ГЕННО-ІНЖЕНЕРНІ ПІДХОДИ ДО СТВОРЕННЯ ІНТЕНСИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ХАРЧОВІЙ ГАЛУЗІ

2.         ГЕННО-ІНЖЕНЕРНІ ПІДХОДИ ДО СТВОРЕННЯ ІНТЕНСИВНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ХАРЧОВІЙ ГАЛУЗІ

Сформована у світі ситуація з м'ясною сировиною приводить до дефіциту тваринного білка в раціоні харчування населення. Тому в технології виробництва харчових продуктів досить актуальне комбінування білків тваринного й рослинного походження, які економічно сполучать у собі високу харчову цінність і забезпечують виробництво готової продукції відповідно до вимог споживача до її якості.

Створення комбінованих варених ковбасних виробів з використанням функціональних рослинних білків не суперечить рекомендаціям Комісії «Кодекс Аліментариус» ФАО/ВІЗ, у яких, зокрема, декларується їхня кількість, як замінників м'яса, не більше 50%. По технологічних, органолептичних і фізико-хімічних показниках такі вироби повинні бути адекватні групі традиційних варених ковбасних виробів.

Останнім часом в усім світі зросло споживання генетично модифікованих джерел (ГМИ) рослинної сировини. В 2005р. загальна площа посівних площ під трансгенними культурами у світі перевищила 90 млн. га.

Домінуючими трансгенними культурами, використовуваними як продовольча сировина, є соя, рапс і кукурудза. Лідируюче положення в цьому ряді займають білки сої завдяки їхнім функціональним властивостям, харчовій цінності й низкою собівартості.

У Росії після проходження відповідної процедури реєстрації дозволена до ввозу, переробці й використанню в продуктах харчування, що випускається у світі в промислових масштабах генетично модифікована (ГМ) соя, стійка до гербіцидів, а також продукти її переробки.

У цей час серед продуктів переробки ГМ сої, найбільше часто використовуваних у виробництві м'ясних виробів, лідирують соєві білкові концентрати. Активне застосування в технологіях виробництва м'ясних продуктів ГМ соєвих білкових концентратів (ГМСК) обумовлено, насамперед, їх технологічною й економічною доцільністю. Але при такому широкомасштабному поширенні ГМСК, особливо гостро коштує питання підвищення якості й забезпечення безпеки продуктів з їхнім використанням.

У зв'язку із цим у даній статті представлені результати досліджень, спрямованих на забезпечення найбільш ефективного використання ГМСК у технології вироблення варених ковбас.

Відповідно до розпорядження головного державного санітарного лікаря РФ «Про порядок гігієнічної оцінки й реєстрації харчової продукції, отриманої з генетично модифікованих джерел» від 6 квітня 1999 р. №7, у МГУПБ групою співробітників під керівництвом акад. РАСХН Рогова И. А., проведена технологічна оцінка ГМ насінь сої, стійких до гербіцидів, що показала відсутність достовірних розходжень у властивостях випробуваних зразків і їх ізогенних аналогів на підставі того, що:

• вони не відрізняються по компонентному складі від контрольних зразків насінь сої;

• вихід білка, його амінокислотний і фракційний склад, а також термодинамічні параметри окремих фракцій практично збігаються для всіх досліджених зразків насінь сої;

• ліпіди, екстраговані з досліджених зразків насінь сої, мають приблизно однаковий жирнокислотний склад, характерний для даного виду сировини.

Було доведено, що генетична модифікація насінь сої не впливає на структурні характеристики її білкових і ліпідних складових.

Вивчення особливостей поводження ГМСК у реальних багатокомпонентних харчових системах у сполученні із традиційними білковими компонентами тваринного походження, на наш погляд, є логічним продовженням проведених раніше досліджень і досить актуально у світлі стрімкого розвитку сучасної біотехнології.

У зв'язку із цим нами були проведені дослідження кількісного впливу білкового концентрату на харчову цінність, фізико-хімічні й органолептичні характеристики комбінованої мясорослинної системи.

Досліджували якісні характеристики зразків, що містять від 20 до 35% суспензії ГМСК у складі рецептури. Як контроль використали варену ковбасу 1-го сорту «Їдальня», основними складеними компонентами рецептури якої є яловичина й свинина. Заміна м'ясної сировини була проведена з урахуванням вимог технології виробництва й економії сировини. Рецептури досліджуваних зразків представлені в табл. 1.

Сіль і спеції вносили відповідно до рецептури традиційного м'ясного продукту з розрахунку на основну несолону сировину.

У табл. 2 представлені результати якісних характеристик сирого фаршу, що містить різну кількість суспензії ГМСК.

Підвищення рівня внесення суспензії ГМСК приводить до перерозподілу у фарші масових часток основних макроживильних речовин: незначному збільшенню масових часток білка, вуглеводів, золи й зниженню змісту жиру у всіх зразках.

Абсолютні величини показника напруги стандартної пенетрації (НСП) для зразків, що містять 20 і 25% суспензії ГМСК, свідчать про те, що їхня структура ідентична структурі, властивому фаршу традиційних варених ковбас. Введення 30 і 35% суспензії ГМСК у рецептури негативно позначилося на структурі й, як наслідок, на зовнішньому вигляді досліджуваних зразків.

Жоден зі зразків не був лімітований по амінокислотному складі білка.

На наступному етапі проводили органолептичну оцінку термообробленого фаршу. Результати досліджень представлені в табл. 3.

Результати досліджень, наведені в табл. 3, свідчать про те, що практично всі зразки, за винятком 4-ого, одержали досить високі оцінки по таких органолептичних показниках, як цвіт, захід і смак готових продуктів. Найвищі оцінки одержали зразки 1 і 2 з 20 і 25% змістом суспензії ГМСК.

Найбільш прийнятної, з точки зору споживчих властивостей комбінованого м'ясного продукту, по харчовій цінності, структурно-механічним і органолептичним показникам, а також економічної ефективності, була рецептура 2, що містить 25% суспензії ГМСК.

На наступному етапі представлялося доцільним проведення порівняльного аналізу харчової цінності вареної ковбаси, виробленої по даній рецептурі з ковбасою «Їдальня»

1 -го сорту, рецептура якої не передбачає використання рослинного білка.

За аналогією з попередньою роботою досліджували якісні показники двох зразків:

1 - контрольний зразок (без рослинного білка);

2 - зразок, що містить суспензію ГМСК.

Введення суспензії ГМСК позитивно позначається на загальному розподілі складених компонентів і має деяку перевагу в порівнянні з контролем відносно масової частки жиру, зниження якого є позитивним чинником згідно із сучасними тенденціями в області здорового харчування.

Одним з основних показників, що визначають біологічну цінність харчових продуктів, є ступінь переварювання білків у шлунково-кишковому тракті протеолітичними ферментами. Результати визначення перетравності білків травними ферментами in vitro дають можливість передбачати ступінь утилізації білків організмом.

Можна відзначити, що варена ковбаса, рецептурним компонентом якої є суспензія ГМСК. характеризується трохи більше низьким значенням перетравності пепсином і трипсином у порівнянні з контролем, що пояснюється присутністю в складі суспензії ГМСК, також як і в його ізогенном аналогу, інгібіторів протеаз шлунково-кишкового тракту.

У цей час в усім світі росте виробництво харчових продуктів з генетично модифікованих джерел (ГМИ).

Тільки за період з 1996 по 2003 р. загальна площа під трансгенними культурами збільшилася в 40 разів.

Лідируючі позиції у виробництві ГМИ займають США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%) і Китай (3%) [1]. Зрозуміло, що такі продукти проникають на ринок продовольства й у Росії. Наука, що дозволяє створювати ГМИ, - генна інженерія, що часто називають сучасною біотехнологією.

Генетично модифіковані організми - це живі організми, яким шляхом впровадження чужорідних генів були додані нові фенотипічні ознаки.

Ці фенотипічні ознаки ГМИ, невластиві вихідного виду, викликають побоювання в окремих фахівців, які затверджують, що такого роду втручання в природні природні процеси може згубно позначитися на споживачах генетично модифікованих продуктів. Неясний і екологічний збиток від такого виду діяльності.

Виробники ГМИ й ряд учених - біологів, генетиків, навпаки, декларують безпека даного виду продукції для здоров'я й життя людини.

Найчастіше трансгенной модифікації піддають сою. Соєві білкові препарати (борошно, текстурати, ізоляти, концентрати) широко використають у виробництві харчових продуктів. Переважна більшість м'ясних продуктів сьогодні містять у своєму складі соєві інгредієнти.

У цей час у промисловому масштабі випускається 9 ліній генетично модифікованої сої, стійкої до гербіцидів невиборчої дії - гліфосату (марка "Раунд Ап") і глюфосикату.

Міністерством охорони здоров'я й соціального розвитку РФ дозволено без обмеження використати в їжу продукти, що містять гліфосаттолерантну сою ліній 40-3-2 («Мон Санто», США), А 2704-12 і А 5547-127 («Байер Кроп Сайнс», Німеччина).

По дослідженнях Інституту харчування РАМН специфічний білок, що утвориться при генетичній модифікації сої, повністю руйнується в шлунково-кишковому тракті лабораторних тварин [2].

Відповідно до випробувань, проведеним у МГУ прикладної біотехнології, генетично модифіковані соєві продукти по своїх споживчих властивостях мало відрізняються від традиційної сировини [3]. Однак, оскільки безпека трансгенних продуктів не встановлена, у споживача повинен бути вибір між нативними продуктами й продуктами, отриманими за допомогою біотехнологічних методів.

Інформація про трансгенних компоненти в складі харчових продуктів повинна бути максимально відкритої для споживача. Тим часом дані моніторингу, проведені в РФ, показують, що виробники не завжди маркірують свою продукцію належним чином, часто не дають інформації для споживача про використання у виробництві продукту генетично модифікованих інгредієнтів [2].

Вивчення продовольчого ринку м. Хабаровська показало, що інформація про наявність ГМИ при маркуванні більшості харчових продуктів відсутній.

Нами досліджені 1400 зразків м'ясних, молочних і кондитерських продуктів вітчизняних і закордонних виробників, і не було виявлено інформації про зміст у них ГМИ, хоча, по даним Роспотребнадзора по Хабаровському краї, генетично модифіковані соєві препарати в край надходили.

Оборот генетично модифікованих продуктів у РФ регламентується рядом федеральних законів і нормативних актів, у тому числі законами «Про державне регулювання генно-інженерної діяльності»; «Про санітарно-епідеміологічне благополуччя населення»; «Про якість і безпеку харчових продуктів»; «Про захист прав споживачів».

Відповідно до доповнень до Санпін 2.3.2.1078-01 з 1 вересня 2002р. уведене обов'язкове маркування харчових продуктів, у виробництві яких використані ГМИ. При цьому нормативним документом Санпін 2,3.2.1842-2004 установлений граничний рівень маркування продуктів, які містять у рецептурі більше 0.9% компонентів із ГМИ.

Система оцінки безпеки харчової продукції із ГМИ припускає проведення моніторингу за оборотом такої продукції.

З метою попередження порушення санітарного законодавства при обороті харчових продуктів, отриманих із ГМИ, і відповідно до федеральних законів "Про санітарно-епідеміологічне благополуччя населення», «Про якість і безпеку харчових продуктів», "Про захист прав споживачів» організовані лабораторії при регіональних органах Роспотребнадзору.

Однак установлений порядок перевірки продукції на наявність ГМИ на етапі обов'язкової сертифікації малоефективний. Він не забезпечує надійного заслону обороту харчових продуктів із трансгенними інгредієнтами без відповідного маркування.

Крім того, здійснення робіт з ідентифікації ГМИ в атестованих іспитових центрах обмежують їх слабка матеріально-технічна база й висока вартість проведених аналізів.

Разом з тим для визначення наявності ГМИ в цей час існує багато методів - близько 200, у тому числі 44 методу для визначення трансгенной сої. Найбільше поширення одержали імунологічні (ELISA, Western) і Днк-методи (Southerm і ПЦР)[1].

Доступним, надійним і найбільш кращим методом визначення ГМП в продуктах харчування є полімеразно-ланцюгова реакція (ПЦР), проведення якої вимагає невелику кількість досліджуваного зразка.

Журнал «М'ясна індустрія» неодноразово піднімав питання про властивості білків із ГМИ й проблемах ідентифікації м'ясних продуктів, у тому числі за допомогою методу ПЦР [3,4.5].

У РФ затверджені й діють два національних стандарти на методи ідентифікації ГМП. засновані на застосуванні ПЦР: ДЕРЖСТАНДАРТ Р 52173-2003 «Сировина й продукти харчові. Метод ідентифікації ГМП рослинного походження» і ДЕРЖСТАНДАРТ Р 52174-2003 «Біологічна безпека. Сировина й продукти харчові. Метод ідентифікації ГМП рослинного походження із застосуванням біологічного мікрочипа».

Проведення досліджень за допомогою ПЦР не представляє значних труднощів і може бути здійснене у звичайній біологічній лабораторії при наявності набору Пцр-тест-системи, виробництво якого освоєно ГУ ЦНІІ епідеміології Міністерства охорони здоров'я й соціального розвитку РФ.

Ціль наших досліджень - визначити наявність або відсутність ГМИ в різних видах м'ясних продуктів, соєвих аналогах м'яса й соєвих білкових препаратів, використовуваних у м'ясній промисловості м. Хабаровська.

Дослідження проводили в лабораторії експертизи продовольчих товарів Хабаровської державної академії економіки й права й Пцр-лаборатории Далекосхідного державного медичного університету при участі й підтримці Міністерства харчової промисловості й споживчого ринку Хабаровського краю. Усього випробувано 33 зразка з 12 видів харчових продуктів.

Одночасно вивчали вірогідність представленої інформації щодо змісту в м'ясних продуктах харчових добавок рослинного походження.

Дослідження проводили якісним методом, що дозволяє виявити присутність ГМИ в кількості 0,1%. Застосовували Пцр-тест-систему «Ампли Сене ПЛАНТ-СКРИН» і комплект реагентів для ампліфікації «ГМ соя 40-3-2».

При цьому виявляли наявність рекомбінантної ДНК (353-промотор), а також ідентифікували ДНК, властиву генетично модифікованій сої сорту Roundup Ready (лінія 40-3-2). дозволеної до використання в харчовій промисловості Росії.

З 33 зразків наявність рослинних інгредієнтів (соєвих білків) було зазначено в 25 об'єктах. Фактично встановлена присутність соєвих добавок в 32 зразках. Тільки в м'ясній начинці чебуреків (ТОВ «Мерилен») соєві інгредієнти були відсутні.

Регулювати реологічні характеристики й поліпшувати стійкість при зберіганні кисломолочних напоїв, запобігати розшарування продукту й спонтанне відділення сироватки дозволяє використання стабілізуючих речовин і їхніх комбінацій. Традиційно для стабілізації молочних продуктів використаються камеді - ріжкового дерева, гуарова й ксантанова, карагінан, агар, желатин. Хоча перераховані стабілізуючі речовини дають бажаний технологічний ефект уже при відносно низьких концентраціях, їхнє використання відбивається на собівартості продукту у зв'язку з їхньою високою вартістю. Вигідніше в ціновому відношенні є крохмаль. Але крохмалі утворять клейстери невисокої в'язкості, що спричиняється необхідність використання підвищених доз цієї речовини. При збільшенні дози введення понад 2,0% відчувається характерний присмак уведеного крохмалю. З метою розширення технологічних здатностей крохмалі піддають модифікації. Різноманітні способи обробки нативних крохмалів (фізичні, хімічні, біологічні) дозволяють істотно змінити їхня будова й властивості, до яких у першу чергу належать гідрофільность (у тому числі здатність розчинятися в холодній воді), здатність до клейстеризації й гелеутворенню, стійкість до нагрівання й впливу кислот.

По змінах, які відбуваються в нативних крохмалях, виділяють чотири основні модифікації: набрякання, деполімеризація, стабілізація (утворення похідних без поперечного зшивання молекул), утворення поперечно зшитих

полімерних ланцюгів. На відміну від нативних рослинних крохмалів, які вважаються харчовими продуктами, модифіковані крохмалі ставляться до харчових добавок.

Відповідно до стандартів (ДСТУ 4380:2005) модифіковані крохмалі розділяють на групи по різних ознаках.

Залежно від характеру перетворень, які відбулися в структурі крохмалю, його умовно розділяють на:

• крохмаль, отриманий у результаті порушення структури;

• перманганат і інших. Окислений крохмаль залежно від застосовуваного окислювача може бути: желейним, рідкокиплячим, окисленим і ін.);

• гідролізованний крохмаль - крохмаль, одержуваний частковим гідролізом крохмалю за допомогою кислот, лугів і ферментів;

• декстрини - з'єднання, одержувані шляхом термічної обробки крохмалю в присутності каталізатора. (Декстрини ділять на кислотні, сольові й лужні.);

• поперечнозвязаний крохмаль одержують шляхом обробки крохмалю ди- або поліфункціональними реагентами, такими як формальдегід, хлороксид фосфору й іншими, де два або більше полімерні ланцюги зв'язані між собою;

• ацетилированний крохмаль (ацетати крохмалю) одержують шляхом взаємодії крохмалю з оцтовою кислотою або іншими ацетилірованими реагентами;

• оксилалкилірований крохмаль - простий ефір, одержують у результаті взаємодії крохмалю й окису етилена або пропиляна;

• фосфатний крохмаль - прості й складні ефіри, монокрахмалофосфати й дикрахмалофосфати, одержують шляхом взаємодії крохмалю з фосфорною кислотою або її солями;

• сукцинати крохмалю - складні ефіри крохмалю й бурштинової кислоти.

Модифіковані крохмалі можуть застосовуватися як самостійно, так і в комбінації з іншими стабілізуючими речовинами.

Авторами вивчена можливість використання модифікованих крохмалів вітчизняного виробництва в технологіях кисломолочних напоїв і напоїв на основі молочної сироватки.

Для досліджень використали ацетильований (амілацетат) і окислений (оксиаміл ОПВ) картопляний і кукурудзяний крохмалі виробництва приватного багатопрофільного підприємства "Вімал" (м. Чернігів).

Амілацетат є універсальним згущувачем, має низький ступінь заміщення, дає можливість утворення стабільних прозорих клейстерів, стійких при низьких РН, високих температурах і інтенсивній механічній обробці. Оксиаміл ОПВ одержують шляхом "м'якого" окислювання нативного крохмалю перекисом водню, його характерна риса - утворення міцних холодців.

Досліджувані крохмалі утворювали клейстери при нагріванні до температури 85?С. Попередніми дослідженнями встановлена оптимальна концентрація клейстеру модифікованих крохмалів для введення до складу продуктів - 5%. При збільшенні концентрації клейстери характеризувалися високою в'язкістю й втрачали плинність, що технологічно недоцільно.

Відомо, що крохмальні клейстери чутливі до високотемпературної обробки, тому на наступному етапі досліджували зміну показника динамічної в'язкості крохмальних клейстерів у різних температурних режимах.

Для цього досліджували зразки клейстерів амілацетату М1 з однаковою концентрацією (4%) і різними температурами теплової обробки (75, 80, 85, 90, 95)?З (мал. 1).

В'язкість клейстерів при підвищенні температури теплової обробки збільшується. Так, при підвищенні температури з 70 до 75?З в'язкість збільшується на 0,04 Па·с, а с 80 до 90єС - на 0,1 Па·с. При подальшому підвищенні температури до 95⁰С показник динамічної в'язкості дещо знижується, що вказує на можливі зміни структури крохмального клейстеру. Зразки розчинів крохмалів інших модифікацій показали аналогічні результати.

Таким чином, рекомендована температура теплової обробки розчинів крохмалів (температура клейстеризації) становить (88 ± 2)?С.

Досліджено показник динамічної в'язкості клейстерів модифікованих крохмалів, порівняльна характеристику яких наведена на мал. 2.

Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що найкращі показники динамічної в'язкості мав зразок картопляного крохмалю модифікації Амілацетат М1, що пояснюється утвореними їм більше міцними структурними зв'язками. У хімічному відношенні модифікований крохмаль є полімерним з'єднанням, макромолекулах якого рівномірно розташовані гідрофільні групи, які взаємодіють із іонами водню й металів, особливо кальцію, неорганічними молекулами меншої молекулярної маси.

Тому в наступних дослідженнях увага приділяли саме цій модифікації крохмалю. Аналогічні дані отримані при використанні як розчинник молока цільної й молочної сироватки. Клейстери, отримані на основі незбираного молока, мали найвищі показники динамічної в'язкості (0,57 Па·с), клейстери на основі мо­лочноі сиворотки — 0,34 Па·с, на основі води — 0,22 Па·с, що пояснюється самим високим змістом сухих речовин (масова частка сухих речовин молочної сиворотки складає 6,3%, цільного молока — 11,5%).

Отримані дані дають підставу говорити про можливість використання позначених вітчизняних модифікованих крохмалів у технологіях свіжих і ферментованих молочних напоїв, а також напоїв на основі молочної сироватки. Використання модифікованих крохмалів дозволить поліпшити смакові якості, формувати реологічні характеристики кисломолочних напоїв, знизити їхню собівартість.

Похожие работы

Генетично модифіковані джерела харчових продуктів

Скачать

30494

5

0

... . Більш як 40 країн, у тому числі й Україна, підписали Картагенський протокол. Не підписали його лише США, як і Конвенцію про біобезпеку. Треба зазначити, що реакція на продукти з генетично модифікованих джерел їжі різна в США та Європі. Споживачі в США виражають в основному позитивне ставлення до генної інженерії; Під час національного соціологічного опитування, проведеного Міжнародною радою з ...

Теоретичні основи порушень репродукції і конфліктів мати – дитина

Скачать

16544

0

0

... до цього, однак різниця в антигенах іноді становиться причиною серйозних захворювань, які несуть загрозу нормальному розвитку вагітності і життю дитини. Частіше всього зустрічається серологічний конфлікт по резус-фактору, який може привести до небезпечних порушень, особливо до гемолітичної хвороби плоду і новонародженого. Кожна людина з моменту свого зачаття має генетично визначену групу крові. І ...

Прогностичні дослідження маїбутнього

Скачать

75328

1

4

... ЄТЬСЯ, що Одкровення було записано близько 66 року н.е. і, імовірно, доповнене Іоанном згодом через 30 років. З тих пір не проходило жодного століття (а в наш час і жодного року) без нових досліджень і тлумачень цього пророцтва. Число разючих збігів із пророкуванням Іоанна в кожнім столітті було велике, іноді навіть доходило до критичної маси, коли віруючі тієї чи інша країни готувалися до "кінця ...

Науково-технічний прогрес - основа розвитку виробництва

Скачать

75139

0

0

... дає змогу суттєво розширити виробничі можливості працівників, збільшуючи плідність їх зусиль. У сучасних умовах вона є могутнім фактором розвитку продуктивної сили праці. 4.НАУКОВО-ТЕХНІЧНИЙ ПРОГРЕС ЯК ОСНОВА РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА І ЗНИЖЕННЯ ЙОГО ПОТЕНЦІАЛЬНОЇ НЕБЕЗПЕКИ 4.1.Екологічне становище України. Загострення проблем безпеки навколишнього середовнща і населен­ня стало ...