Качество

Контроль качества и безопасности продуктов функциональной направленности на молочной основе

Канд. техн. наук Е.А. Юрова
ВНИИ молочной промышленности
Качество  и  безопасность  продуктов функциональной направленности  на  молочной  основе должны  соответствовать  требованиям технических регламентов Таможенного союза, в частности ТР ТС 027/2012 «О безопасности  отдельных  видов  специальной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания» (Решение Совета ЕЭК No 34 от 15.06.2012 г.), который конкретизирует, дополняет и уточняет положения ТР ТС 021/2011, ТР ТС022/2011, ТР ТС 029/2012, ТР ТС 033/2013 и др. При этом появилась необходимость в расширении перечня контролируемых показателей, что соответственно привело к  пересмотру  применяемых  методик измерений и оценке их характеристик и возможностей.
11.09.2020

Законодательные нормативно-правовые акты регламентируют в первую очередь усиление ответственности производителя продукции, который должен решить весь комплекс задач по обеспечению качества и безопасности готового продукта. Переработчик самостоятельно регулирует процесс разработки всей необходимой нормативной доку-ментации, включая требования к сырью,технологическому процессу, выборуметодик измерений, подбору лабора-торного оборудования, выявлению точекриска, так как все существующие нор-мативные документы носят рекомендательный характер. В соответствии с ГОСТ Р 52349–2005 «Продукты пищевые функциональные.Термины и определения» функциональный пищевой продукт – это специальный пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий дефицит или восполняющий имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе функциональных пищевых ингредиентов. Данная формулировка свидетельствует о необходимости уточнения измеряемых параметров, характеризующих качество и безопасность готового продукта функциональной направленности. В стандарте приведены термины, характеризующие такие продукты, как функциональный пищевой продукт, обогащенный пищевой продукт, пробиотический пищевой продукт [2], к которым относятся и продукты функциональной направленности, выработанные на молочной основе.

Анализируя нормативно-правовую базу, необходимо оценить и способы достижения поставленной цели – обеспечения качества и безопасности продукта функциональной направленности, вырабатываемого на молочной основе. Специалисты в области здорового питания рекомендуют создавать пищевые рационы, которые на 70 % состоят из компонентов, способных оказывать благотворное действие на представителей нормальной микрофлоры кишечника человека. Такие продукты питания иногда называют пищей для толстой кишки [4]. В их составе обязательно содержатся функциональные ингредиенты, включенные в категории «олигосахариды»,«сахароспирты» и др., объединенные общим названием «пребиотики». Косновным видам пребиотических соединений относят моносахариды, олигосахариды, в том числе лактулозу, лацитол, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, полисахариды (пектины, декстрин, инулин,хитозан), пептиды, аминокислоты, витамины, селен, полиненасыщенные жирные кислоты, органические кислоты, лизоцим, лактоферрин, глюконовую кислоту и др. [4]. Состав продукта функциональной направленности на молочной основе наиболее полно обеспечивает необходимую функциональность и биологическую ценность. Все внесенные ингредиенты и компоненты должны не ухудшать потребительских свойств продукта, т.е. не снижать их содержание и усвояемость других пищевых веществ, не изменять органолептические характеристики, не сокращать сроки хранения продукта, но при этом должно быть достигнуто повышенное качество продукции [4]. Соблюдение данных требований возможно только в случае полноценного контроля входного сырья, ингредиентов, компонентов и технологии производства с использованием высокоэффективных методов анализа. И если до недавнего времени в производственном контроле предприятия использовали в основном отработанные и общепринятые методы контроля, то сегодня применение хроматографических методов анализа стало обычной практикой. 

Для обеспечения входного контроля сырья, ингредиентов, компонентов активно внедряются в лабораторную практику методы ПЦР-диагностики как для контроля микробиологических показателей, так и идентификации и определения состава продукта. Для решения важных задач идентификации сырья, ингредиентов и различных пищевых добавок применяют методы ИК-спетроскопии, капиллярного электрофореза, хромато-масс-спектроскопии и др. Внедрение в лабораторную практику предприятий современных методов анализа приводит к необходимости разработки методик измерений, позволяющих обеспечить измерение показателей с необходимой точностью и достоверностью. Также использование различных ингредиентов для производства продуктов функциональной направленности на молочной основе требует более тщательного подхода к определению показателей и соответственно применяемых методик измерений. Стандартизация методов контроля за последнее десятилетие показывает, что отсутствует системный подход к разработке методик измерений, позволяющих обеспечить измерение требуемых показателей с учетом состава и свойств продукта. Например, применение кислотного метода Гербера для определения массовой доли жира дает плохие результаты, так как многокомпонентный состав продукта, наличие наполнителей, пищевых ингредиентов не позволяют полноценно выделить жир из исследуемого образца, в результате чего погрешность измерений увеличивается на 25–35 %. Это, в свою очередь, приводит к спорным ситуациям и недостоверной оценке. 

При этом разработанный и стандартизованный метод Вейбулла-Бернтропа позволит обеспечить точность измерений и возможность оценить пищевую ценность продукта. Но данный метод практически не применяется. Аналогичная ситуация наблюдается с определением массовой доли общего белка. Недостаточно определить общий азот, необходимо понимать, какой использовать коэффициент, подготовку пробы. Наглядно проблема определения массовой доли белка наблюдается в продуктах, выработанных с применением молочной сыворотки, концентратов сывороточных белков и других составляющих молочного белка. Сывороточные белки, которые являются важным компонентом молочной сыворотки, оптимально сбалансированы по аминокислотному составу, особенно по серосодержащим аминокислотам – цистеину, метионину, что создает хорошие возможности для регенерации белков печени, гемоглобина и белков плазмы крови [2]. Минеральный состав сыворотки практически идентичен составу цельного молока и включает «защитные» комплексы антиатеросклеротического действия. Комплекс витаминов и ферментов так же, как и биологически синтезированная вода, дополняет феномен биотехнологической системы молочной сыворотки. В молочную сыворотку переходят практически все соли и микроэлементы молока, а также водорастворимые витамины. Причем в подсырной сыворотке их значительно больше, чем в творожной. Для творожной сыворотки помимо высокой зольности характерны также повы-шенные кислотность и микробиологи-ческая обсемененность, что осложняетпроцесс ее дальнейшей переработки.Учитывая особенности состава и свойств, молочная сыворотка является непростым объектом измерений [2]. Это связано не только с технологией производства, особенностью процесса минерализации, но и применяемым сырьем. 

Для достоверной оценки показателей качества и безопасности сыворотки требуется не просто определять содержание жира, белка, сухих веществ, но и проводить измерение углеводного, белкового, минерального состава. До недавнего времени технологические параметры сыворотки (термоустойчивость, наличие ингибиторов и т.д.) интересовали только переработчика. Но при использовании сыворотки в качестве основного молочного сырья все пара-метры оценки качества молока-сырьяавтоматически переносить на сывороткунельзя, так как для этого потребуется модифицировать методы контроля. Для решения данной задачи необходимо также разработать достоверные методы анализа, позволяющие не только исследовать, но и совершенствовать технологический процесс производства. При этом достоверная оценка состава молочной сыворотки позволит расширить возможности ее применения. Поскольку сыворотка становится основным молочным сырьем для производства молочных продуктов, требуется устанавливать идентификационные признаки ее состава, к которым относятся такие показатели, как небелковый азот, содержание нитратов, нитритов, хлоридов, фосфатов. Уже недостаточно измерять физико-химические показатели. Определение катионного состава фосфатов, сульфатов, цитратов и хлоридов позволит выявлять фальсифицированное сырье, нарушение технологии переработки. Полученные данные позволят дифференцировать сырье по составу и направлять его на производство именно той группы продукции, для которой возможно гарантировать ее качество. Поэтому понятна ситуация, когда невозможно оценить состав и пищевую ценность продукта без знания рецептуры, технологии производства и специфических методов анализа. 

На первый планвыходит проблема выбора методов анализа, когда к критериям оценки относят неопределенность измерений, которая обусловлена двумя основными факторами: правилами отбора проб (образцов) и непосредственно погрешностью проведения измерений [1]. Производственный процесс не всегда обеспечивает идентичность состава, а определяемый компонент может быть неравномерно распределен в продукте, поэтому требуется дополнительный этап подготовки образца к анализу, включающий увеличенную выборку, перемешивание, гомогенизацию, разделение и т.д. При этом каждый этап может приводить к снижению точности измерений. Например, перемешивание, взвешивание, экстрагирование и т.д. Каждый этап анализа вносит вклад в общую неопределенность. Очень часто возникает проблема, создающая дополнительный источник ошибки (внесенный компонент плохо перемешивается, плохо растворяется в воде и т.д.). 

Поэтому, когда подбираются методики измерений для конкретного продукта, учитываются влияющие факторы, процедура отбора проб, метрологические характеристики, единицы измерений, структура продукта и др. Если рассмотреть применяемые для молочной продукции методы отбора проб и подготовки их к анализу, можно прийти к выводу, что они не обеспечивают полноценную подготовку и анализ продуктов сложного состава, содержащих пищевые ингредиенты, обогащенных витаминными премиксами и т.д. В настоящий момент применяется методический документ «Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище (Р 4.1.1672–03)», который включает методы контроля ингредиентного состава, показателей качества и безопасности биологически активных добавок к пище. Конечно, данный методический документ не обеспечивает полноценный контроль продуктов функциональной направленности, но предусматривает методики измерений, хотя бы адаптированные к сложносоставными многокомпонентным продуктам. В данном документе приведены допустимые относительные внутрилабораторные (Rr) и межлабораторные (RR) расхождения результатов определения, что позволяет оценить результаты с учетом диапазонов измерений и возможных расхождений.

ГОСТ Р 54060–2010 «Продукты пищевые функциональные. Идентификация. Общие положения» распространяется на функциональные пищевые продукты, включая обогащенные пищевые продукты, и устанавливает общие положения, включающие правила проведения работ по идентификации и оформлению результатов. Согласно ГОСТ Р 54060–2010 идентификация – установление тождественности характеристик (свойств) функциональных пищевых продуктов с ее существенными признаками в целях подтверждения эффективности и соответствия продукции заявленному наименованию. Существенные признаки функциональных пищевых продуктов – количественные и качественные органолептические и физико-химические показатели, их характеристики и нормы, эффективность, характеристики пищевой ценности, отличительные критерии наименований, технологических процессов производства, рисков и используемого сырья, информация о продукте и его составе, содержащиеся в нормативно-правовых актах Российской Федерации, национальных и международных стандартах, сводах правил, стандартах организаций, правилах и методах исследований (испытаний) и измерений. 

Таким образом, данный стандарт свидетельствует о возможности проведения исследований функциональных пищевых продуктов с учетом перечня существенных признаков (показателей, характеристики норм) и методов исследований (испытаний), а также определения физико-химических и органолептических показателей согласно составленной программе. Все существующие на данный момент методические документы позволяют документально оценить состав и пищевую ценность продукта, но не позволяют полноценно провести измерение основных показателей, так как для это требуется разработка или адаптация существующих методик измерений. Документальные сведения, представляемые в качестве доказательной базы для заявленной функциональности продукта, должны включать научное обоснование эффективности продукции и результаты экспериментальных исследований, проведенных в целях ее подтверждения. Соответственно методики измерений должны быть рабочими и укладываться в диапазоны измерений. Последние несколько лет в силу востребованности достаточно активно разрабатываются новые методические стандарты по идентификации жировой фазы продукта, в том числе и внесенных жировых компонентов, белкового, углеводного и солевого состава. 

Практически отсутствуют разработки методик измерений по определению витаминов, микро- и макроэлементов, аминокислот. Что касается показателей безопасности продукции, то наибольший резонанс получили стандарты на определение антибиотиков, ветеринарных препаратов и лекарственных средств, так как нормирование установлено для готовых продуктов, а это довольно сложные объекты для исследования, и нет практики применения стандартов на молоко-сырье в отношении готовой продукции. Качество и питательная ценность продукта функциональной направленности зависят, прежде всего, от содержания усвояемых веществ и элементов в оптимальном соотношении и определяются содержанием не только белков, жиров и углеводов, макро- и микроэлементов, витаминов, но и аминокислотным составом белков, жирно-кислотным составом липидов, составом органических кислот и т.д. [1–3]. 

Кроме того, для обеспечения качества и безопасности продуктов функциональной направленности необходимо обеспечить их подлинность и идентичность. В настоящее время размываются критерии и понятия «подлинности» и «идентичности» данной группы продукции, в результате происходит замена основных компонентов на более дешевые, которые не всегда безвредны и безопасны для здоровья человека. Проблема оценки состава продуктов функциональной направленности также связана с особенностями строения используемых нутриентов, потому что существуют различные изомеры аминокислот (D- и L-изомеры), сахаров, жирных кислот, которые по-разному ведут себя в организме человека. 

Решение проблемы подлинности и идентичности требует соответствующих методов идентификации веществ и компонентов, входящих в состав продуктов функциональной направленности [1]. Для основных пищевых веществ (белков, жиров и углеводов), а также нескольких десятков микронутриентов (витаминов, ряда макро- и микроэлементов, полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), флавоноидов и др.) разработаны уровни адекватной потребности – рекомендуемые нормы потребления [2, 3]. Для определения содержания пищевых и биологически активных веществ в данной группе продуктов необходима современная методологическая база. Проблема определения качества, безопасности и физиологической ценности пищевых продуктов решается на основе глубокого исследования их состава, физико-химических и реологических свойств с использованием современных методов анализа. Хроматографические методы исследования незаменимы для оценки качества и безопасности пищевых продуктов, имеющих сложный химический состав. Разделение сложных смесей хроматографическим способом основано на различной сорбируемости компонентов смеси. В процессе хроматографирования так называемая подвижная фаза (элюент), содержащая анализируемую пробу, перемещается через неподвижную фазу. Обычно неподвижная фаза представляет собой вещество с развитой поверхностью, а подвижная – поток газа или жидкости, фильтрующийся через слой сорбента. При этом происходит многократное повторение актов сорбция–десорбция, что является характерной особенностью хроматографического процесса и обусловливает эффективность хроматографического разделения. Например, капиллярная газовая хроматография (ГХ) – наиболее приемлемый метод для изучения состава жирных кислот природных масел и жиров, а также липидов, выделенных из различных пищевых продуктов. 

Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) используется при определении содержания жирорастворимых витаминов, синтетических красителей, консервантов, аминокислот, углеводов, ароматических веществ и др. [2, 3]. Метод капиллярного электрофореза применяется для анализа сложных смесей, который основан на использовании электрокинетических явлений – электромиграции ионов и других заряженных частиц и электроосмосе – для разделения и определения компонентов. Эти явления возникают в растворах при помещении их в электрическое поле, преимущественно высокого напряжения. Метод капиллярного электрофореза позволяет определять аминокислотный состав, состав органических кислот, содержание фруктозы, глюкозы, сахарозы, солевой состав и другие компоненты [4]. Разработка и последующее применение современных высокоэффективных методов анализа позволят решать проблемы контроля показателей качества и безопасности продуктов функциональной направленности. После стандартизации разработанные методики можно будет внедрить в производственный контроль предприятий, что послужит основой для обеспечения и повышения качества и безопасности данной категории продукции.

 


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методы анализа пищевых продуктов. Определение компонентов и пищевых добавок / под ред. Семиха Этлеша. – СПб.: Профессия, 2016. – 560 с.

2. Храмцов, А.Г. Пребиотики как функциональные пищевые ингредиенты: терминология, критерии выбора и сравнительной оценки, классификация / А.Г. Храмцов [и др.]// Вопросы питания. 2018. Т. 87. No 1. С. 5–17.

3. Кочеткова, А.А. Функциональные продукты / А.А. Кочеткова //  Пищевая промышленность. 2007. No 3. С. 4–5. 4. http://refleader.ru/polatyrnaotrujg.htm






Источник: журнал "Молочная промышленность". 2020. № 6.