (avidina) care neutralizează biotina din organism. În urma absorbţiei rapide, dar a metabolismului incomplet al principiilor din albuşul crud, rezultă produşi latenţi nespecifici, periculoşi prin efectul cumulativ. De asemenea, albuşul crud de ou, încetineşte digestia şi absorbţia protidelor. Albuşul de ou este şi un puternic alergen alimentar fiind total nerecomandat copiilor mai mici de 2 ani. Nu se justifică şi chiar poate fi dăunătoare, utilizarea albuşului crud în afecţiunile digestive cronice.
Cu toate acestea, în unele procese acute intestinale (intoxicaţii, fermentaţii), datorită proprietăţii adsorbante, carminative şi antibacteriene,  administrarea raţională a albuşului crud poate aduce beneficii. Albuşul fiert este mai sănătos, deoarece potenţialii patogeni se distrug şi avidina împreună cu alţi inhibitori, se neutralizează la temperaturi înalte. Albuşul fiert din oul moale (albuminele din albuş precipită la temperaturi mai joase decât proteinele din gălbenuş, astfel încât gălbenuşul rămâne aproape crud iar albuşul se solidifică) este sănătos şi dietetic.

Gălbenușul oului

Gălbenușul se prezintă ca un corp sferic, a cărui culoare variază de la galben-deschis la galben-roșiatic și uneori verzui, în funcție de alimentația păsărilor. Este format dintr-un lichid vâscos, dens acoperit la exterior de o membrană,numită vitelină. Pe suprafața galbenușuluiouălor fecundate se gasește un disc mic, albicios, numit disc germinativ sau pată germinativă (bănuț).
Gălbenușul oului de găină conține: apă 51%, proteine 16% (cea mai importantă fiind ovovitelina); lipde 31% (formate din gliceride, fosfatide 10%, și steride în special colesterol); săruri minerale 1% (săruri ale fosforului, de fier, de magneziu, potasiu, sodiu, calciu); glucide direct reducătoare în cantități foarte reduse. Gălbenușul conține o cantitate importantă de vitamine (A, D, E, B1, B2, B6, PP) enzime și substanțe colorante (luteină, xantofilă). Conținutul de vitamine, săruri  minerale și substanțe colorante este influențată în foarte mare măsurăde calitatea furajelor.
Culoarea gălbenuşului de ou, nu este un indicator al calităţii, deoarece pigmenţii roşii şi portocalii, provin din vegetalele care au intrat în hrana păsării. Despre un gălbenuş “palid”, se poate spune doar că provine de la o găină care nu a fost hrănită cu boabe de porumb. Din punct de vedere alimentar, despre gălbenuşul de ou, se poate spune că este mai sănătos crud decât preparat termic (invers decât la albuş). Gălbenuşul crud al oului proaspăt de găină, are valoare dietetică şi nutritivă deosebită, aducând beneficii organismului. Deoarece conţine colesterol, nu se recomandă consumul a mai mult de două gălbenuşuri pe zi, indicându-se folosirea în alimentaţie a 2 – 4 gălbenuşuri pe săptămână. În cantitate mai mare (5-7 săptămânal), gălbenuşul crud, se poate introduce în dieta persoanelor care depun un efort intelectual intens, celor traumatizaţi psihic sau celor care se resimt în urma efectelor negative ale stresului, însă numai pentru perioade scurte de timp (cure de o săptămână). Gălbenuşul de ou crud se recomandă şi în dieta acelora care suferă de steatoză hepatică sau de anemie.
De asemenea, în stare crudă, gălbenuşul prezintă proprietăţi colagoge (produce evacuarea bilei), crescând semnificativ motilitatea vezicii biliare. Gălbenuşul fiert sau oul întreg fiert, este recomandat în alimentaţia celor care suferă de: gastrită hiperacidă, ulcer, enterocolită de fermentaţie, constipaţie sau de obezitate. Este nevoie să se limiteze sau să se suprime consumul de gălbenuş, în: colecistite, colelitiază (litiază biliară), diabet zaharat, ateroscleroză, hipercolesterolemie, alergie la proteinele din ou, boli virale acute.
Componentele care alcătuiesc gălbenușul și albușul conferă oului o mare valoare nutritivă, el fiind folosit ca aliment de bază, în hrana copiilor, a tinerilor si a adulților, în unele împrejurări fiind utilizat ca aliment dietetic. Proteinele din ou sunt foarte valoroase fiind considerate etalon, deoarece au in structura lor toti aminoacizii indispensabili, în proporțiile cele mai echilibrate. La oul proapăt gălbenușul este situat în centrul oului și la spargere își păstrează integritatea, având un aspect bombat.
continutul oului de gaina

Compoziția chimică a oului întreg

Componentul Ou întreg (%) Albuș (%) Gălbenuș (%)
Apă 75 88 48
Proteine 13 10.5 16
Lipidele 11.3 0.03 34
Glucidele 0.8 0.8 0.9
Substanțe minerale 0.9 0.7 1.1

Calitatea senzorială și gradul de prospețime ale ouălor

În U.E., după calitate (masă, dimensiuni, aspect, etc) și gradul de prospețime, ouăle sunt clasificate în trei categorii:

  • clasa A, ouă proapete, de calitate superioară, la care camera de aer nu trebuie să depășească 6 mm (4 mm pentru cele foarte proaspete). Nu se spală și nu se păstrează la temperaturi mai mici de 5°C.
  • clasa B, ouă de calitatea a doua sau conservate, la care camera de aer nu trebuie să fie mai mare de 9 mm.
  • Clasa C, sunt ouăle care nu îndeplinesc cerințele impuse celorlalte clase, fiind destinate procesării în scopuri alimentare sau nealimentare.
Categoria Ouă foarte proaspete Ouă proaspete Ouă conservate
Coajă Nevătămată, curată, de formă normală, uscată – prin parafinare cu substanțe grase se admite un luciu caracteristic
– prin var, se admite puțin mată ori rugoasă
Cameră de aer Imobilă și cu înălțimea de maximum 5 mm Mobilă, putând fi plasată pe maximum jumatate din lungimea oului și cu înalțimea de maximum 9 mm
Albuș Clar, translucid Translucid Translucid, se admite puțin fluid
Gălbenuș Ușor vizibil, sferic, ușor mobil, la răsucire revenind în poziție centrală Vizibil, ușor aplatizat, mobil Vizibil,ușor aplatizat, mobil
Miros și gust Caracteristicile oului proaspăt, fără miros și gust străin Se admite un miros și gust specific procedeului de conservare
Substanțe străine Nu se admit

După masă (greutate) ouăle de găină pentru consum se clasifică în două clase: ouă mari, peste 50 g și ouă mici, peste 40 g până la 50 g inclusiv. Evaluarea se efectuează prin cântărire, măsurare și analiză vizuală, folosind ovoscopul. Încercările de a monitoriza calitatea și starea de prospețime cu mijloace moderne folosind untrasunete, spectrofotometria, scanarea cu laser ș.a nu au căpătat încă o largă răspândire.
La păstrarea îndelungată a oului, gălbenușul se turtește, turtirea fiind cu atât mai mare cu cât oul a fost păstrat la o temperatură mai ridicată. Indicele de gălbenuș (raportul dintre înălțimea gălbenușului și a diametrului lui) la un ou normal este de 0.41 – 0.25 (la turnarea în farfurie).La ouăle conservate prin frig, indicele gălbenușulului treuie să fie 0.41. Temperatura de păstrare a ouălor este de 0 – 14°C și φ = 70 – 90%, termenul de garanție fiind de 20 zile ( 15.IX – 31-III) și 10 zile în restul anului pentru ouăle proaspete și refrigerate, iar pentru ouăle cnservate (C) 5 zile în perioada 31-III – 15-IX și 10 zile în restul anului.

Identificarea ouălor “infertile”,incubate (clocite)

Un număr apreciabil de ouă incubate la 37°C mai multe zile, inapte de ecloziune, numite ou incubate sau infertile, sunt comercializate ca atare sau sub formă lichefiată. Prezintă un risc potențial de toxiinfecții alimentare, deoarece în perioada de incubație  sunt create condiții de dezvoltare a bacteriilor patogene, în primul rând al salmonelelor. De aceea, trebuie identificate și valorificate separat, numai prin industrializare sub un riguros control microbiologic.
Pot fi decelate ovoscopic, prin aprecierea stadiului de dezvoltare a embrionului, dar mai roguros cu tehnici analitice. Se poate folosi electroforeza, care evaluează gradul de denaturare termica a proteinelor, dar cel mai adesea se determină cromatografic sau enzimatic conținutul de acid beta-hidroxibutiric, deoarece ouăle incubate conțin întotdeauna cantități mai mari. Limita maximă admisă, pentru a fi valorificate, este de 100mg/kg (raportat la substanța uscată).

Verificarea calității ouălor

Verificarea ouălor pentru consum se face pe loturi. În cazul ouălor dietetice toate ouălor din lot trebuie să poarte aceeași dată (data ouatului). Pentru verificarea ambalajului se iau la întâmplare 10% din totalul de ambalaje (lăzi/cofraje), dar nu mai puțin de 10 ambalaje.Dacă uin singur ambalaj nu îndeplinește condițiile, lotul se respinge și poate fi prezentat la o nouă verificaredupă resortare. Pentru verificarea condițiilor incluse în tabelul anterior se iau la întâmplare 3% din totalul de ouă, dar nu mai puțin de 100. Ouăle se examinează bucată cu bucată. Verificarea greutății se face pe 5 – 10 ouă dintre cele mai mici.
Verificarea cojii, albușului ori dimensiunile camerei de aer se face prin ovoscopare. Ouăle foarte ușor pătate ori cele ciocnite, dar cu membrana intactă se numără separat și se rapotează procentual la numărul total de ouă. Verificarea cojii, albușului și a substanțelor străine se face senzorial, atât la ouăle în stare crudă cât și după o ușoară prăjire cu puțin ulei. Vechimea ouălor se controlează prin introducerea lor într-o  soluţie de apă sărată formată din 125g sare şi 1 litru de apă. Ouăle de o zi cad la fund, cele de 2 zile nu ating fundul, cele de 3 zile se menţin cam la jumătatea distanţei dintre fund şi suprafaţă, iar cele de 5 zile şi mai vechi plutesc la suprafaţă. Altă metodă constă în a privi ouăle la razele soarelui sau la un bec aprins. Dacă gălbenuşul este lăsat în jos (nu este într-o poziţie centrală), ouăle sunt vechi.

Metode de apreciere a prospețimii ouălor și de identificare a falsurilor

Evaluarea gradului de prospețime se poate face asupra oului crud întreg, asupra conținutului oului după spargere sau după fierbere. Stabilirea prospețimii ouălor crude se poate face prin examinarea aspectului, prin proba clătinatului, examinarea la ovoscop sau proba densitații în apa rece și în soluție de saramură, de diferite concentrații.

Metode de apreciere a oului întreg    

Analiza aspectului exterior
Se referă la aprecierea culorii, la aspectul cojii, la prezența unor eventuale crăpături sau deformări ale cojii. Culoarea cojii variază în funcție de specie, rasă,etc. La ouăle de găină culoarea cojii este albă, galbenă deschis, galbenă închis sau chiar cafenie. Coaja oului proaspăt are un aspect rugos, cu pori vizibili, cel vechi are coaja lucioasă, uneori cu pete, porii nefiind vizibili. Coaja constituie o barieră de protecție a conținutului oului prin pelicula mucoprotidică de la suprafața ei, iar spre interior cele două membrane cochilifere.Îndepărtarea peliculei mucoide de la suprafața cojii favorizează accelerarea proceselor alterative ale conținutului oului.
Mărimea ouălor se apreciază prin cântărirea a 20 de ouă din cele recoltate la o balanță cu o precizie ±1 g, obținându-se astfel greutatea medie. Mirosul ouălor proaspete este slab perceptibil. Prin învechire, ouăle degajă un un miros de stătut, iar ouăle alterate degajă mirosuri respingătoare de hidrogen sulfurat.
Examenul ovoscopic al ouălor
Constă în expunerea oului la un fascicol de lumină, folosind în acest scop ovoscopul. Ouăle proaspete sunt transparente și prezintă albușul de culoare albă, spre roz deschis, iar gălbenușul este de culoare galben deschis, pînă la roșiatic. Camera de aer este mică și imobilă. Ouăle vechi devin tulburi sau chiar opace. Separarea dintre albuș și gălbenuș dispare. Camera de aer se mărește , devine mobilă. Într-un stadiu mai avansat de învechire a oului se pot observa pe fața internă a cojii pete de culoare închisă, produse de diferite mucegaiuri sau bacterii. În urma exameneului ovoscopului ouăle se clasifică în: ouă foarte proaspete sau dietetice, ouă proaspete și ouă conservate.

Elemente urmărite Admise în consum Improprii pentru consum
Neconservate Conservate fizic sau chimic
Dietetice Proaspete
Coaja Integră, curată, nespălată Integră, curată, nespălată Integră, curată, Integră, lucioasă sau pătată, uneori unsuroasă
Înălțimea maximă a camerei de aer și a aspectului ei 5 mm imobilă 10 mm imobilă 1/5 din înălțimea oului Foarte mare, deplasată și mobilă
Albușul Transparent, dens, de culoare alb roz Transparent, dens, de culoare alb roz Transparent, ușor fluid Opac, tulbure, lichefiat și amestecat cu gălbenuș
Gălbenușul Compact, central, fără contur precis Compact, central, fără contur precis, uneori ușor mobil, puțin vizibil Compact, vizibil, mibil, de culoare gălbuie Formă neregulată, opac, fără a se delimita de albuș
Mirosul Caracteristic, fără mirosuri străine Slab miros chimic la cele conservate chimic De ou stătut, amoniacal, de hidrogen sulfurat

Examinarea cu radiații ultraviolete (lumina lui Wood)
Constă în expunerea ouălor la un fascicol cu radiații ultraviolete. Coaja ouălor proaspete conține un pigment, ovoporfirina, care dispare pe măsură ce oul se învechește. Ovoporfirina are proprietatea de a vira culoarea albastră-violet a radiațiilor ultraviolete în roșu, astfel că în cazul trecerii oului proaspăt prin dreptul unui fascicul de radiații ultraviolete, acesta se colorează în roșu, iar ouăle vechi rămân colorate în albastru violet. În funcție de învechirea oului se pot obține nuanțe de culoare de la roșu la albastru violet. Examenul nu oferă informații  referitoare la modificările conținutului oului.
Proba densității
Densitatea oului proaspăt este în medie de 1.088, după 21 zile poate să ajungă la 1.059, după cinci luni la 1.049, iar după opt luni la 1.033. Când are valoarea de 1.015 oul este complet alterat. Variația densității este cauzată în special de de mărimea camerei de aer, care induce două modificări în comportarea oului cînd acesta este introdus în apă. Pe de o parte , datorită scăderii greutății specifice, oul nu se mai scufundă complet și tinde să plutească “între două ape” sau chiar se ridică la suprafață. Pe de altă parte , ca urmare a deplasării centrului de greutate, plutirea se face în plan oblic sau vertical, cu extremitatea rotundă în sus.
Testarea se poate efectua în apă obișnuită sau în apă sărată. Proba în apă obișnuită constă în introducerea ouălord in lotul de examinat pe rând într-un vas cu apă cu fundul plat. În funcție de poziția oului în vasul cu apă și de mărimea unghiului format între axul longitudinal al oului și fundul vasului se apreciază starea de prospețime a oului.
Oul proaspăt până la  4 zile are o poziție orizontală la fundul vasului, cu axul mare paralel cu fundul vasului.Pe măsură ce oul se învechește, el tinde spre verticalitate, astfel că oul de 30 zile adoptă o poziție verticală la fundul vasului, formând între acesta și axul mare al oului un unghi de 90°. Ouăle care au peste 30 zile se ridică la suprafața apei. De la 4 la 30 zile, vechimea oului se apreciază după mărimea unghiului format între axul mare al oului și fundul vasului astfel : la 7-8 zile se formează un unghi de 20-25°; la 15 zile de 45°, la 21 zile de 75°
Proba în apă sărată constă în introducerea ouălor într-un vas cu o soluție de 12%NaCl. Prin această metodă se poate aprecia vechimea oului astfel:

  • la 1-3 zile, ou ia o poziție verticală la fundul vasului, ca oul de 1lună în apa obișnuită;
  • la 3-5 zile, oul plutește între două ape, la egală distanță între fundul și suprafașa apei;
  • la 6-7 zile oul atinge cu vârful teșit suprafața apei ți o depășește cu atât mai mult cu cât este mai vechi.

Metode de analiză care necesită spargerea oului

Examenul organoleptic al conținutului oului
În acest scop, oul se sparge și se introduce într-o cutie Petri, unde se apreciază mirosul, aspectul, culoarea și consistența fiecărui component. La oul proaspăt mirosul este caracteristic, albușul este de culoare albă cu nuanță ușor albăstruie, cu consistență gelatinoasă, gălbenușul este de culoare galbenă (diferite nuanțe) și are o formă specifică. La oul vechi se constată un miros de stătut, de mucegai sau, dacă sunt prezente procese de alterare, mirosul poate fi rânced, de hidrogen sulfurat sau putrid. Albușul în acest caz este lichefiat și de culoare cenușie verzuie , gălbenușul ia o culoare măslinie, până la negru  verzui, își pierde forma sferică și consistența amestecându-se cu albușul.
Determinarea puterii de cristalizare a albușului
Metoda se bazează pe proprietatea ovoalbuminei din albușul proapăt de a cristaliza în contact cu aerul. Pe măsură ce oul se invechește, ovoalbumina cristalizată se transformă în ovoalbumină amorfă, păierzîndu-și proprietatea de cristalizare. În acest scop se întinde  pe o lamă pe o lamă de sticlă o picătură de albuș și se expune la soare, după care se examinează la microscop. În cazul oului proaspăt albumina cristalizează, iar dacă oul este vechi cristalizarea ese absentă.
Determinarea pH-ului
Se face cu hârtie  indicator universal sau prin metode electrometrice, pentru albuș, gălbenuș cât si pe amestec de albuș și gălbenuș. Albușul la oul proaspăt arte un pH alcalin (7.8-8.2) și, pe măsură ce se învechește, alcalinitatea crește. pH-ul gălbenușului oscilează în jurul valorii de 6.0 și tinde spre  6.8-7.0 în timpul păstrării.
Evidențierea fosfaților liberi
La ouăle vechi, din cauza transferului de substanțe între albuș și gălbenuș, consecință a modificării presiunii osmotice, se pun în libertate fosfați care  pot fi puși în evidență. Reactivi : soluție de hidrochinonă (2g hidrochinonă și 0,1 ml acid sulfuric concentrat se aduc la 100 ml cu apă distilată), molibdat de amoniu (5g molibdat de amoniu în 100ml acid sulfuric 1N), soluție de carbonat și sulfit de sodiu (100 ml soluție carbonat de sodiu 20% și 25 ml soluție sulfit de sodiu 25%).

Citește și: METODE DE FALSIFICARE A LAPTELUI

Mod de lucru : într-un pahar se pun 2ml albuș peste care se adaugă 8 ml apă distilată, 5ml soluție de hidrochinonă și 5 ml soluție de molibdar de amoniu. Amestecul se lasă în repaus, iar după 5 minute se adaugă 25 ml soluție de carbonat și sulfit de sodiu, după care se apreciază culoarea. La ouăle proaspete pînă la 2 săptămâni, culoarea amestecului rămâne neschimbată. La ouăle vechi se observă o culoare albastră-verzuie, care poate ajunge pînă la albastru închis, indicțnd prezența fosfaților liberi.
Determinarea indicelui vitelic
Indicele vitelic reprezintă raportul dintre înălţimea şi diametrul gălbenuşuluiaşezat pe o suprafaţă tare. La oul proaspăt gălbenuşul are forma unei jumătăţi de sferă cu raportul H/D=1/2.pe măsura ce oul se învecheşte raportul H/D devine 1/3, 1/4 etc. Măsurarea se face cu şublerul sau micrometrul.
Puterea de cristalizare a albuminei 
Metoda se bazează pe proprietatea albuminei de a cristaliza în contact cu aerul. Cristalizarea are loc doar la oul proaspăt. Pentru a constata cristalizarea albuminei se întinde pe o lamă de sticlă o cantitatede albuş, se expune la aer şi se examinează la microscop formarea cristalelor

Determinarea umidităţii oului

Principiul metodei: Proba luată în lucru se expune la o sursă de căldură până la greutateconstantă. Pierderea în greutate, calculată procentual, reprezintă conţinutul de apă.
 Aparatura necesară:

  • balanţă analitică
  • exsicator
  • etuvă electrică termoreglabilă

Mod de lucru: Este indicat să se facă determinări duble pentru fiecare probă luată în lucru. Se cântăresc două fiole numerotate în prealabil (atât pe corpul fiolei cât şi Pecapac), cu capacul desfăcut aşezat înclinat deasupra fiolei. Din proba anume pregătită se introduc în fiecare fiolă circa 5g produs care se întind în strat uniform. Se cântăresc fiolele cu produs şi din greutăţile respective (scăzând tara fiolelor) sestabileşte cantitatea exactă luată în lucru. Fiolele se introduc în etuvă, în prealabil reglatăla 103±2˚C. Timpul de expunere va fi de 16-18 ore. După epuizarea timpului se scot fiolele din etuvă şi se introduc în exsicator. După racire se acoperă fiecare fiolă cu capacul corespunzător. Se cântăreşte fiecare fiolă şi se notează greutatea. Se introduc din nou fiolele în etuvă şi se menţin 30-60 minute, după care se scot,se introduc în exsicator, iar după racire se cântăresc din nou. Se repetă aceste operaţii până la greutate constantă.
Calculul rezultatelor: Umiditatea probei se calculează cu ajutorul următoare formule:
Apa(%)=[(m-m1)/m2]*100, în care:
m=tara fiolei cu produsul de analizat înainte de uscare;
m1=tara fiolei cu produsul de analizat după uscare;
m2=cantitatea de produs luată în lucru.
Rezultatul se acceptă atunci când diferenţa dintre valorile umidităţii calculate pentru cele două probe paralele nu este mai mare de 0,05%. Rezultatul final se calculează ca medie a celor două determinări paralele.

Determinarea lipidelor totale din ouă

Principiul metodei: grăsimea din proba de cercetat este extrasă până la epuizare cusolvenţi organici. Pentru a asigura o extracţie completă, proba este supusă în prealabil unui tratament termic moderat, prin care se realizează deshidratarea şi dostrugere a membranei celulelor.
Aparatură necesară:

  • aparat de extracţie continuă, model Soxhlet, alcătuită din balon de 250mL, extractor de 100 mL şi refrigerent;
  • etuvă electrică
  • cartuşe filtrante sau plicuri confecţionate din hârtie de filtru

Reactivi necesari:

  • eter de petrol
  • sulfat de sodiu anhidru

Mod de lucru: Se pregătesc mai multe probe conform procedurii de mai jos:
Pe o cartelă de celuloid se aşază o fâşie subţire de vată şi se tareaza. Din proba pregătită pentru analiză se iau cca 5g şi se întind sub formă de şirag pe fâşia de vată. Se cântăreşte la balanţa analitică şi se notează cantitatea exactă luată în lucru. Peste produsul astfel cântărit se adaugă o cantitate cel puţin egală de sulfat de sodiu anhidru. Se ruleazăvata cu atenţie astfel încaât să nu se piardă din produs şi se introduce în cartuşul filtrant sau plicul confecţionat din hârtie de filtru, în prealabil numerotat cu creion negru. Probele de lucru astfel pregătite se introduc în etuvă unde se usucă timp de 6 orela temperatura de 103±2˚C.
După epuizarea timpului stabilit pentru uscare, probele se scot din etuvă şi serăcesc. Între timp, baloanele Soxhlet uscate şi numerotate se tarează la balanţa analitică. Se introduce fiecare plic sau cartuş filtrant în extractorul aparatului, iar în balonul corespunzator se pune o cantitate de cca 150 mL din solventul folosit pentru extracţie(eter de petrol). Se asamblează instalaţia de extracţie şi se reglează distilarea în aşa fel încât ritmul de picurare să asigure 10-12 sifonări pe oră.
Extracţia se consideră încheiată după 6 ore de distilare continuă în condiţiile indicate. Sfârşitul operaţiei se poate verifica cu ajutorulunei hârtii de filtru pe care se picură din solventul ce se condensează în refrigerent (după evaporare, pe hârtia de filtru nu trebuie să rămână pata grasă). După terminarea extracţiei se scoate plicul din extractor şi se evaporă întreagacantitate de solvent din balon. După răcire în exsicator se cântăreşte fiecare balon şi se usucă în mod repetat câte15-30 minute până la greutate constantă.
Calculul rezultatelor: Conţinutul de grăsime al probei, calculat procentual, se determină cu ajutorul următoarei formule: Grăsime(%)=(m/m1)*100, în care:
m=cantitatea de grăsime extrasă
m1=cantitatea de produs luată în lucru

Determinarea colesterolului total din gălbenuşul de ou

 Principiul metodei: Colesterolul este extras prin saponificare (fiin astfel separat defracţiile lipoproteice), iar dozarea lui se face prin reacţia de culoare cu anhidrida acetică(reacţia Liebermann-Burchardt)
 Reactivi necesari:

  • etanol ’’sodat’’ (1g NaOH la 200 mL EtOH 60%)
  • eter etilic p.a.
  • cloroform p.a.
  • soluţie etanol de colesterol (0.06g colesterol la 100mL clorofrm)
  • anhidridă acetică p.a.
  • acid sulfuric concentrat
  • fenolftaleină sol.1% (1g fenolftaleină la 100mL alcool etilic 60%)

Mod de lucru: Din gălbenuşul separat de albuş se cântăreşte o cantitate de probă de 2-5g. Aceasta se tratează cu 20mL etanol sodat şi se saponifică timp de 10 minute pe baie deapă, într-o capsulă de porţelan. Se răceşte şi se trece conţinutul capsulei într-o pâlnie deseparare. Se adaugă 20-25 mL eter etilic, se agită şi se lasă în repaus pentru separareafazelor. Faza inferioară, apos-alcalină, se îndepărtează, iar faza eterică se trece într-o altăpâlnie de separare unde se spală de mai multe ori cu apă până la pH neutru. Extractul eteric se trece cantitativ într-o capsulă de porţelan şi se evaporă la sec.
Reziduul uscat se dizolvă în 2 Ml cloroform şi se introduce într-un cilindru gradat de 10mL, uscat. Se completează până la 5mL cu cloroform. Într-un alt cilindru gradat de 10mL se introduc 5mL de soluţie etalon decolesterol.În ambele soluţii se execută reacţia de culoare Lebermann-Burchardt, adăugând câte 2mL anhidridă acetică şi câte 5 picături de acid sulfuric concentrat. Se agită şi se ţin la întuneric 30 minute, observându-se apariţia culorii verzi caracteristice. Intensitatea culorii şi corespondenţa cu concentraţia se face prin compararea absorbanţei soluţiei de probă cu cea a unui standard de colesterol, prin măsurarea la spectrofotometru aabsorbanţei corespunzătoare la λmax atât pentru probă cât şi pentru soluţia etalon, la lungimea de undă de 580 nm.
Concentraţia de colesterol din proba analizată se determină cu relaţia:
Cp=Ep*Ce/Ee, în care:
Ep=extincţia probei
Ce=concentraţia soluţiei etalon
Ee=extincţia soluţiei etalon

Examenul microbiologic al ouălor

Evaluarea calităţii microbiologice prin utilizarea Petrifilmelor 

Metodele bazate pe utilizarea Petrifilmelor sunt tehnici performante, ca o alternativă la metodele culturale standard de evaluare a calităţii microbiologice aalimentelor. Metodologia de lucru cu Petrifilme este simplă, implicând etape similare de analiză pentru diferite categorii de produse alimentare. Dacă se are în vedere eficienţa economică, comparativ cu tehnicile culturale clasice, utilizarea Petrifilmelor oferă avantajul analizei unui număr mare de probe, ceea ce conduce la eficientizarea lucrului în laborator şi reducerea costului analizelor.
Aplicarea acestor sisteme moderne pentru evaluarea calităţii microbiologice a alimentelor permite luarea unor măsuri corective pe parcursul procesării şi previne comercializarea produsului înainte ca rezultatele controlului de calitate să fie cunoscute. Metodele culturale sunt în prezent mult simplificate prin utilizarea unor sisteme comerciale, denumite Petrifilme, în care mediul de cultură specific (în general un mediu  selectiv), deshidratat este fixat pe un suport adeziv şi acoperit cu o folie de plastic. Prin inocularea suspensiei de celule, lichidul hidratează mediul şi prin termostatare este posibilă dezvoltarea microorganismelor.
Petrifilmele au fost concepute în vederea satisfacerii conceptelor HACCP, care prevăd aplicarea unor măsuri corective, pe tot parcursul procesului de producţie, fără ca acesta să stagneze, ceea ce impune analiza unui număr mare de probe, cu obţinerea unor rezultate prompte şi în scurt timp, obiective ce nu pot fi realizate prin aplicarea metodelor clasice de control microbiologic.
Practica a demonstrat că Petrifilmele constituie în prezent sisteme eficiente de analiză microbiologică, aplicabile mai ales pentru evaluarea calităţii materiilor prime şi controlul în punctele critice pe parcursul procesării acestora, oferind numeroase avantaje ,care se regăsesc în reducerea timpului de analiză, reducerea preţului de cost al analizei per probă, creşterea numărului de probe analizate şi îmbunătăţirea substanţială a productivităţii. Tehnica de utilizare a Petrifilmelor în analiza microbiologică este extrem desimplă şi presupune parcurgerea următoarelor etape:

  • se diluează proba prin tehnica diluţiilor decimale până la o concentraţiede celule de aproximativ 10.000 celule per mL;
  • se ridică filmul superior;
  • se inoculează 1mL suspensie dintr-o soluţie corespunzătoare în centrulPetrifilmului aşezat pe un suport special;
  • se eliberează filmul superior, care se lasă să cadă liber;
  • cu ajutorul dispozitivului de răspândire se presează uşor deasupra zonei inoculate pentru distribuţia uniformă a celulelor din suspensie petoată suprafaţa circulară a mediului de cultură;
  • se îndepărtează dispozitivul de răspândire şi se asteaptă un minut pentru solidificarea mediului;
  • se termostatează (pachete de până la 20 Petrifilme) în condiţii optime, specifice pentru dezvoltarea microorganismelor analizate, în funcţie derecomandările din instrucţiunile de utilizare a Petrifilmului.

Eficienţa aplicării Petrifilmelor a condus la extinderea utilizării acestora pentru evaluarea calităţii microbiologice a numeroase alimente, precum lapte şi produse lactate,carne şi preparate din carne, peşte, ouă, legume şi fructe, cereale şi produse cerealiere,condimente.

Alterarea ouălor

Oul este un produs ușor alterabil. Păstrat în condiții nefaborabile suferă numerose modificări de natură fizică, chimică și biologică. În timpul păstrării o parte din apa oului se evaporă, conținutul lui se micșorează și camera de aer crește. Cu timpul, albusul (in special cel dens) se subțiază, șalazele slăbesc și gălbenușul se ridică putând să ajungă coaja, de care se lipește, înlesnind astfel dezvoltarea microorganismelor, pătrunse prin porii cojii.
Odată cu subțierea albușului, conținutul oului se clatină, la agitare iar gălbenușul și pata germinativă devine mai vizibilă. În același timp, se micsorează rezistența membranei viteline, ea putându-se rupe, iar gălbenușul se amestecă cu albușul la mișcări bruște sau la spargere. Gălbenușul capată uneori gust și miros neplăcut datorită degredării proteinelor și râncezirii grăsimilor în timpul păstrarii îndelungate, în condiții necorespunzatoare. Alterarea ouălor poate fi provocată de microorganismele care pătrund prin porii cojii. Ouăle se contaminează în diferite bacterii care există în mod curent în apă și în aer sau pe suprafața cojii, precum și cu mucegaiuri.
Bacteriile de putrefacție descompun substanțele proteice, lichefiază albușul și distruge membrana vitelină. Printre produsele finale de descompunere se formează hidrogen sulfurat, care dă miros caracteristic ouălor alterate. Mucegaiurile se dezvoltă în ou când umiditatea depășește 85%, în special pe membrana cochiliferă si mai ales în jurul camerei de aer. La inceput apar mici colonii sub forma unor pete izolate, care se întind, producând aspectul de ou pătat și mirosul de mucegai.
În afara mucegaiurilor și bacteriilor saprofite, ouăle pot fi contaminate cu microorganisme patogene, care dau toxiinfecții alimentare (de obicei salmonele), frecvente mai ales la ouăle de rață. Din cauza mediului de viață al palmipedelor (rațe și gâște), ouăle acestora nu pot fi folosite la prepararea unor produse sau semifabricarea care nu sunt supuse tratamentelor termice eficiente. Dat fiind modificări profunde care pot avea loc în ou, starea de prospețime devine o componentă de bază a calității ouălor.

Când se pot consuma și când se interzice consumarea ouălor?

În urma examinării ouălor se aplică următoarele sancțiuni:

  • se interzice valorificarea ouălor în unități de desfacere atunci când se constată că: greutatea unui ou este sub 4og; coaja este murdară sau cu crăpături; coaja este spartă cu conținutul parțial scurs; când după spargere albușul este tulbure sau lichefiat ori amestecat cu gălbenușul și are o culoare sau miros străin; ouăle provin de la un incubator după primul miraj și au fost găsite infertile, chiar dacă nu se constată modificări ale albușului și gălbenușului;
  • se dau în consum condiționat ouăle provenite de la : unitățile de tuberculoză în asanare, consumarea lor se admite numai după fierbere timp de 10 minute. Ouăle provenite din focare de holeră aviară se dau în consum numai după fierbere timp de 10 minute sau dezinfectate în clorură de var 3% timp de 15 minute.

Ouăle provenite din unități cu păsări bolnave de tifo-puloroză se admit în consum după dezinfectarea cu o soluție de 1% sodă caustică timp de 20 minute. Se confiscă și se distrug sau se utilizează în scopuri tehnice în următoarele situații:

  • ouă cu albuș și gălbenuș hemoragic, ouă embrionate, ouă putrefiate, ouă mucegăite, ouă cu corp străin, ouă greșit conservate;
  • ouă cu reziduu de antibiotice, pesticide sau alte substanțe toxice.

Surse:
http://www.watf.ro/referate-biologie-f144/ouale-t6375.html
http://www.scribd.com/doc/50458626/Laborator-de-analiza-ptr-oua
Constantin Banu –  Calitatea și controlul calității produselor alimentare, Ed.Agir, București, 2002
Mircea Bulancea – Autentificarea, expertizarea și identificarea falsurilor produselor alimentare, Ed. Academică, 2002
Constantin Ciotău –  Controlul și expertiza alimentelor și depistarea falsurilor, Ed. Universității din Suceava, 2009
Constantin Ciotău – Controlul sanitar-veterinar al materiilor prime agroalimentare, Ed. Universitatea Ștefan cel Mare, 2010
Cecilia Pop,Ioan Mircea Pop – Merceologia produselor alimentare, Ed. Edict,Iași, 2006
Rodica Rotar  –  Controlul calității materiilor prime, Curs, 2009
Rodica Segal și alții, – Valoarea nutritivă a produselor agroalimentare, Ed.Ceres,

Cărbunele vegetal E 153. Substanță colorantă și adsorbantă

Cărbunele vegetal este compus din particule fine de carbon. Mai poate conține mici cantități de azot, hidrogen și oxigen.

Cum se obține cărbunele vegetal?

Cărbunele vegetal reprezintă substanța caracterizată printr-un conținut mare de carbon, cu o porozitate ridicată și o suprafață internă foarte mare, fapt ce-i permite reținerea de substanțe străine prin procesul de adsorbție și condensare capilară. Mai este denumit Carbon (cu simbolul chimic C), medicinalis vegetalis sau cărbunele activ.
Industrial, cărbunele vegetal se obține prin carbonizarea substanțelor vegetale, ca lemnul, reziduurile de celuloză, cărbunele de lemn (fag, brad etc.), turba, lignitul, nuca de cocos, sâmburii de fructe, din diverse învelișuri vegetale, oasele și sângele. Cărbunele astfel obținut este supus procesului de activare. Activarea se realizează în scopul obținerii unui produs cu porozitate mare, apt de a reține în porii săi de gaze, vapori, substanțe colorante etc. Metode de activare sunt prin tratare cu gaze (mono și dioxid de carbon) și cu vapori de apă sau prin activare chimică.
Se prezintă sub formă de pudră (obținută prin măcinarea cărbunelui), pulbere, granule, plăci etc. Are culoarea neagră. Este o substanță insolubilă în apă și în solvenți organici, inodoră și insipidă. La încălzire ușoară arde încet, fără flacără.

Dozele admise în produsele alimentare

Aditivul E 153 este adăugat în brânza Morbier. Se mai adaugă pentru colorare singur sau alături de E 101, E 140, E 150a, E 150b, E 150c, E 150d, E 160, E 162, E 163, E 170, E 171, E 172 în produsele prezentate la E 101.

De ce se utilizează cărbunele vegetal în industria alimentară?

E 153 este necesar pentru colorarea unor produse alimentare. Cărbunele vegetal activat mai este utilizat și datorită proprietăților sale adsorbante; pentru dezodorizarea, epurarea și decolorarea apei, a soluțiilor de zahăr, a glucozei, dextrozei, uleiurilor, grăsimilor, gelatinei, pectinei, a acidului glutamic, a soluțiilor apoase de alcool etilic, a hidrolizatelor proteice etc.
Cărbunele activat mai este folosit și în industria fabricării vinului, în scopul decolorării vinurilor albe, la care culoarea este modificată, precum și pentru eliminarea mirosului sau gustului său neplăcut. Se mai utilizează tot ca decolorant, la fabricarea berii. Se adaugă numai la brasaj, pentru a se evita reținerea neselectivă a unor componente din bere (proteine, substanțe amare, substanțe colorante etc.)

Prezintă risc pentru sănătate?

Aditivul E 153 este considerat de unii cercetători ca fiind inofensiv. În schimb, alți cercetători susțin că aditivul este în curs de evaluare și considerat periculos, deoarece are un potențial cancerigen din cauza impurităților pe care le conține. Cărbunele vegetal medicinal (granule, pulbere, comprimat) are utilizări medicale. Astfel, este folosit singur sau asociat cu unele medicamente în afecțiuni gastrointestinale (balonări) datorită proprietăților sale de adsorbant. Are și o acțiune dezinfectantă prin catalizarea proceselor de oxidare și de distrugere a toxinelor microbiene. Se utilizează în infecții intestinale, diaree, colită de fermentație, intoxicații cu plumb, fosfor, arsenic, cianuri. În Australia este permisă folosirea numai a cărbunelui vegetal. Aditivul este interzis în SUA.
Surse: 
Biblia alimentară – Gh. Mencinicopschi
Aditivi alimentari necesitate și risc, Elena Orănescu
Aditivi alimentari – note de curs
E-urile periculoase – C. Antonov

Colorantul E 151 sau Negru Brillant BN este toxic!!

Colorantul E 151 se prezintă sub formă de pulbere neagră-maronie strălucitoare. În funcție de cerințe, acesta se poate prezenta și sub formă de granule negre. Este solubil în apă și în alcool etilic. Pentru a putea fi utilizat în industrie, drept colorant alimentar, este necesar să aibă un conținut în substanță activă colorantă de minim 80% și un conținut de coloranți auxiliari de maxim 10%.

Dozele admise în produsele alimentare

Colorantul E 151 este prezent în unele produse precum în băuturi aromate nealcoolice, în fructe și legume confiate, în conserve de fructe roșii, în produse de cofetărie, în ornamente și cuverturi, în produse fine de brutărie (biscuiți, napolitane), în deserturi, inclusiv produse lactate aromate, în sosuri și condimente. Mai este prezent în muștar, la pastă de pește și de crustacee, la crustacee semipreparate, la substituenți de somon, la icre de pește și la pește afumat.
Se mai adaugă în snaks cu diverse gusturi, în băuturi spirtoase, în vinuri aromate, în vinuri din fructe, cidru și rachiu de pere precum și la legume conservate în oțet, saramură sau ulei. În doză de 100mg/l (separat sau în combinație cu alți coloranți) se mai utilizează la diverse alte băuturi. (vezi E 100).

De ce se utilizează în industria alimentară?

Colorantul E 151 este necesar pentru colorarea sosurilor condimentare și a unor băuturi alcoolice. De asemenea, mai este utilizat pentru colorarea măslinelor, imitaților de icre, a peștelui în saramură, a imitațiilor de caviar, a oțetului, a pastei de pește și a peștelui afumat. Colorarea se face în scopul de a se obține produse mai apetisante.

Colorantul E 151 este toxic!!

Colorantul E 151, fiind un derivat de gudron din huilă, prezintă toxicitate asupra organismului uman. Acesta produce alergii, urticarie, rinite și interferează cu enzimele digestive. Nu este recomandat în dieta copiilor, deoarece induce sindromul de hiperactivitate. Folosirea lui este interzisă în Danemarca, Belgia, Franța, Germania, Elveția, Suedia, Austria, SUA și Norvegia. Doza zilnică admisibilă este de maxim 5.0 mg/kilocorp.