Elintarvikepatogeenien ja pilaajien hallinta

Elintarvikkeiden patogeenejä ja pilaajia on välttämätöntä hallita eri tavoilla, koska on mahdollista, että hygieniakäytännöistä huolimatta niitä voi olla päässyt tuotteeseen. Pilaajamikrobeja on varmasti päässyt, koska ne ovat osa hyönteisten omaa ja niiden kasvuympäristön mikrobistoa. Elintarvikkeita pilaavat myös niiden luontaiset entsyymit, jotka hajottavat isäntänsä molekyylejä tämän kuoltua.

Elintarvike ja pilaajamikrobit

Edellinen kirjoitus käsitteli hyönteisruoan patogeenisiä mikrobeja. Kasvatuksesta ulos tullessa patogeenejä on mahdollisesti ja pilaajamikrobeja sekä entsyymejä varmasti. Onneksi samat menetelmät soveltuvat useimmiten kaikkien kolmen ryhmän hallintaan. Tässä vaiheessa on hyvä muistaa, että hyvää perushygieniaa ei voi kuitenkaan korvata tuhoamalla patogeenit ja pilaajamikrobit. Menetelmät vain vähentävät niiden määrään ja eivät toimi aina.


Prosessoimattomien hyönteisten kulutuksesta tuskin tulee suurta ilmiötä länsimaailmassa. Länsimaiset terveystavoitteemme ovat erittäin korkealla ja niiden toteuttaminen ilman hyönteiselintarvikkeiden prosessointia osoittautuu todennäköisesti mahdottomaksi. Prosessoinnilla hyönteisistä saadaan todennäköisesti myös kuluttajien kannalta helpommin lähestyttäväksi sekä maukkaammiksi.

Hallintamenetelmiä

Patogeenejä, pilaajamikrobeja ja entsyymejä voidaan hallita lukemattomilla menetelmillä. Olen tässä kirjoituksessa jakanut ne neljään luokkaan: fysikaalisiin, kemiallisiin, biologisiin ja kokeellisiin. Näitä yhdistellään tuotteen ja tarpeen mukaan. Hurdle - menetelmä eli useiden pienien esteiden kasaaminen patogeenien ja pilaajien tielle on osoittautunut tehokkaimmaksi tavaksi säilöä ruoka turvallisesti. En ole käsitellyt kaikkia hallintamenetelmiä, mutta pyrin valitsemaan oleellisimmat.

Fysikaaliset:

Lämmittäminen

Lämmittäminen tuhoaa mikrobeja sekä entsyymejä. Se on erittäin käytetty tapa ja sen avulla voidaan tuottaa myös makuja esim. Maillard- reaktion avulla. Lämmitys voidaan suorittaa vaatimattomalla teknologialla ja tapa on tunnettu. Lämmittäminen voidaan suorittaa kuivalla tai kostealla lämmöllä. Kostea lämpö tuhoaa mikrobeja ja entsyymejä tehokkaammin, mutta kuivalla lämmöllä voidaan kuivata tuote samalla. Lämmittäminen tuhoaa myös osan elintarvikkeeseen jo muodostuneista toksiineista. Valitettavasti osa toksiineita on lämmönkestäviä.


Lämmittämiseen käytetään ei-teollisessa taloudessa monenlaisia menetelmiä. Esimerkiksi Botswanassa luonnosta kerätyt Hodotermes mossambicus - termiitit lämmitetään kuumien hiilien ja hiekan seoksessa, josta ne lopuksi poimitaan syöväksi. Lämmitys liittyy usein savustamiseen, kuivaamiseen ja suolaamiseen. Yhdessä ne muodostavat mainitun Hurdle -esteen. Savustamisessa tarttuu tuotteeseen bakteerikasvua estäviä yhdisteitä.

Kuivaaminen

Mikrobikasvusto sekä entsyymit tarvitsevat vapaata vettä toimiakseen. Bakteerit tarvitsevat vapaata vettä yli arvon 0.86. Valtaosa mikrobeista lakkaa kasvamasta arvossa 0.8. Lähes kaikkien bakteerien kasvu loppuu arvon 0.98 kohdilla.


Yksinkertainen kuivaaminen on teknisesti helppoa ja sillä saadaan hyvä säilyvyys. Toisaalta se muokkaa elintarvikkeen rakennetta voimakkaasti. Kuivaamiseen voidaan käyttää myös kehittyneempiä menetelmiä jotka aiheuttavat vähemmän muutoksia elintarvikkeeseen.


Kuivaaminen usein vähentää mikrobien määrää radikaalisti, mutta osa mikrobeista kestää äärimmäistä kuivuutta esimerkiksi itiönä tai kystinä. Ne virkoavat ja kasvu jatkuu hyvin lyhyen ajan kuluessa kun vapaan veden määrä nousee. On myös hyvin oleellista huolehtia siitä, että ilmankosteus ei pääse tiivistymään yhteen kohtaan elintarviketta ja ylläpidä patogeenien sekä pilaajien kasvua. Hajottajaentsyymit eivät usein palaudu äärimmäisestä kuivuudesta.

Säteilyttäminen

Säteilyttäminen jaetaan ionisoivaan ja ionisoimattomaan säteilyyn. Ionisoiva säteily on paljon läpäisevämpää ja sen avulla voidaan steriloida elintarvikkeita pienillä muutoksilla (voidaan myös inaktivoida entsyymejä suuremmilla annoksilla). Ionisoimattomalla säteilyllä (pääasiassa UV-valo) tapetaan mikrobeja pinnoilta sekä läpäisevissä nesteissä sen heikon läpäisevyyden takia. Säteilyttämisellä on useita kiistattomia hyviä puolia. Kannattaa lukea Eviran selkeä artikkeli aiheesta.


Esimerkiksi Yhdysvalloissa on luvallista säteilyttää ionisoivalla säteilyllä useita eri elintarvikkeita. Toiminta keskittyy pääasiassa lihatuotteisiin. Suomessa saa myydä vain kuivattuja mausteyrttejä, mausteita ja maustekasveja, eikä maahan saa tuoda muita kuin edellä mainittuja ionisoivalla säteilytettyjä elintarvikkeita. Ionisoimattomalla säteilyllä sen sijaan saa säteilyttää vapaammin. UV-valo saattaa olla käytännöllinen hyönteisten pintojen steriloinnissa.

Fyysinen este (pakkaus)

Pakkaus estää jo (syömä)valmiiksi valmistettujen hyönteisten kontaminoitumisen uudestaan pilaajamikrobeilla ja patogeeneillä. Pakkaus voi myös ylläpitää mikrobeille heikkoja kasvuolosuhteita kuten kosteutta sekä mahdollista suojakaasua.

Säilytyslämpötila

Säilytyslämpötilan rooli on pieni useiden hyönteiselintarvikkeiden kanssa niiden matalan vesipitoisuuden takia. Esimerkiksi kosteissa lihatuotteissa se on äärimmäisen kriittinen ja jo muutaman tunnin säilytys väärässä lämpötilassa voi pilata koko tuotteen.

Paloittelu, murskaaminen ja osien poistaminen

On hyvin tavallista, että hyönteisistä poistetaan joitakin osia ennen syömistä. Esimerkiksi kuivatut heinäsirkat syödään usein ilman siipiä. Maissa, joissa hyönteisiä syödään paljon, on hyvin tavallisia, että niistä tehdään pientä massaa ja lisätään tätä vähän proteiinia sisältävään ruokaan kuten viljatuotteisiin. Tällöin voidaan käyttää myös kovuutensa takia vaikeasti syötäviä osia tehokkaasti hyväksi. Esimerkiksi Thaimassa ja Kambodzassa tehdään paljon chilikastiketta, jossa on mukana jauhettuja kuivattuja hyönteisiä. Jauhe lienee myös helpommin hyväksyttävissä kulttuureissa, joissa hyönteisten syömistä vältellään.

Proteiinin erottelu

Hyönteisten proteiini voidaan erotella ja siten lisätä sitä elintarviketeknologisena komponenttina eri tuotteisiin. Tällainen toiminta on vielä hyvin kehittymätöntä ja taloudellisesti kannattamatonta. Mikäli erottelusta ja saadun tuotteen käytöstä halutaan kannattavaa, niin eri hyönteisten erotellun proteiinin aminohappoprofiili, lämpöstabiilisuus, liukenevuus, geeliytyminen, vaahdottuminen ym. pitää selvittää. Samalla on oleellista kehittää tehokkaampia menetelmiä proteiinien erotteluun sekä muokkaamiseen.

Rasvan erottelu

Hyönteisistä voidaan erotella rasvakomponentit parantamaan tuotteen laatua. Rasvat voivat olla myös varsinainen tuote ja ne voidaan erotella elintarviketeknologiseen käyttöön. Tämäkin tekniikka on kehittymätöntä

Kemialliset:

Vapaan veden sitominen suolalla tai sokerilla.

Kuten aiemmin todettiin mikrobikasvusto sekä entsyymit tarvitsevat vapaata vettä toimiakseen. Vapaan veden määrään voidaan vaikuttaa myös lisäämällä ioneja tai sokeria. Oleellista tässä menetelmässä on se, että se toimii kuin kuivaus. Se ei tuhoa patogeenejä luotettavasti vaan estää niiden kasvun. Vapaan veden sitominen tulee yhdistää muihin menetelmiin turvallisuuden varmistamiseksi.

Esimerkiksi Keniassa asuva heimo jauhaa termiitit ja sekoittaa ne hunajaan. Hunajan korkea sokeripitoisuus estää termiittimassaa pilaantumasta. Jos termiittimassa on tarpeeksi hienojakoista, niin sitä ei periaatteessa tarvitse lämmittää pilaantumisen estämiseksi. Hunajan Aw on 0.5 ja se estää käytännössä kaikkien mikrobien kasvun.

Säilöntäaineet

Hyönteiselintarvikkeisiin voidaan käyttää useita eri säilöntäaineita niiden säilymisen parantamiseksi. En löytänyt tietoa aiheesta, mutta ainakin antioksidanteilla voitaisiin estää rasvojen härskiytymistä. Aihe vaatii lisää selvittelyjä. Mikrobiologista säilyvyyttä voidaan parantaa myös muokkaamalla tuotteen pH-arvoa. Tähän voidaan käyttää esimerkiksi orgaanisia happoja (Esimerkiksi etikkahappoa E260).

Suojakaasut ja tyhjiöpakkaus

Hyönteiselintarvikkeissa tapahtuvaa mikrobiologista kasvua voidaan estää myös erilaisia suojakaasuja tai poistamalla niiden tarvitsemat kaasut pakkauksesta. Kaasu voi myös suojata tuotteen fyysistä rakennetta kuten tapahtuu sipsipussissa.

Biologiset

Biologisina menetelminä voidaan mainita vaikka suojaviljelmät, peptidiantibiootit kuten nisiini sekä erilaiset käymisprosessit. Peptidiantibiootit ovat bakteerien tuottamia pieniä molekyylejä, jotka estävät tiettyjen bakteerien kasvua. vain yhdellä tällaisella lantibiootilla,  nisiinillä (E234) on myyntilupa suomessa. Sitä voidaan lisätä elintarvikkeeseen nestemäisenä estämään esimerkiksi listerian kasvua.


Käymisprosesseissa, joissa patogeenejä ja pilaajamikrobeja estetään muiden mikrobien kasvutuotteilla. Hyönteisille sopivissa käymisprosessissa voisi olla esimerkiksi niin, että maitohappobakteerit tuottaisivat lantibiootteja, orgaanisia happoja sekä muita metaboliatuotteita, jotka estäisivät muita mikrobeja kasvamasta.

Vaikutuksen kesto

Osalla menetelmistä pyritään vaikuttamaan mikrobien määrään itse vain käsittelyn aikana ja toisilla säilytyksen aikana. Tämän takia on oleellista testata ja määritellä säilyvyysaika eri menetelmien yhdistelmillä eri säilytysolosuhteissa. Oleellista on määrittää myös eri menetelmien toimivuus. Tietoa aiheesta on saatavilla hyvin heikosti. Eri hyönteiset ja menetelmät saattavat vaikuttaa hyvinkin odottamattomilla tavoilla verrattuna tunnetumpiin elintarvikkeisiin.

Mitä käytetään?

Useat Aasiassa matkustaneet ovat syöneet hyönteisiä, jotka ovat valmistettu kuumentamalla ne joko rasvassa tai ilman. Tämän jälkeen ne on joko kuivattu tai syöty välittömästi. Elintarvikkeen pienvalmistajalle hyönteiset ovat useimmiten tulleet elossa. Näin itse todistamissani hyönteisruokaa tarjoavissa katukeittiöissä Thaimassa ja Kambodzassa. Kuivattuja hyönteisiä valmistetaan myös joissain kasvattamoissa ja näiden logistiikka on varmasti helpompi järjestää kuin elävien, vaikkakin esimerkiksi jauhomadot kestävät elossa viikkoja pienessä purkissa, kunhan ne saavat hieman kosteutta ravinnon mukana ja lämpötilat pysyvät viileinä (muuten niistä kehittyy kovakuoriaisia).


Olen yrittänyt etsiä teollisesti valmistettuja hyönteisiä ruokakaupoista Aasiassa, mutta huonolla menestyksellä. Sen sijaan olen tavannut lukuisia ravintola/katukeittiöruokia paremmin säilyviä tuotteita, jotka selvästikään eivät olleet valmistettu modernissa elintarviketehtaassa. Kuivattuja hyönteisiä on laitettu karamellisoidun sokerin sisään ja valettu lämpimässä säilyviksi makeisiksi. Nämä alhaisen Aw:n sisältävät tuotteet vaikuttivat erittäin hyvin säilyviltä jopa Thaimaan kuumassa ja kosteassa ilmanalassa. Tikut eivät olleet pakattuja.


Ainoat eurooppalaiset hyönteisruoat ovat olleet vain kuivattuja. Lemmikkien ruoaksi tarkoitettujen hyönteiset ovat tulleet asiakkaalle asti joko elossa tai kuivattuina. Erilaisista hyönteistuotteista on tulossa useampi kirjoitus myöhemmin.

Lopputulos

Hyönteisissä olevia patogeenejä, pilaajamikrobeja sekä hajotusentsyymejä voidaan hallinta suurella määrällä erilaisia menetelmiä. Tästä huolimatta kaikki tuntemani hyönteiselintarvikkeet on prosessoitu kaikkein perinteisimmillä menetelmillä lämmittämällä, kuivaamalla ja laskemalla veden aktiivisuus sokerilla tai suolalla. On aikaista sanoa mihin menetelmiin tulevaisuudessa päädytään, mutta muita elintarvikkeita tarkastelemalle voidaan päätyä siihen, että todennäköisesti sama arsenaali pysyy pääasiallisina tapoina, joillakin säilöntäaineilla lisättynä. Raakojen hyönteisten myynti jäänee aika pieneksi ilmiöksi siihen sisältyvien riskien takia.



Santtu



P.s. Seuraava teksti käsittelee hyönteisruoan kemiallisia riskitekijöitä.