Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экология продуктов питания. Учебное пособие
.pdf
Метод горизонтального электрофореза в агарозном геле – на се-
годняшний день наиболее распространенный электрофоретический
метод. Он основан на разделении молекул ДНК по размеру. Для этого
готовят пластину агарозного геля, представляющего собой застывшую
после расплавления в электрофорезном буфере агарозу с добавлением
специального красителя ДНК.
При заливке в геле формируют с помощью гребенок специальные
лунки, в которые в дальнейшем
вносят продукты амплификации. Пластину геля помещают в аппарат для горизонтального гель-электрофореза и подключают источник постоянного напряжения. Отрицательно заряженная ДНК начинает двигаться в геле от «минуса» к «плюсу».
При этом более короткие молекулы ДНК движутся быстрее, чем длинные, а молекулы одного размера движутся с одинаковой скоростью.
скорость движения ДНК в геле влияют также концентрация агаро-
На
зы, напряженность электрического поля, температура, состав электрофорезного буфера и в меньшей степени состав ДНК.
По окончании электрофореза, продолжающегося от 10 минут до
одного часа, гель помещают на фильтр трансиллюминатора, излучающего свет в ультрафиолетовом диапазоне (254…310 нм). Энергия ультрафиолета, поглощаемая ДНК
в области 260 нм, передается на молекулы красителя, заставляя их флуоресцировать в оранжево-красной
области видимого спектра. Это позволяет регистрировать их в виде
светящихся полос после электрофоретического разделения амплификационной смеси в агарозном геле.
Метод вертикального электрофореза отличается от метода гори-
зонтального электрофореза тем, что в данном случае вместо агарозы
используют полиакриламидные гели, а разделение продуктов амплификации проводят в специальной камере для вертикального электрофореза.
Электрофорез в полиакриламидном геле имеет бо´ льшую разрешающую способность по сравнению с агарозным электрофорезом и позволяет различать молекулы ДНК
разных размеров с точностью до од-
ного нуклеотида.
Метод гибридизационных зондов. Электрофоретические методы
детектирования имеют ряд недостатков, в частности низкую чувствительность, субъективность считывания результатов и ограничения по
определению различных ДНК в одном ампликоне. В качестве альтернативы предложены гибридизационные схемы детекции. В этих
схемах образующиеся в результате амплификации фрагменты ДНК
151
гибридизируются (образуют двухцепочечные комплексы – «гибриды»)
со специфическими олигонуклеотидными зондами. Регистрация таких
комплексов может быть проведена колориметрически или флуориметрически. Чувствительность метода гибридизационных зондов с иммуноферментной системой детекции примерно в 100 раз превышает чувствительность метода горизонтального электрофореза.
Гибридизационные методы представляют большой интерес с точки
зрения массового скрининга, так как при наличии
соответствующего
оборудования могут быть легко автоматизированы.
ПЦР «в реальном времени». В последнее время данный метод де-
текции применяется для оценки количества детектируемой ДНК в продуктах амплификации. Суть его состоит в использовании специальных
реагентов и приборного обеспечения, позволяющего следить за кинетикой накопления продуктов амплификации.
Существует несколько вариантов реализации ПЦР «в реальном
времени», один из которых заключается в следующем. В
реакционную
смесь вводят гибридизационные зонды, имеющие в своем составе меченные особыми реактивами нуклеотиды, способные флуоресцировать
лишь в свободном состоянии. На стадии отжига происходит гибридизация зондов с внутренними участками ампликонов. В процессе синтеза ДНК Taq-полимераза разрушает зонды в силу своей экзонуклеазной
активности, что приводит к попаданию меченых нуклеотидов в
раствор, где они начинают флуоресцировать. Интенсивность флуоресценции, фиксируемая в режиме on-line специальным детектором, соответствует количеству продуктов амплификации. Напротив, если гибридизация не наблюдается, то зонд остается целым и нуклеотиды, входящие в его состав, не флуоресцируют.
При исследовании образцов каждая серия экспериментов сопро-
вождается постановкой амплификации с контролями (
несколько 10кратных разведений ДНК). Сравнение кинетики образования свободных нуклеотидов в реакционных смесях в исследуемом образце и контрольных пробирках позволяет полуколичественно оценить концентрацию ДНК в образце в диапазоне разведений контрольных препаратов ДНК.
152
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. С какой целью проводят генетическую модификацию сельскохо-
зяйственных растений и животных?
Какая потенциальная опасность может заключаться в пищевых
2.
продуктах из ГМИ?
Какие виды продовольственного сырья и пищевых продуктов,
3.
полученных из ГМИ, можно не проверять на безопасность?
В чем заключается комплексная оценка пищевой продукции, по-
4.
лученной из ГМИ?
Как маркируется пищевая продукция, содержащая ГМО или по-
5.
лученная из ГМО?
Какими методами осуществляется идентификация ГМИ?
6.
Какой метод лежит в основе идентификации рекомбинантной
7.
ДНК в пищевых продуктах из ГМИ?
Перечислите основные этапы, составляющие суть метода поли-
8.
меразной цепной реакции.
С какой целью проводят амплификацию специфических фраг-
9.
ментов ДНК? В чем суть этого процесса?
153
11. ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ: КЛАССИФИКАЦИЯ,
ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ
И КОНТРОЛЬ ЗА ПРИМЕНЕНИЕМ
Пищевые добавки, в широком понимании этого термина, используются людьми в течение веков, а в некоторых случаях – даже тысячелетий.
С развитием сельского хозяйства стали применяться первые пищевые добавки. Среди основных пищевых добавок была поваренная соль.
Первое упоминание о соли как добавке при приготовлении пищи относят к 1600 году до
для посола мяса обычно использовалась смесь селитры и соли. Этот
процесс постепенно развился в современную технологию посола мяса
с использованием нитритов натрия или калия.
Специи также очень давно употребляют в качестве пищевых добавок. Большое значение придавалось экзотическим специям – перцу,
гвоздике, мускатному ореху,
придания специфического вкуса и аромата пищевым продуктам.
Многие другие не столь известные пищевые добавки также имеют
длительную историю. Древние китайцы сжигали керосин для ускорения созревания бананов и зеленого горошка, хотя продукты сгорания,
попадающие в бананы и горошек, вряд ли можно считать пищевыми.
Использование меда как
применяемых для окраски фруктовых и овощных соков, прослеживается до времени Древнего Египта.
Использование пищевых добавок в современном понимании началось лишь в конце XIX века. Бурное развитие пищевой и химической
промышленности предопределило весьма широкое применение пищевых добавок. В настоящее время в разных
обороте пищевых продуктов используется от 500 до 2300 разрешенных
пищевых добавок, на территории Таможенного союза – 361.
н. э. (Древний Египет). Во времена Средневековья
корице, имбирю. Их использовали для
заменителя сахара, так же как и красителей,
странах при производстве и
154
11.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК
Пищевая добавка – это любое вещество (или смесь веществ), имеющее или не имеющее собственную пищевую ценность, обычно не
употребляемое непосредственно в пищу, используемое в производстве
пищевой продукции с технологической целью (функцией) для обеспечения процессов производства (изготовления), перевозки (транспортирования) и хранения. Таким образом данное вещество или продукты
его превращений становятся
компонентами пищевой продукции. Пи-
щевая добавка может выполнять несколько технологических функций.
Пищевые добавки, как правило, являются посторонними для организма. В лучшем случае пищевые добавки биологически инертны для
организма человека, а в худшем – оказываются биологически активными и не безразличными для человека. Так, более 200 пищевых добавок становятся непосредственными участниками
обменных процессов,
субстратами и регуляторами метаболизма, остальные – не принимают
активного участия в процессе метаболизма, прежде всего в пластическом и энергетическом видах обмена. Бо´ льшая их часть выводится из
организма после окисления (цитохромом Р-450 печени), восстановления, гидролиза и конъюгации.
Таким образом, пищевые добавки не относят ни к пищевым про-
дуктам
тельные средства
, ни к БАД.
От пищевых добавок следует отличать
– вещества или материалы, либо их производные
технологические вспомога-
(за исключением оборудования, упаковочных материалов, изделий и
посуды), которые, не являясь компонентами пищевой продукции, используются при переработке продовольственного (пищевого) сырья и
(или) при производстве пищевой продукции для выполнения определенных технологических целей. После достижения этих целей они
удаляются из сырья, пищевой продукции,
либо их остаточные количества не оказывают технологического эффекта в готовой пищевой продукции.
К вспомогательным веществам относят:
осветляющие, фильтрующие материалы, флокулянты и сорбен-
ты; катализаторы;
экстракционные и технологические растворители;
питательные вещества (подкормка в биотехнологическом произ-
водстве пищевых продуктов);
155
ферментные препараты животного, растительного и микробного
происхождения;
вспомогательные средства (материалы и твердые носители) для
иммобилизации ферментных препаратов.
Вспомогательные средства могут применяться с другими технологическими целями. Как и для пищевых добавок, для вспомогательных
средств разработаны гигиенические регламенты их применения.
Введение новых пищевых добавок в продукты может считаться
оправданным и допустимым только тогда, когда это служит достижению указанных
ниже целей:
сохранению натуральных качеств и питательной ценности про-
дукта;
увеличению сохранности, качества и стабильности продукта или
улучшению его органолептических свойств при условии, что это не
изменяет сущности пищевого продукта, не вводит в заблуждение потребителя и не увеличивает риск вредного влияния продукта на здоровье по сравнению с применяемыми способами;
улучшению условий подготовки, обработки, расфасовки и дру-
гих производственных процессов, а также упаковки, транспортировки
и хранения пищевых продуктов.
При этом применение пищевой добавки не должно способствовать
сокрытию пороков сырья или изменений в продукте, возникающих изза несоблюдения установленных технологических правил и санитарногигиенического режима производства на любом из этапов. Не разреша
ется также вводить пищевые добавки, способные маскировать порчу
или снижать ценность пищевого продукта. Специально предназначенные для питания грудных детей пищевые продукты должны изготавливаться без применения пищевых добавок. Пищевые добавки, согласно российскому санитарному законодательству, не допускается использовать и в тех случаях, когда необходимый эффект может быть
достигнут
другими технологическими и экономически целесообраз-
ными способами.
Пищевые добавки применяются по следующим причинам.
1. Применения определенных пищевых добавок требуют современные методы торговли продовольствием, совершенствования технологии получения традиционных продуктов питания.
2. Некоторые пищевые добавки, содержащиеся в продуктах, увеличивают срок их годности, что при конкурентном рынке оборачивается
для производителя более низкой
себестоимостью пищевых продуктов.
-
156
3. Многие пищевые добавки используют, чтобы сделать продукты
более привлекательными для потребителей (корректируя их органолептические свойства) и создать новые виды пищи.
4. При изменении типа питания современного человека возникает
потребность в большем разнообразии ассортимента продуктов с сохранением их невысокой стоимости. Это также может быть достигнуто
использованием пищевых добавок.
Огромные масштабы
распространения пищевых добавок требуют
от всемирного сообщества единой классификации, гигиенической регламентации, разработки способов и технологий применения.
Одним из путей развития стала разработка Международной цифровой системы кодификации пищевых добавок – International Numbering
System (INS), которая включена в кодекс ФАО/ВОЗ для пищевых продуктов Codex Alimentarius.
Каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный номер
с предшествующим ему буквосочетанием INS, в Европе – с предшествующей ему литерой Е (Europe), которая сопровождается индексом, соответствующим определенной пищевой добавке, поскольку многие добавки имеют длинные и труднопроизносимые
названия.
Согласно системе Codex Alimentarius пищевые добавки классифи-
цируются по их назначению:
Е100 – Е182 – красители;
Е200 и далее – консерванты;
Е300 и далее – антиокислители (антиоксиданты);
Е400 и далее – стабилизаторы консистенции;
Е500 и далее – эмульгаторы;
Е600 и далее – усилители вкуса и аромата;
Е700 – Е800 – запасные индексы для другой возможной информа-
ции;
Е900 и далее – антифламинги, противопенные вещества;
Е1000 и далее – глазирующие агенты, подсластители, добавки,
препятствующие слеживанию сахара, соли, добавки для обработки муки, крахмала и т. д
.
В некоторых случаях после названия пищевой добавки или заменяющего его индекса может стоять ее концентрация. Так, в нашей
стране концентрация выражается в миллиграммах на 1 кг или 1 л продукта, а за рубежом используется аббревиатура ppm (англ. parts per
million – частей на миллион), обозначающая, что на 1 млн весовых или
157
объемных частей продукта приходится определенное количество частей пищевой добавки. Например, величина 70 ppm указывает, что в
миллионе частей продукта находится не более 70 частей пищевой добавки.
Таблица 29
Классификация пищевых добавок
Номер
функции
1 Кислоты Повышают кислотность
2 Регуляторы кислотно-
3 Вещества, препят-
4 Пеногасители Предупреждают или сни-
5 Антиокислители Повышают срок хранения
6 Наполнители Вещества иные, чем вода
7 Красители Усиливают или восста-
8 Вещества, способ-
9 Эмульгаторы Образуют или поддержи-
Функциональные
классы
для маркировки
сти
ствующие слеживанию и комкованию
ствующие сохранению окраски
Дефиниции
и (или) придают кислый
вкус пище
Изменяют или регулируют
кислотность или щелочность
Снижают тенденцию частиц пищевого продукта
прилипать друг к другу
жают образование пены
пищевых продуктов, защищая от порчи, вызванной окислением
или воздух, которые увеличивают объем продукта,
не влияя заметно на его
энергоценность
навливают цвет продукта
Стабилизируют, сохраня-
ют или усиливают окраску
продукта
вают однородную смесь
двух и более несмешиваемых фаз, таких как масло
и вода, в продуктах
Технологические
функции
Кислотообразователи
Регуляторы рН
Препятствуют затвердеванию, уменьшают липкость и т. д.
Пеногасители
Антиокислители, синергисты антиокислителей
Наполнители
Красители
Фиксаторы и стабилизаторы окраски
Эмульгаторы, мягчители,
поверхностно-активные
и другие вещества
158
Продолжение табл. 29
Номер
функции
10 Эмульгирующие соли Взаимодействуют с бел-
11 Уплотнители (расти-
12 Усилители вкуса и
13 Вещества для обра-
14 Пенообразователи Создают условия для рав-
15 Желеобразователи Текстурируют пищу пу-
16 Глазирователи При смазывании наруж-
17 Влагоудерживающие
18 Консерванты Повышают срок хранения
19 Пропелленты Газ, иной, чем воздух,
20 Разрыхлители Освобождают газ и увели-
Функциональные
классы
для маркировки
тельных тканей)
запаха
ботки муки
вещества
Дефиниции
ками сыров с целью предупреждения отделения
жиров при изготовлении
плавленых сыров
Делают или сохраняют
ткани фруктов и овощей
плотными и свежими
Усиливают природный
вкус (или) запах продуктов
Улучшают ее хлебопекарные качества или цвет
номерной диффузии газообразной фазы в жидкие
и твердые продукты
тем образования геля
ной поверхности продукта
придают блестящий вид
или образуют защитный
слой
Предохраняют продукт
от высыхания
продуктов, защищая от
порчи, вызванной микроорганизмами
выталкивающий продукт
из контейнера
чивают, таким образом,
объем теста
Технологические
функции
Соли-плавители, комплексообразователи
Уплотнители
Усилители вкуса, модификаторы вкуса, добавки, способствующие
развариванию
Отбеливатели, улучшители муки и теста
Взбивающие, аэрирующие добавки
Желеобразователи
Пленкообразователи,
полирующие вещества
Добавки, удерживающие
влагу, смачивающие
добавки
Противомикробные и
противогрибковые добавки, химические стерилизующие добавки
при созревании вин, дезинфектанты
Пропелленты
Способствуют жизнедеятельности дрожжей
159
Окончание табл. 29
Номер
функции
21 Стабилизаторы Позволяют сохранять од-
22 Подсластители Вещества несахарной
23 Загустители Повышают вязкость пи-
Функциональные
классы
для маркировки
Дефиниции
нородную смесь двух и
более несмешиваемых
веществ в продукте
природы, придающие
продуктам или готовой
пище сладкий вкус
щевых продуктов
Технологические
функции
Связующие, уплотнители, влагоудерживающие,
стабилизаторы пены
Подсластители
Загустители, текстураторы
Функциональные классы и дефиниции пищевых добавок в соответствии с технологическим предназначением ПД можно классифицировать следующим образом (табл. 29).
11.2. ГИГИЕНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
ЗА ПРИМЕНЕНИЕМ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК
Пищевые добавки могут быть использованы в пищевой промышленности только после всестороннего изучения их свойств и установления полной безопасности применения каждой конкретной добавки.
Разрешение на применение добавок выдается специализированной
международной организацией – Объединенным комитетом экспертов
ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминантам (ОКЭПД, или
ДЖЕКФА – JECFA). В рамках Европейского союза действует анало
гичная комиссия.
ДЖЕКФА и «Кодекс алиментариус» дают рекомендации органам
здравоохранения большинства стран мира. Вместе с тем перечень добавок Европейского союза отличается от установленного ВОЗ с учетом
специфики отдельных стран. Информация о применяемых добавках
широко публикуется для защиты прав потребителей.
В РФ государственную регистрацию пищевых добавок (в том числе
комплексных,
технологических вспомогательных средств, обогащающих добавок, вкусовых и вкусоароматических добавок (основ), ароматизаторов, заквасок) осуществляют территориальные органы Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Свидетельства о государственной регистрации
160
-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]