Перспективные разработки в области стандартизации методов контроля мясной продукции

Аннотация. В статье представлены новые разработки в области стандартизации методов контроля мясной продукции для обеспечения доказательной базы Технического регламента Таможенного союза «О безопасности мяса и мясной продукции».
Abstract. The article presents new developments in the field of standardization of methods of meat product control of to ensure the evidence base the Technical regulation of the Customs Union «On the safety of meat and meat products».

Развитие пищевой промышленности, ускорение научно-технического прогресса, улучшение качества пищевых продуктов, а также возможность управления сложной системой производства пищевых продуктов невозможны без стандартизации.

В соответствии с законом «О стандартизации в Российской Федерации» № 162-ФЗ в стране проводится реформа национальной стандартизации, которая как один из элементов технического регулирования оказывает активное влияние на все составляющие производственного процесса, способствует совершенствованию продукции и технологий.

В настоящее время в производство и хранение пищевых которых внедряются новые технологические процессы, применяются различные химические соединения (витамины, микроэлементы, консерванты и другие вещества, повышающие их биологическую ценность). Все это требует проведение мер по усилению контроля качества и безопасности продукции животного происхождения, и в первую очередь – разработки современных методов испытаний.

На базе многолетних исследований ФГБНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова (в настоящее время ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН) в рамках деятельности ТК 226 «Мясо и мясная продукция» в 2016–2018 гг. разработано 17 межгосударственных стандартов на методы контроля с использованием современных приборов для оценки качества и безопасности продукции.

Особое внимание следует уделить впервые разработанным стандартам на методы органолептической оценки мясной продукции, благодаря которым можно получить более полную информацию о качестве мясного продукта.

Для определения органолептических свойств мясных продуктов, сравнения органолептических свойств аналогичных мясных продуктов, а также для получения сенсорных характеристик (дескрипторов), способствующих интерпретации результатов инструментальных исследований, разработан ГОСТ 34160-2017 «Мясо и мясные продукты. Органолептический анализ. Метод профильно-дескрипторного анализа флейвора мясных продуктов».

Сущность метода заключается в том, что сложное понятие одного из органолептических свойств (вкус, запах, консистенция) представляют в виде совокупности простых составляющих (дескрипторов), которые оцениваются дегустаторами по интенсивности по соответствующей шкале. Таким образом, применение профильно-дескрипторного метода, достаточно простого в обеспечении, позволяющего измерять сенсорные характеристики мясного сырья и готовой продукции, и на основании полученных данных оценивать и прогнозировать их качество, имеет большое значение [1].

С целью возможности проведения качественного органолептического анализа разработан ГОСТ 34161-2017 «Мясо и мясные продукты. Общие требования к отбору, обучению дегустаторов и формированию дегустационной комиссии». В стандарте установлены положения по отбору и обучению дегустаторов, формированию дегустационных комиссий по органолептической оценке продуктов убоя и мясной продукции. В комиссию должны входить квалифицированные дегустаторы с высокой сенсорной чувствительностью, обладающие независимостью суждений и выдающие воспроизводимые результаты оценки продукции, владеющие современными методами и терминологией органолептического анализа [2].

Для контроля качества выпускаемой продукции и используемого сырья, экологического и санитарного контроля все большее применение находят методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и газовой хроматографии (ГХ) с целью определения различных веществ (антибиотиков, витаминов, консервантов, гормональных препаратов и др.).

ВЭЖХ – универсальный метод определения органических и неорганических веществ в составе продуктов, анализ которых дает возможность селективного определения различных компонентов в сложных смесях пищевых продуктов.

Для определения содержания лимонной кислоты разработан ГОСТ 33808-2016 «Мясо и мясные продукты. Определение лимонной кислоты методом высокоэффективной жидкостной хроматографии».

Лимонная кислота используется при производстве мясных продуктов (вареных колбас, сосисок, сарделек, полуфабрикатов и др.) в составе комплексных пищевых добавок.
Лимонная кислота или ее соли являются регуляторами величины pH и поддерживают значение pH в диапазоне 5,0 - 6,2, оптимальном для процесса цветообразования. Также к отличительным свойствам лимонной кислоты можно отнести ее способность хорошо и быстро растворяться, низкий уровень токсичности, способность смешиваться с другими химическими веществами и безвредность для окружающей среды. Однако бесконтрольное применение лимонной кислоты при производстве мясных продуктов может оказать негативное действие на организм человека.

Для определения содержания  сорбиновой и бензойной кислот разработан ГОСТ 33809-2016  «Мясо и мясные продукты. Определение сорбиновой и бензойной кислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии».

Консерванты на основе сорбиновой и бензойной кислот – собственно сорбиновая и бензойная кислоты, сорбат калия, сорбат кальция, бензоат натрия – могут применяться в производстве мясных продуктов (вареных колбас, сосисок, сарделек, полуфабрикатов и др.). Антимикробная активность кислот и их солей одинакова. Антимикробное действие бензойной кислоты и её солей направлено в основном против дрожжей и плесневых грибов, включая афлатоксинобразующие. Благодаря отсутствию влияния на вкус и проявлению консервирующего действия в слабокислой среде (при рН < 6,5), сорбиновая кислота и её соли применяются для увеличения сохранности мясных продуктов, а также в приготовлении противоплесеневых упаковочных материалов.

Одним из важнейших факторов, определяющих технологические параметры производства мясных продуктов и установление сроков их годности в процессе хранения, является окисление жиров. Склонность пищевых продуктов к окислению приводит к уменьшению сроков их хранения. Для предотвращения окислительной порчи жиров в продуктах питания используется аскорбиновая кислота как природный антиоксидант.

Для определения содержания аскорбиновой кислоты разработан ГОСТ 34133-2017 «Мясо и мясные продукты. Метод определения аскорбиновой кислоты и аскорбатов высокоэффективной жидкостной хроматографией».

Применение аскорбиновой кислоты и аскорбатов прерывает реакции самоокисления в компонентах пищевых продуктов, предотвращая снижение их органолептических характеристик. Кроме того, аскорбиновая кислота или ее соли влияют на окислительно-восстановительный потенциал мясной системы, что, в свою очередь, сказывается на процессах цветообразования. Поэтому при производстве всех видов мясных продуктов их добавляют для ускорения образования окраски, улучшения внешнего вида и повышения стабильности цвета при хранении.

В условиях интенсификации промышленного животноводства, обусловленного возрастающим дефицитом продовольственных ресурсов и обостряющейся глобальной конкуренцией между сельхозпрозводителями, все большее распространение получает применение на предприятиях сельскохозяйственного комплекса ветеринарных препаратов, в том числе антибиотиков, для лечения и профилактики заболеваний скота и птицы, остаточные количества которых строго контролируются в продуктах животного происхождения.

Во многих промышленно развитых странах антибиотики часто добавляют в корма здорового скота и птицы в малых дозах для профилактики заболеваний в связи с их высокой антимикробной активностью по отношению к стрептококкам, стафилококкам, клостридиям и другим грамположительным микроорганизмам, что способствует инактивации патогенной и условно патогенной микрофлоры желудочно-кишечного тракта животных и птицы, снижению заболеваемости, лучшему использованию питательных веществ рационов, повышению продуктивности и сохранности животных и птиц. При этом вовсе необязательно употреблять антибиотики в химически чистом виде, для подкормок животных и птицы могут быть использованы технические (неочищенные) антибиотики и даже отходы антибиотической промышленности в виде мицелиальных масс продуцента и остатков культуральной жидкости (так называемые маточные растворы), которые также содержат остаточные количества антибиотических веществ. Однако при длительном применении антибиотиков вырабатываются  антибиотико-устойчивые формы патогенных микроорганизмов, что приводит к повышению уровня резистентности к антибиотикам.

Так как большинство антибиотиков, применяющихся для стимуляции роста животных, используются в то же время в качестве терапевтических препаратов, понятна необходимость известных ограничений в использовании некоторых антибиотиков, особенно в немедицинских целях.

Для определения содержания цинкбацитрацина разработан ГОСТ 33934-2016 «Мясо и мясные продукты. Определение цинкбацитрацина методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектором».

Цинкбацитрацин  относится к группе полипептидных антибиотиков. Цинкбацитрацин включают в рационы животных и птиц в составе комбикормов, премиксов, белково-витаминных добавок и заменителей цельного молока, т. к. он обладает высокой антимикробной активностью по отношению к стрептококкам, стафилококкам, клостридиям и другим грамположительным микроорганизмам. Он способствует инактивации патогенной и условно патогенной микрофлоры желудочно-кишечного тракта животных, особенно молодняка, снижению заболеваемости, лучшему использованию питательных веществ рационов, что ведет к активации обменных процессов, повышению продуктивности и сохранности животных и птиц.

Остаточное содержание цинкбацитрацина  в сырье и готовой продукции не допускается, что установлено в ТР ТС 021/2011 [3]. Цинкбацитрацин как пищевая добавка запрещен к применению при изготовлении продуктов питания для человека, т.к. это может привести к аллергическим реакциям, а также вызывает резистентность организма человека к антибиотикам.

Для определения содержания амфениколов и пенициллинов разработан ГОСТ 34480-2018 «Мясо и мясные продукты. Определение амфениколов и пенициллинов методом тандемной жидкостной масс-спектрометрии». Метод, предложенный в стандарте, позволяет контролировать остаточное содержание антибиотиков: амфениколов (хлорамфеникола, флорамфеникола, флорфеникол амина, тиамфеникола), и пенициллинов (бензилпенициллина, ампициллина, диклоксациллина, оксациллина, феноксиметилпенициллина, клоксациллина, амоксициллина, нафциллина) с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с масс-спектрометрическим детектором в продуктах убоя и мясной продукции в соответствии с требованиями ТР ТС 034/2013 [4].
Для определения содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ): циклопента[c,d]пирена, бенз[a]антрацена, хризена, 5-метилхризена, бенз[j]флуорантена, бенз[b]флуорантена, бенз[k]флуорантена, бенз(а)пирена, дибенз(а,l)пирена, дибенз[a,h]антрацена, бенз[g,h,i]перилена, инден[1,2,3-cd]пирена, дибенз [a,e]пирена, дибенз[a,i]пирена, дибенз[a,h]пирена разработан ГОСТ 34119-2017 «Мясо и мясные продукты. Метод определения полициклических ароматических углеводородов высокоэффективной жидкостной хроматографией с масс-спектрометрическим детектированием».

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) являются канцерогенами и опасны для человека даже при минимальных концентрациях. Традиционно используемые режимы копчения позволяют получить продукцию, которая по содержанию бенз(а)пирена соответствует нормативным требованиям. При более высоких температурах термолиза древесины при копчении количество попадаемого в мясную продукцию бенз(а)пирена может превышать допустимый уровень.

В Российской Федерации, согласно СанПиН 2.3.2.1078-2001, ТР ТС 034/2013 и ТР ТС 021/2011, продукция, которая в процессе изготовления подвергается копчению, не должна содержать более 0,001 мг/кг бенз(а)пирена. Не допускается присутствие бенз(а)пирена в продукции для детского питания. Проведенные в институте исследования по мониторингу содержания канцерогенных ПАУ в мясной продукции показали, что содержание бенз(а)пирена составляет около 6 % от суммы содержания всех канцерогенных ПАУ. В странах ЕС с сентября 2014 г. контролю подлежат бенз(а)пирен, бенз(а)антрацен, бенз(b)флуорантен и хризем, суммарное содержание которых не должно превышать 12 мкг/кг. Поэтому контроль только за одним показателем – содержанием бенз(а)пирена является недостаточным, т.к. наличие остальных ПАУ с учетом фактора их относительной опасности является нежелательным и суммарное содержание данных ПАУ в копченой продукции во много раз превышает уровень бенз(а)пирена [5].

В настоящее время при испытаниях продукции, как правило, оценивают степень их безопасности по показателям, предусмотренным требованиями СанПиН и Регламентов. Отсутствие полного контроля и идентификации составных компонентов приводит к тому, что производители, сохраняя допустимые уровни строго регламентируемых веществ, имеют возможность использовать при производстве мясных продуктов непредусмотренные белковые компоненты или завышать количество привнесенных компонентов. Такие продукты, благополучные по микробиологическим и приемлемые по органолептическим и химическим показателям за счет применения ароматизаторов, усилителей вкуса и красителей, зачастую не соответствуют своему наименованию по составу.

Для полного представления о степени полезности и мясных продуктов необходимо располагать информацией об аминокислотном составе белков. Для этих целей разработан ГОСТ 34132-2017 «Мясо и мясные продукты. Метод определения аминокислотного состава животного белка», позволяющий определить аминокислотный состав мяса, включая мясо птицы, субпродуктов, мясных и мясосодержащих продуктов. Метод, предложенный в стандарте, основан на кислотном гидролизе белка до его полного распада на составляющие аминокислоты и последующем хроматографическом анализе смеси на автоматическом жидкостном аминокислотном анализаторе для выявления состава и определения массовой доли индивидуальных аминокислот. Диапазон измерений массовой доли аминокислот составляет от 50 до 1000 мг/кг с минимальным уровнем их содержания в растворе 0,5 мкмоль/см³.

В связи с тем, что содержание свободных углеводов напрямую связано со сроками хранения мясной продукции, то для идентификации растительных компонентов, содержащих большое количество углеводов, и получения на этой основе более полной оценки качества мясного продукта в целом разработан ГОСТ 34134-2017 «Мясо и мясные продукты. Метод определения состава свободных углеводов». Стандарт устанавливает метод определения состава свободных углеводов с помощью жидкостной хроматографии в мясе, включая мясо птицы, субпродуктах, мясных и мясосодержащих продуктах. Диапазон измерений массовой доли индивидуальных свободных углеводов составляет от 1,0 до 100,0 мг/кг продукта.

Для определения содержания глутаминовой кислоты разработан ГОСТ 34448-2018 «Мясо и мясные продукты. Методы определения L-(+)-глутаминовой кислоты».
Применение глутаминовой кислоты и ее солей в пищевой промышленности основано на их свойствах усиливать природные вкусовые свойства пищевых продуктов, ослабленные в процессе технологической обработки и хранения. Глутаминовая кислота известна как пищевая добавка под названием Е 620. Ее используют в качестве усилителя вкуса в ряде продуктов наряду с солями глутаминовой кислоты – глутаматами. Глутаминовую кислоту в виде глутамата натрия (Е 621) добавляют в готовую продукцию, полуфабрикаты, различные продукты быстрого приготовления, кулинарные изделия, концентраты бульонов, которые приобретают приятный насыщенный вкус [6]. Требования к пищевым добавкам регламентированы TP ТС 029/2012 [7].

Недобросовестные производители продуктов питания используют этот вид пищевых добавок, чтобы замаскировать низкое качество продукта. К примеру, неприятный запах старого (протухшего) мяса или рыбы прекрасно «замаскирует» глутамат натрия, который добавляют в продукт вместе с другими, приятно пахнущими, специями.

В стандарте предложены спектрофотометрический и хроматографический методы для определения свободной, не связанной в белке глутаминовой кислоты в мясе, включая мясо птицы, всех видах мясной продукции, а также в комплексных пищевых добавках и ингредиентах.

Диапазон измерений массовой доли глутаминовой кислоты спектрофотометрическим методом составляет от 0,01% до 0,14%.
Хроматографический метод основан на определении свободной L-(+)-глутаминовой кислоты с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с предколоночной дериватизацией. Диапазон измерений массовой доли глутаминовой кислоты составляет от 0,14% до 95,0%.

Для анализа органических компонентов наиболее эффективными являются методы газовой хроматографии, чему способствовало создание чувствительных и универсальных газовых хроматографов с автоматическим детектированием. Методы ГХ предназначены для разделения и анализа летучих соединений.

Так как среди летучих компонентов, влияющих на аромат мясных продуктов, важную роль играют летучие жирные кислоты (ЛЖК), определение состава ЛЖК позволит выяснить природу запаха мясного продукта и определить особенности формирования аромата в процессе термической обработки сырья и хранения продукта. Для определения состава летучих жирных кислот в мясе, мясных и мясосодержащих продуктах разработан ГОСТ 33819-2016 «Мясо и мясные продукты. Определение состава летучих жирных кислот методом газовой хроматографии».

Диапазон измерений содержания летучих жирных кислот данным методом составляет от 1 до 1000 мг/кг.

Во многих странах в технологических процессах пищевой промышленности применяется обработка пищевых продуктов ионизирующим облучением (гамма- и рентгеновскими лучами) с целью уничтожения микроорганизмов, бактерий, вирусов или насекомых, которые могут присутствовать в пищевых продуктах, а также увеличения сроков годности скоропортящихся продуктов. В результате облучения пищевых продуктов в них появляются соединения, именуемые 2-алкилциклобутаноны, обладающие цитотоксическим и геннотоксическим действием – способностью повреждать клетки и ДНК, соответственно. Кроме того, при облучении пищевых продуктов из аскорбиновой кислоты, фруктозы, глюкозы и сахарозы образуется фуран – вещество, обладающее токсическим и канцерогенным действием. Обработка пищевых продуктов ионизирующим излучением далеко небезопасна и требует тщательного изучения и регулирования [8].

Для выявления факта обработки мясных продуктов ионизирующим излучением разработан ГОСТ 34131-2017 «Мясо и мясные продукты. Метод обнаружения облученных продуктов газовой хроматографией». Метод, предложенный в стандарте, основан на выделении 2-алкилциклобутанонов, образующихся в результате воздействия ионизирующего облучения на продукт, с последующим разделением компонентов с помощью газовой хроматографии. Диапазон измерений массовой доли 2-алкилциклобутанонов (2-додецилциклобутанона и 2-тетрадецилциклобутанона) составляет от 1,0 до 100,0 мг/кг.

Разработка национальных и межгосударственных стандартов на методы контроля с использованием современных приборов имеет актуальное значение для обеспечения доказательной базы Технических регламентов, для противодействия недобросовестному производству пищевой продукции, фальсификации продукции и повышения конкурентоспособности продукции на отечественных и международных рынках.

Литература

1. Кузнецова, Т.Г. Изучение динамики вкусоароматических свойств вареной колбасы «Докторская» в процессе хранения с использованием сенсорных методов оценки / Т.Г. Кузнецова, А.А. Лазарев // Все о мясе. – 2017. – № 3. – С. 21–25.
2. Кузнецова, Т.Г. Особенности подготовки дегустаторов мясной продукции и сенсорной оценки / Т.Г. Кузнецова, А.А. Лазарев // Все о мясе. – 2015. – № 6. – С. 33.
3. Технический регламент Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции».
4. Технический регламент Таможенного Союза ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции».
5. Куликовский, А.В. Методы аналитического контроля в практике пищевых лабораторий / А.В. Куликовский, И.М. Чернуха, О.А. Кузнецова, А.Н. Иванкин // Все о мясе. – 2015 – № 6. – С. 24–27.
6. Семенова, А.А. Вся правда о глутамате натрия в колбасе / А.А. Семенова, Н.Л. Вострикова, В.В. Насонова // Все о мясе. – 2013. – № 2. – С. 26–29.
7. TP ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств».
8. Куликовский, А.В. Идентификация накопления химических маркеров облучения в биоматрицах при ионизирующей обработке мясного сырья / А.В. Куликовский, Н.Л. Вострикова, Н.А. Горбунова, А.Н. Иванкин // Все о мясе. – 2017. – № 1. – С. 21–25.
 
Белоусова Е.В.; Смагина Е.М.; Чернуха И.М., д-р техн. наук;
Юрчак З.А., канд. техн. наук.
ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, г. Москва

 

---