ПЕРЕДОВЫЕ МЕТОДЫ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

В условиях роста мирового населения растет спрос на продукты питания. В целях удовлетворения этого спроса происходит повышение интенсивности и объемов производства продукции в различных секторах животноводства, что создает как новые возможности, так и новые угрозы в том, что касается безопасности продуктов. В этой связи огромную важность приобретают вопросы экспертизы качества продуктов питания и их безопасности для здоровья человека. Интерес к методам санитарно-гигиенической экспертизы молока и молочных продуктов обусловлен необходимостью углубления и совершенствования теоретических знаний о методах экспертизы пищевых продуктов в целом.

Современные методы выявления фальсификации молока и молочных продуктов.

Приемы фальсификации молока за последние 2—3 года практически не изменились. Однако появились новые методы выявления фальсифицированной продукции.

Например, легко распознается внесение посторонних белков. В пробе молока с такой фальсификацией при центрифугировании с достаточно высокой нагрузкой сразу образуется осадок. Объем осадка, превышающий показатель 0,8 %, указывает на фальсификацию. Содержание белка в молоке является ключевым параметром. Фальсифицирующей добавкой может являться сыворотка или, реже, порошок муки или мела. Определение общего белка методом Кьельдаля или методом Дюма позволяет быстро определить натуральность продукта по содержанию белка. Высокоточный и полностью автоматизированный метод Дюма, называемый также «Методом сжигания», позволяет получить результат анализа всего за несколько минут, разрушая образец до простых веществ. Он основан на улавливании таких веществ, как H₂O, О₂ и CO₂, что позволяет правильно провести определение азота. Данный метод является альтернативой методу Кьельдаля в сфере определения содержания азота и белка. Анализаторами азота/белка по методу Дюма являются: NDA 701 и NDA 702 производства Velp Scientifica (Италия), DuMaster В-480 производства BUCHI (Швейцария), Rapid N cube производства ELEMENTAR Analysensysteme GmbH (Германия) и др.

Соотношение казеина и суммы сывороточных белков в молоке сыром (75:25) и в молоке, прошедшем тепловую обработку, различно. Стерилизованное молоко имеет показатель теплового класса более 92, пастеризованное молоко — 82—86. Определение присутствия восстановленного молока сводится к определению теплового класса конкретного продукта. На практике проводится определение содержания белка в сыворотке и общего белка в продукте, а далее проводится вычисление по формуле, в числителе которой «Содержание общего белка» минус «Содержание сывороточных белков», в знаменателе — «Содержание общего белка». Установление факта несоответствия теплового класса продукта требует дальнейшего анализа продукции на предмет фальсификации.

Определение натуральности молока осуществляют при использовании метода спектрального анализа. Молоко объемом 2 мл вносят в центрифужную пробирку и доливают гексаном до 50 мл, интенсивно встряхивая. Смесь центрифугируют при 8000 об./мин в течение 10 мин, а затем заливают в кварцевую кювету и снимают спектр на спектрофотометре (программа SCAN) в диапазоне от 200 до 400 нм. Натуральное молоко должно иметь определенный вид спектральной кривой. Метод прост, быстр и надежен в качестве «первой ступени обороны» от фальсификаций растительными жирами [4].

В настоящее время появился новый тип экономичных настольных приборов ядерного магнитного резонанса (ЯМР), преимуществами которых являются неинвазивность и недеструктивность диагностики. Для контроля качества молочных продуктов используется ЯМР-анализатор фирмы Intermagnetics (США). Исследования молочных продуктов различной жирности, продаваемых в розничных магазинах Санкт-Петербурга, показали, что скорость релаксации 1/Т₂ протонов воды пропорциональна концентрации общего белка. С помощью предложенного бесконтактного метода может быть обнаружена фальсификация содержания казеина в молочных продуктах, таких как молоко, сгущенное молоко и творог в упаковке. По предварительной оценке, минимальная концентрация казеина, регистрируемая данным методом, составляет менее 0,5 % [1].

Дополнительная возможность для решительного наступления на фальсификаты связана с появлением высокопроизводительных специализированных инфракрасных спектрометров класса MilkoScan FT производства Foss (Дания). Эти экспресс-анализаторы оснащены интерферометром, применяемого с использованием принципа преобразования Фурье (FTIR), который сканирует весь спектр в средней инфракрасной области. Анализ полученного спектра с помощью специального программного обеспечения позволяет, одновременно с выдачей результата, ответить на вопрос, фальсификат это или нет, с большой степенью достоверности (99 %), независимо от того, было ли использовано для фальсификации какое-либо вещество, или произошла подмена натурального молока восстановленным молоком либо другим продуктом. Можно даже определить, какое именно вещество или продукт был использован. Анализ занимает примерно 1 мин.

Фирма–производитель аналитического оборудования предоставляет готовые наборы спектров (базы данных), с помощью каждого из которых можно определить только одну фальсифицирующую примесь. Если нужно контролировать несколько примесей одновременно, требуется установить несколько баз данных, по одной на каждую примесь. Владельцы анализаторов MilkoScan FT могут использовать готовые базы данных от производителя, но могут и сами нарабатывать их, чтобы научить свой анализатор определять наиболее досаждающие им фальсификаты [5].

Примером распространенности и популярности оборудования на основе ИК-спектра может служить обзор оборудования от компании Bruker Optik GmbH (Германия) для экспресс-контроля качества на всех этапах производства. При этом область применения оборудования охватывает практически все молочные продукты. Анализ продуктов (молоко, обезжиренные молочные продукты, молочные смеси и сливки) на предлагаемом анализаторе проводят в кювете с оптическим путем 1 мм методом пропускания в кюветном отделении спектрометра. Анализ таких продуктов, как йогурты, сметана, творог и творожные продукты, сливочное масло, сыр и сырные продукты реализуется на приборе методом диффузного отражения с помощью интегрирующей сферы. Что немаловажно, определение жира и сухих веществ в сыре и сырных продуктах методом ИК-спектроскопии ближнего диапазона описано в ГОСТированной методике измерений, разработанной ГНУ «ВНИИМС Россельхозакадемии».

Для анализа только твердых и пастообразных продуктов компания Bruker Optik GmbH предлагает лабораторный спектрометр TANGO-R — FT-NIR. Спектрометр сочетает в себе все требования, предъявляемые к инфракрасным спектрометрам ближнего диапазона: надежность, высокую точность, легкое в использовании программное обеспечение и интуитивно понятное управление через сенсорный дисплей [9].

Современные методы микробиологической экспертизы молока и молочных продуктов.

Для осуществления микробиологического контроля необходимы эффективные и доступные средства контроля — питательные среды и диагностические препараты. Основной особенностью питательных сред, выпускаемых ВНИИМС, является использование в качестве их азотистой основы различных гидролизатов белков молока, технология получения и состав которых оптимизированы для дифференциального роста определенных групп микроорганизмов. Благодаря оптимальному содержанию легкодоступных питательных веществ разработанные среды обеспечивают для микроорганизмов наилучшие условия роста и развития. Комплекс данных средств микробиологического контроля позволяет эффективно и надежно проводить производственный микробиологический контроль в полном объеме и на всех уровнях [7].

При контроле микроорганизмов для молочной промышленности (в заквасках, кисломолочных продуктах, детских смесях) лабораторная служба руководствуется целым перечнем методов, изложенных как в ГОСТированных, так и в отраслевых документах. Все эти методы обеспечивают только первичную фенотипическую идентификацию технологических и пробиотических микроорганизмов до уровня группы, но не позволяют характеризовать их видовую и тем более штаммовую таксономическую принадлежность. Данные о видовой принадлежности культур возможно получить на их развернутом биохимическом профиле, включающем от 20 до 64 тестов. Оптимальными являются методы идентификации с помощью ручных биохимических диагностических тест-панелей одноразового использования. Идентификация результатов весьма облегчается при помощи соответствующих тест-системам компьютерных программ, в которые вносят полученные профили. Штаммоспецификация также возможна путем секвенирования. Однако этот метод сегодня не применяется при производственном контроле качества и подлинности молочных продуктов, поскольку требует специального оснащения и высококвалифицированного персонала [10].

Компания IUL (Испания) разработала целую систему из трех взаимосвязанных устройств, которые позволяют упростить, ускорить и стандартизовать процедуру подготовки исследуемого образца. Начальное разбавление образца осуществляет устройство Smart Dilutor W для разбавления микробиологических проб непосредственно в стерильных мешках для гомогенизации. После гомогенизации мешки с подготовленными образцами помещают в штативы Portabag для перехода к следующему этапу пробоподготовки — серийному разбавлению. Для этой цели используется устройство BioDilutor, что упрощает выполнение серийных разбавлений и дозирование жидкостей. Устройство позволяет автоматизировать серийные разбавления и выполнять дозирование небольших объемов жидкости (от 1 мкл до 10 мл). Подготовленную суспензию используют для выполнения посевов. В классической бактериологии существует три основных способа посева: глубинный, прямой поверхностный, посев мембранной фильтрацией и спиральный метод, при котором используются специальные логарифмические распределения объемов образца.

Процедура подсчета существенно облегчается и самое главное — стандартизуется при использовании специальных автоматических счетчиков колоний. Одним из наиболее надежных устройств является счетчик колоний Flash & Go. Посев на чашке Петри считывается мгновенно, что обеспечивает высокую скорость учета результата, при этом послойная обработка изображения позволяет отдельно учитывать колонии разного цвета. Это особенно важно при подсчете колоний на дифференциальных и хромогенных средах.

Еще одним классическим примером рутинной процедуры анализа на этапе идентификации является окраска препаратов для бактериоскопического исследования. Автоматическое устройство PolyStainer для окрашивания препаратов выполняет стандартные процедуры окрашивания, освобождая персонал лаборатории от этих трудоемких манипуляций [8].

Современные методы выявления ингибирующих веществ в молоке.

К группе ингибирующих веществ относятся моющие и дезинфицирующие вещества, различные химические соединения и антибиотики. Наличие их в молоке приводит к таким последствиям, как негативное влияние на организм человека и нарушение технологического процесса переработки молока.

На сегодняшний день существуют три метода определения остаточных количеств антибиотиков в молоке. Микробиологический метод — содержание антибиотиков выявляют микробиологическим методом диффузии в агар по величине торможения роста тест-культур, внесенных в питательные среды. Иммунохроматогафический метод (ИХА) — позволяет производить оценку качественного и количественного содержания антибиотиков в пищевых продуктах и других субстратах, и основан на подавлении антибиотиком дегидрогеназной активности тест-культур в жидкой питательной среде. Иммуноферментный метод (ИФА) — сущность его заключается в конкурентном взаимодействии антигена (антибиотика) с антителом, приводящем к образованию комплекса «антиген-антитело», последующей окраске комплекса.

Сегодня все большее распространение получают иммуноферментные методы определения антибиотиков в молоке. Например, под хорошо известным брендом Delvotest от компании “DSM Food Specialties” (Нидерланды) выпускается иммуноферментный тест Delvotest BLF, который чувствителен и позволяет определить антибиотики β-лактамной группы всего за 5 мин. В России и странах СНГ уже давно и широко известен Delvotest SPNT, сейчас появился новый продукт в этой линейке — Delvotest T с повышенной чувствительностью к антибиотикам тетрациклиновой группы [3].

Наиболее удачным решением в разработке методов контроля молока на присутствие остаточных количеств антибиотиков является иммунохроматогафический анализ в формате тест-полоски. Компанией Unisensor (Бельгия) совместно с Международным исследовательским институтом (Бельгия) специально для стран Таможенного союза согласно требованиям «Технического регламента на молоко и молочную продукцию» был разработан уникальный экспресс-тест “4Sensor”. Уникальность “4Sensor” заключается в одновременном определении всех четырех нормируемых антибиотиков: β-лактамов, тетрациклинов, стрептомицинов и хлорамфеникола с чувствительностью, максимально приближенной к установленным нормам при минимальных финансовых затратах и возможности визуальной интерпретации результата тестирования без использования дополнительного оборудования [6].

Проведенные исследования в отделе микробиологии ВНИИМС и испытательном центре ИЦ «Тест-МС» ГНУ ВНИИМС показали следующие результаты:

• предел обнаружения ампициллина ниже (0,002 мг/кг), чем в нормативных документах (0,004—0,003 мг/кг);
• предел обнаружения тетрациклина совпадает с требованиями нормативных документов (0,01 мг/кг);
• предел обнаружения левомицетина (0,0003 мг/кг) ниже, чем действующие требования, заложенные в нормативных документах (0,01—0,003 мг/кг), и соответствует требованию, вступающему в силу с 01.07.2015;
• предел обнаружения стрептомицина (0,15—0,2 мг/кг) совпадает с требованиями, заложенными в нормативных документах (0,15—0,2 мг/кг).

Дополнительным преимуществом тест-набора “4Sensor” является возможность проверки чувствительности тестов при использовании стандартных проб сухого молока, содержащего пенициллин, стрептомицин, окситетрациклин и левомицетин («положительный контроль») и сухого молока без антибиотиков («отрицательный контроль») [2].

В связи с вышеизложенным, можно предположить, что в будущем, одновременно с развитием инновационных технологий, автоматические методы экспертизы будут совершенствоваться и распространяться, постепенно вытесняя трудоемкие и менее точные лабораторные методы.

Создание, развитие и распространение новых прогрессивных методов экспертизы молока и молочных продуктов, как и продуктов питания в целом, становятся сегодня приоритетными задачами. Как отмечает ВОЗ — наличие безопасных продуктов питания содействует развитию национальной экономики, способствует обеспечению продовольственной безопасности и является одним из факторов устойчивого развития.

Список литературы:

1. Алексеев Г.В., Андреева А.А., Хрипов А.А. Выявление фальсификации бесконтактным методом // Молочная промышленность. — 2014. — № 2. С. 66—68.
2. Аспандиярова М.Т. Тест «4СЕНСОР» — надёжный метод контроля антибиотиков в молоке // Переработка молока. — 2014. — № 9 — С. 52—53.
3. Кёрхоф Я. Определение остаточного количества ингибирующих веществ в молоке // Переработка молока. — 2015. — № 3 — С. 54—55.
4. Коваленко Д.Н. Фальсификация молока и молочных продуктов // Переработка молока. — 2011. — № 3 (137) — URL: http://www.milkbranch.ru/publ/view/543.html (Дата обращения 30.03.2015).
5. Кожухарь А.В. Определение посторонних примесей в сыром молоке спектрометрическим методом // Переработка молока. — 2014. — № 12. — С. 44—45.
6. Молоко должно быть без антибиотиков — Электронный журнал «Продукт.BY» — URL: http://produkt.by/Technic/rubric/2 (Дата обращения 07.04.2015).
7. Свириденко Г.М., Абрамов Д.В., Свириденко Ю.Я., Захарова М.Б. Средства микробиологического контроля // Переработка молока. — 2014. — № 3. — С. 52—55.
8. Соколов Д.М., Соколов М.С. Автоматизация микробиологических исследований при оценке безопасности пищевых продуктов и сырья // Молочная промышленность. — 2014. — № 2. — С. 70—72.
9. Терпугова П. Новейшее оборудование для контроля качества молочной продукции // Переработка молока. — 2014. — № 9. — С. 10—11.
10. Шевелёва С.А., Быкова И.Б., Черкашин А.В. Усовершенствование лабораторного контроля технологических микроорганизмов // Переработка молока. — 2013. — № 3. — С. 12—17.