Кемерово, Кемеровская область, Россия
Кемерово, Кемеровская область, Россия
Для расширения ассортимента сбалансированных по составу, качественных и безопасных молокосодер- жащих продуктов необходима постоянная работа по созданию новых технологий, контролю качества молокосодер- жащих продуктов, а также по разработке и дополнению методов идентификации вносимых растительных добавок. В статье представлены результаты по разработке и оценке качества творожного мусса с пюре из тыквы с применени- ем физико-химических методов и молекулярно-генетического анализа. С использованием органолептического и фи- зико-химических методов анализа показано соответствие качества и безопасности плодов тыквы твердокорой (С. реро L.) сорта Адажио требованиям ГОСТ 7975-2013 и СанПин 2.3.2.1078-01. Предложен способ производства тыквен- ного пюре. Экспериментально установлено соответствие органолептических и физико-химических показателей тыквенного пюре требованиям ГОСТ 32742-2014. Определен состав биологически активных нутриентов в пюре: содер- жание пектиновых веществ – 2,27 г/100г, клетчатки – 1,5 г/100г, β-каротина – 2,97 мг/100г. Научно-обоснованы и раз- работаны рецептуры, предложена технология производства продукта повышенной пищевой ценности – творожного мусса с пюре из тыквы. Проведена оценка качества разработанного творожного мусса по показателям качества и без- опасности. Для идентификации тыквы в полуфабрикате и молочном продукте применен молекулярно-генетиче- ский анализ. На основе базы данных GenBank NCBI в качестве гена-мишени выбран ген matK хлоропластного генома. С помощью различных программных пакетов на основе гена matK разработаны и сконструированы универсальные прай- меры. Экспериментальным путем подобраны оптимальные параметры проведения амплификации фрагментов видоспец- ифичной ДНК тыквы. Электрофореграммы визуализируют наличие плодов тыквы в пюре и муссе творожном. Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать для идентификации плодов тыквы в пищевых продуктах классиче- ский метод ПЦР с определением продуктов амплификации в агарозном геле с использованием праймеров, разработанных на основе гена matK хлоропластного генома.
Молочные продукты, растительное сырье, контроль качества, безопасность, идентификация сырья, ПЦР
Обеспечение рациона питания населения России качественными, безопасными и сбалансированны- ми по составу продуктами является одним из основ- ных направлений социальной политики государства. В связи с этим разработка и создание новых видов молочных продуктов, в частности обогащенных физиологически функциональными ингредиента- ми, а также разработка методов оценки их потреби- тельских свойств является приоритетной задачей. Одним из перспективных направлений развития ассортимента молокосодержащих продуктов явля- ется применение растительного сырья. Об этом сви- детельствуют ряд научных разработок, связанных с обоснованием использования растительного сырья в производстве; с исследованием функциональной направленности молочных продуктов на основе раз- личных видов растительного сырья; совершенство- ванием технологий и улучшением пищевой ценности и качественных показателей [1–7]. Важной, но не до конца решенной, проблемой остается отсутствие ме- тодов идентификации растительных компонентов в составе продуктов и, как следствие, регламентиро- ванных стандартизованных показателей для целей идентификации. Основные положения по процедуре установления подлинности и выявлению фальсифи- кации молока и продуктов его переработки приве- дены в Техническом Регламенте Таможенного союза
«О безопасности молока и молочной продукции» [8] и Методических указаниях по оценке подлинности и выявления фальсификации молочной продукции [9]. Но данные методы не всегда эффективны для иден- тификации молочных продуктов, не в полной мере учитывают ускоренные темпы развития сырьевой и технологической базы, современные требования к ка- честву молочных продуктов.
В научной литературе обсуждаются вопросы, касающиеся контроля качества молокосодержащих продуктов. Для них необходимы разработка и стан- дартизация новых современных методов контроля. В противном случае ситуация на рынке пищевых про- дуктов будет оставаться сложной и незаконной, так как все производимые продукты должны проходить тщательный контроль и подтверждение соответ- ствия. При этом недобросовестные производители будут фальсифицировать продукцию [10].
В настоящее время разрабатываются высокоэф- фективные методы контроля и идентификации мо- лока и молочных продуктов, о чем свидетельствуют ряд разработок российских и зарубежных ученых [11–25].
При выявлении фальсификации молочных и молокосодержащих продуктов используются орга- нолептические, аналитические, физические и физи- ко-химические методы анализа.
В последние годы ведется активная разработка методов идентификации растительных ингредиен- тов в продуктах питания с использованием молеку- лярно-генетического анализа [26–30].
Разработан метод идентификации растительно- го сырья в молочных продуктах сложного состава, основанный на ДНК-диагностике. Метод позволяет выявить следующее плодово-ягодное сырье: Rubus idaeus, Fragaria ananassa, Ríbes úva-críspa, Prunus fruticosa, Rosa majalis Herrm, Actinidia deliciosa, Músa paradisiaca [31].
Таким образом, на современном этапе форми- руется ассортиментная база «здоровых» молоко- содержащих продуктов питания с растительными добавками, методическая и технологическая база по применению молекулярно-генетических методов, в частности основанных на ПЦР, для идентификации плодового и ягодного сырья в пищевых системах.
Однако для расширения ассортимента сбаланси- рованных по составу, качественных и безопасных молокосодержащих продуктов необходима дальней- шая работа по созданию новых технологий, контро- лю качества молокосодержащих продуктов, а также по разработке и дополнению методов идентифика- ции вносимых растительных добавок.
Цель исследования – разработка и оцен- ка качества творожного мусса с пюре из тыквы с применением физико-химических методов и молеку- лярно-генетического анализа.
Объекты и методы исследования
Исследования выполнены на кафедре бионано- технологий ФГБОУ ВО «Кемеровский государствен- ный университет».
Отдельные этапы работы выполнены в рамках федеральной целевой программы «Научные и науч-
Moskvina N.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 1, pp. 32–42
но-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 годы» ГК № 14.740.11.1219 по теме: «Мо-
лекулярно-генетический анализ ДНК растительного происхождения с целью разработки ПЦР-тест-си- стем для идентификации фальсификации продук- тов на их основе», соглашение № 4.В37.2.968.
Объектами исследований являлись: плоды тык- вы среднеспелого сорта Адажио (бренд СеДек) рай- онированного в Сибири, разновидность твердокорой тыквы (С. реро L.); пюре, приготовленное из тыквы продовольственной свежей сорта Адажио; модель- ные образцы творожного мусса без внесения и с вне- сением пюре тыквы; самостоятельно полученные препараты ДНК из тыквы свежей, продуктов ее пе- реработки (пюре) и готового молочного продукта – мусса творожного с тыквенным пюре.
При выполнении работы использовали стан- дартные, общепринятые и специальные мето- ды исследований: систематизация и анализ, физико-химические, микробиологические и органо- лептические. Гигиенические требования к качеству и безопасности сырья и пищевых продуктов удовлетво- ряли требованиям, изложенным в ТР ТС 021/2011 [32]. Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием пакета прикладных программ Statistica-6,0, Microsoft Excel [33]. Все ис- следования проводили в 5-кратной повторности и об- рабатывали с вычислением средних арифметических величин, их стандартных отклонений и доверитель- ных интервалов.
Для разработки метода идентификации плодов тыквы в продукте проведен анализ имеющихся в Генбанке NCBI нуклеотидных последовательностей тыквы гена matK хлоропластного генома.
Праймеры подобраны с использованием програм- мы PrimerQuest (http://eu.idtdna.com/Primerquest/ Home/Index). Компьютерная обработка, выравнива- ние последовательностей проведена в программах ClustalW и GeneDoc.
Видоспецифичные праймеры для проведения ПЦР синтезированы в ООО «БиоСинТек» (г. Новоси- бирск).
Идентификацию плодового сырья тыквы в пюре и творожном муссе проводили методом ПЦР согласно методическому руководству Ю. В. Голубцовой [34]. При выделении ДНК плодов тыквы пользовались на- бором «Сорб-ГМО-А».
Реакцию амплификации проводили в объеме
15 мкл в реакционном буфере следующего соста- ва: 40–100 нг ДНК, праймеры (олигонуклетидные затравки) 0,1 мМмоль, 0,2 mMdNTP, буфер для ам- плификации (10 мМТрис-HCl (рН 8,9), 55 мМKCl;
2,5 мМMgCl2, 0,01 % Tween 20), 0,5 е.а./реакцию тер- мостабильной Taq-полимеразы. Реакцию амплифи- кации проводили на термоциклере «Терцик» (НПФ
«ДНК-Технология», Россия). Режим амплификации подбирали экспериментально. Детекцию результатов амплификации проводили с помощью электрофоре- тического разделения продуктов амплификации в 3 % агарозном геле. Образцы считали положитель- ными (содержащими ДНК плодов тыквы), если на
электрофореграмме присутствовала четко окрашен- ная полоса. В анализе использовали «отрицательный контроль» (ионизированная вода) для контроля ре- агентов ПЦР-анализа на предмет контаминации ам- пликонами. Дорожка с отрицательным контролем на электрофореграмме должна отсутствовать.
Результаты и их обсуждение
В последние годы в технологиях производства продуктов питания широко применяется плодо- во-ягодное растительное сырье, которое оказывает положительное влияние на потребительские свой- ства готового продукта. Такие товароведные харак- теристики плодов тыквы, как высокое содержание углеводов, минеральных веществ, витаминов, со- лей кальция, калия, магния, фосфора, кремние- вой кислоты, железа [35], каротина [36], простота в подготовке к производству, позволяют эффективно использовать их в различных пищевых технологи- ях, в том числе в технологиях получения молочных продуктов. При проведении экспертизы свежих пло- дов основной целью является подтверждение соот- ветствия должным образом идентифицированной продукции требованиям нормативных документов (НД) по качеству и безопасности и, следовательно, пригодности для непосредственного употребления. Органолептическая оценка качества плодов тык- вы показала отсутствие дефектов. Внешний вид, степень зрелости и размер плодов соответствуют стандарту. Тыква сорта Адажио имеет специфиче- ский, ванильный запах; вкус – средней сладости; отсутствуют посторонние привкусы и запахи. Ре- зультаты органолептической оценки свидетельству- ют о соответствии исследуемой тыквы требованиям ГОСТ 7975-2013 [37]. Химический состав плодов тыквы, характеризующий ее пищевую и биологиче- скую ценность, представлен в таблице 1.
Анализ данных химического состава плодов ты- квы показал, что она является источником простых сахаров, пектиновых веществ: суммарное содержа-
Таблица 1 – Химический состав исследуемой свежей твердокорой тыквы сорта Адажио
|
Москвина Н. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 1 С. 32–42
Таблица 2 – Содержание токсичных элементов в плодах тыквы сорта Адажио
Table 2 – The content of toxic elements in the Adagio pumpkin
Таблица 4 – Состав биологически активных нутриентов в пюре тыквы
|
|
Плоды |
Наименование элемента, мг/кг |
|||
|
свинец |
мышьяк |
кадмий |
ртуть |
|
|
Мякоть |
0,023 |
Менее 0,02 |
0,011 |
Менее 0,00002 |
|
ДУ, мг/кг согласно СанПин 2.3.2.1078-01 |
Не более 0,4 |
Не более 0,2 |
Не более 0,03 |
Не более 0,02 |
ние сахаров в пределах 6,3 %, содержание клетчатки
– 1,12 %. Общее количество золы составляет – 0,7 %. В ее составе обнаружены такие физиологически цен- ные макроэлементы, как калий, магний, кальций, натрий, фосфор, железо. Содержание витамина С со- ставляет 15 мг/100 г.
Содержание токсичных элементов – свин- ца, мышьяка, кадмия и ртути в плодах тык- вы не превышает допустимый уровень согласно СанПин 2.3.2.1078-01 (табл. 2).
Предложен способ производства тыквенного пюре, особенностью которого является сокращен- ное время тепловой обработки при разваривании для сохранения биологически активных веществ, добав- ление лимонной кислоты и сорбата калия в качестве консервантов. Органолептическая оценка пюре пока- зала, что оно имеет однородную, равномерно протер- тую массу, вкус и запах соответствуют тыквенному, цвет однородный желто-оранжевый, присущий зре- лым плодам. Физико-химические показатели ты- квенного пюре представлены в таблице 3.
Массовая доля сухих веществ соответствует требованиям ГОСТ 32742-2014 [38], посторонние примеси не обнаружены. Экспериментально уста- новлено, что по органолептическим и физико-хими- ческим показателям тыквенное пюре соответствует ГОСТ 32742-2014 и может использоваться в качестве добавки для создания творожного мусса.
С целью обоснования применения тыквенного пюре для повышения пищевой ценности молочного
Таблица 3 – Физико-химические показатели качества тыквенного пюре
|
продукта было исследовано содержание биологи- чески активных нутриентов в разработанном пюре (табл. 4).
Табличные данные свидетельствуют о том, что в тыквенном пюре в значительных количествах со- держатся такие биологически активные нутриенты, как пектиновые вещества (суточная потребность со- ставляет 2г), β -каротин (суточная потребность 5 мг), калий (суточная потребность от 400 для детей, до 2500 мг для взрослых), клетчатка.
Для разработки мусса творожного с тыквенным пюре в качестве исходных компонентов использо- вали: творог обезжиренный, молоко сухое обезжи- ренное, воду, желатин, цитрат натрия, сахар, пюре из тыквы. В ходе разработки рецептуры подбирали оптимальные концентрации ингредиентов, обеспе- чивающие высокие органолептические и физико-хи- мические показатели качества готового продукта. В качестве основы и контрольного образца служил мусс творожный без внесения тыквы. Рецептура контрольного образца мусса творожного включала (масса, %): творог обезжиренный – 35,0; молоко су- хое обезжиренное – 6,0; сахар – 20,0; желатин – 1,5; вода – 37,5. Содержание сухих веществ контроль- ного образца составляет 34 %. Творог, используе- мый для приготовления модельных образцов, имел характеристики, соответствующие требованиям ГОСТ 31453-2013 «Творог. Технические условия» [39]. В ходе разработки рецептуры подбирали оп- тимальные концентрации ингредиентов, обе- спечивающие высокие органолептические и физико-химические показатели качества готового продукта. Методом органолептического анализа обосновано количество внесения тыквенного пюре в рецептуру мусса. Оно соответствует 35 % от массы
(табл. 5).
С целью подбора соотношения компонентов и составления научно-обоснованной рецептуры мусса творожного с тыквенным пюре рассматривали со-
Moskvina N.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 1, pp. 32–42
Таблица 5 – Характеристика органолептических показателей образцов мусса творожного, в зависимости от массовой доли вносимого тыквенного пюре
Table 5 – The organoleptic properties of curd mousse samples according to the mass fraction of the pumpkin puree
|
№ образца |
Количество тыквенного пюре ,% |
Наименование показателя качества, оценка в баллах |
||||
|
Вкус |
Запах |
Цвет |
Консистенция и внешний вид |
Общий балл |
||
|
1 |
0 (контроль) |
5,0 ± 0,01 |
5,0 ± 0,00 |
4,9 ± 0,24 |
4,9 ± 0,10 |
19,8 ± 0,02 |
|
2 |
5 |
4,4 ± 0,15 |
4,5 ± 0,20 |
4,1 ± 0,21 |
4,4 ± 0,22 |
17,4 ± 0,65 |
|
3 |
10 |
4,3 ± 0,19 |
4,3 ± 0,19 |
3,6 ± 0,16 |
4,3 ± 0,18 |
16,5 ± 0,43 |
|
4 |
15 |
4,3 ± 0,22 |
4,4 ± 0,21 |
3,8 ± 0,18 |
4,5 ± 0,22 |
17,0 ± 0,62 |
|
5 |
20 |
4,5 ± 0,21 |
4,0 ± 0,8 |
4,0 ± 0,21 |
4,5 ± 0,23 |
17,0 ± 0,70 |
|
6 |
25 |
4,5 ± 0,20 |
4,0 ± 0,20 |
4,5 ± 0,20 |
4,8 ± 0,20 |
17,8 ± 0,68 |
|
7 |
30 |
4,5 ± 0,21 |
4,5 ± 0,16 |
4,5 ± 0,22 |
4,6 ±0,22 |
18,1 ± 0,84 |
|
8 |
35 |
5,0 ± 0,00 |
5,0 ± 0,00 |
5,0 ± 0,00 |
5,0 ± 0,00 |
20,0 ± 0,00 |
|
9 |
40 |
4,8 ± 0,23 |
5,0 ± 0,00 |
4,8 ± 0,21 |
5,0 ± 0,02 |
19,6 ± 0,40 |
|
10 |
45 |
4,5 ± 0,22 |
4,5 ± 0,15 |
4,7 ± 0,20 |
4,6 ± 0,23 |
18,3 ± 0,72 |
Таблица 6 – Соотношение компонентов в составе разработанного мусса творожного с пюре из тыквы
Table 6 – The mixing ratio in the composition of the mousse
|
Компоненты |
Масса, % |
Содержание сухих веществ, % |
|
Творог обезжиренный |
16,0 |
3,2 |
|
Молоко сухое обезжиренное |
3,0 |
2,88 |
|
Желатин |
2,0 |
1,68 |
|
Натрия цитрат |
0,65 |
0,46 |
|
Сахар |
22,0 |
22,0 |
|
Пюре тыквы |
35,0 |
4,55 |
|
Вода |
21,35 |
|
|
Итого: |
100 |
34,77 |
вместное влияние на органолептические показатели массовой доли влаги, количества вносимых желати- на и сахара при заданных значениях концентрации наполнителя с использованием трехмерных графи- ков – поверхностей откликов.
Изучение влияния концентрации сахара, жела- тина, влажности на органолептические показатели мусса творожного с наполнителем из тыквы в кон- центрации 35 % показало, что наилучшие баллы консистенции ( > 4,0) и показателя «вкус + запах» ( > 9,0) наблюдаются при концентрации желати- на в продукте – 1,8–2,4 %, концентрации сахара
– 20,0–24,0 %. При этом влажность моделируемо- го продукта в первом случае варьирует в пределах 66–72 %, во втором – в пределах 62–72 %. На осно-
вании проведенных исследований разработана ре- цептура мусса творожного с пюре из плодов тыквы (табл. 6).
При заданных концентрациях тыквенного пюре, сахара и желатина массу творога, цитрата натрия, сухого молока и воды подбирали с учетом того, что- бы влажность продукта была в пределах 65–66 %, активная кислотность в диапазоне рН 5,4–5,8.
Согласно разработанной рецептуре предложена технология производства мусса творожного с пюре из плодов тыквы. Проведены товароведные иссле- дования показателей качества готового продукта по органолептическим, физико-химическим и микро- биологическим показателям. Установлены сроки хранения разработанного продукта.
Результаты свидетельствуют, что мусс творо- жный имеет высокие органолептические показатели качества на протяжении первых 9 суток хранения и оценивается на «отлично»/ К 12 суткам наблюдает- ся незначительные изменение вкуса, запаха, цвета и консистенции продукта: консистенция становится более липкой, слишком мажущейся, вкус и запах вы- ражены слабее, продукт оценивается на «хорошо».
Увеличение содержания массовой доли влаги во время хранения происходит после 6 суток хранения, но остается в пределах нормы до 9 суток хранения. При хранении до 12 суток содержание влаги имеет предельное значение (68 %), при дальнейшем хра- нении продукта содержание влаги увеличивается, ухудшаются органолептические показатели. В про- цессе хранения повышается активная кислотность и к 12 суткам рН составляет 4,21.
Таблица 7 – Микробиологические показатели безопасности разработанных муссов творожных в течение хранения
Table 7 – Microbiological safety indicators of the mousse
|
Наименование показателя норма |
Значение показателя при хранении, сут. |
||||||||
|
3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
18 |
21 |
|
||
|
Масса продукта (г), в которой не допускается: |
БГКП (колиформы) |
0,01 |
Не обнаружены |
||||||
|
S. aureus |
1,0 |
Не обнаружены |
|||||||
|
Патогенные, в том числе сальмонеллы |
25,0 |
Не обнаружены |
|||||||
|
Дрожжи, КОЕ/ г, не более |
50 |
не обн. |
4 |
12 |
17 |
40 |
55 |
||
|
Плесени, КОЕ/ г, не более |
50 |
не обн. |
6 |
19 |
26 |
44 |
58 |
||
Москвина Н. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 1 С. 32–42
Таблица 8 – Показатели безопасности мусса творожного с наполнителем из тыквы
Table 8 – Safety indicators of the mousse
|
Наименование элемента |
ДУ содержания, мг/кг, (для радионуклидов - Бк/кг), не более |
Фактические значения |
|
|
Токсичные элементы |
Свинец |
0,3 |
Менее 0,01 |
|
Мышьяк |
0,2 |
Менее 0,05 |
|
|
Кадмий |
0,1 |
Менее 0,01 |
|
|
Ртуть |
0,02 |
Менее 0,001 |
|
|
Микотоксины |
Афлатоксин М1 |
0,0005 |
Менее 0,0005 |
|
Радионуклиды |
Цезий-137 |
100 |
0,7 |
|
Стронций-90 |
25 |
0,2 |
|
|
Пестициды |
Гексахлорциклогексан (α β γ – изомеры) |
1,25 |
Менее 0,02 |
|
ДДТ и его метаболиты |
1,0 |
Менее 0,06 |
|
Таблица 9 – Показатели качества мусса творожного с наполнителем из тыквенного пюре
|
Изменение микробиологических показателей и показателей безопасности разработанных муссов творожных в течение их хранения приведены в та- блицах 7 и 8. Анализ табличных данных показыва- ет, что микробиологические показатели творожного мусса остаются в пределах нормы до 18 суток хра- нения. По микробиологическим показателям, со- держанию токсичных элементов, радионуклидов разработанный продукт соответствует требовани- ям СанПиН 2.3.2 1078-01 и требованиям безопас- ности и пищевой ценности пищевых продуктов по ТР ТС 021/2011. Разработаны регламентируемые показатели для продукта. По органолептическим и физико-химическим показателям продукт должен соответствовать требованиям, указанным в табли- це 9. Показатели пищевой ценности на разработан- ный продукт представлены в таблице 10.
На основании полученных результатов мож- но отметить, что уровень удовлетворения суточ- ной потребности при потреблении 100 г продукта по таким нутриентам, как пектиновые вещества, составляет 40 %, по β-каротину – 15 % от реко- мендуемой НИИ питания адекватной нормы, что
Таблица 10 – Показатели пищевой ценности мусса творожного с наполнителем из тыквенного пюре, г/100г
Table 10 – Nutritional values of the mousse, g/100g
|
Наименование нутриента |
Суточная потребность [MP 2.3.1.2432-08] |
Содержание в 100 г продукта |
Уровень удовлетворения суточной потребности, % |
|
Белки, г |
58–117 |
4,5 |
– |
|
Жиры, г |
60–154 |
0,3 |
– |
|
Углеводы, г |
170–420 |
24,5 |
14–5 |
|
Клетчатка,г |
20 |
0,5 |
2,5 |
|
Пектиновые вещества, г |
2,0 |
0,8 |
40 |
|
Калий, мг |
2500 |
135,0 |
5,4 |
|
Кальций, мг |
1200 |
63,6 |
5,3 |
|
Магний, мг |
400 |
11,3 |
2,8 |
|
Фосфор, мг |
800 |
70,0 |
9,0 |
|
Железо, мг |
10 |
0,3 |
3,0 |
|
β-каротин, мг |
5 |
0,8 |
15,2 |
|
Витамин С, мг |
90 |
3,75 |
4,2 |
Moskvina N.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 1, pp. 32–42
Таблица 11 – Использованные в работе номера NCBI представителей рода Cucurbita.
|
Таблица 12 – Оптимальные параметры амплификации фрагментов видоспецифичной ДНК тыквы
при использовании различных видов праймеров
Table 12 – Optimum parameters for the amplification of pumpkin orphan gene according to various types of primers
|
Наименование параметров |
Праймеры, разработанные на основе гена matK хлоропластного генома |
||
|
Концентрация праймеров, пкмоль |
10 |
||
|
Режим амплификации |
1. 2. циклов |
95 °С – 3 мин. 95 °С, 10 с 60 °С, 10 с 72 °С, 20 с |
40 |
позволяет позиционировать продукт не только как продукт повышенной пищевой ценности, но и как обогащенный. На данный вид продукта разработаны и утверждены технические условия (ТУ 9282-250- 020683315-2018) и технологическая инструкция (ТИ 9282-250-020683315-2018).
Для идентификации плодов тыквы в муссе тво- рожном использована полимеразно-цепная реакция (ПЦР). На основе базы данных GenBank NCBI в ка- честве гена-мишени выбран ген matK хлоропластно- го генома (табл. 11). На основании выбранных в базе Genbamk NCBI нуклеотидных последовательностей видов рода Cucurbita проведен поиск презентатив- ных нуклеотидных последовательностей гена matK хлоропластного рода Cucurbita.
С помощью различных программных пакетов на основе гена matK разработаны и сконструированы универсальные праймеры, подобраны условия про- ведения амплификации (табл. 12).
Результаты по апробации оптимизированного метода ПЦР с использованием разработанных прай- меров на основе гена matK хлоропластного генома представлены на электрофореграмме (рис. 1) где отмечаются четкие полосы, соответствующие мо-
Рисунок 1 – Электрофореграмма продуктов амплификации ДНК тыквы в пюре и муссе творожном с использованием праймеров, разработанных на основе
гена matK хлоропластного генома: К(–) – отрицательный контроль; Т – свежие плоды тыквы; П – пюре из тыквы; М – мусс творожный; м.в. – маркер молекулярного веса
Figure 1 – Electrophoregram of amplification products of pumpkin DNA in the mousse using primers developed on the basis of the matK gene of the chloroplast genome: К(-) – negative test; T – fresh pumpkins; П – pumpkin cream; M - cottage cheese mousse;
м.в. – molecular weight marker
лекулярной массе длин ампликонов используемых праймеров (297 bp – для фрагмента гена matK).
Результаты проведенных исследований позволя- ют рекомендовать для идентификации плодов тык- вы в пищевых продуктах классический метод ПЦР с определением продуктов амплификации в агароз- ном геле с использованием праймеров, разработан- ных на основе гена matK хлоропластного генома.
Выводы
Проведенная экспериментальная работа позво- лила определить комплекс методических аспектов контроля качества молочных продуктов с раститель- ными добавками на примере мусса творожного с пюре из тыквы.
К ним относят оценку биологической ценности и качества по органолептическим и физико-хими- ческим показателям, а также оценку подлинности применяемого в технологии растительного сырья и полуфабрикатов с использованием молекуляр- но-генетического анализа. Установлено, что тыква твердокорая сорта Адажио, широко районируемая в Кемеровской области, является источников биоло- гически активных веществ: β-каротина, клетчатки, пектиновых и минеральных веществ. Оценка каче- ства плодов тыквы по органолептическим и физи- ко-химическим показателям показала соответствие требованиям ГОСТ 7975-2013. Содержание токсич- ных элементов (свинца, мышьяка, кадмия и ртути) в плодах тыквы не превышает допустимый уровень и соответствует требованиям СанПин 2.3.2.1078-01.
Экспериментально установлено, что по органо- лептическим и физико-химическим показателям тыквенное пюре соответствует ГОСТ 32742-2014 и может использоваться в качестве добавки для созда- ния творожного мусса.
Установлено, что в тыквенном пюре в значи- тельных количествах содержатся такие биологиче- ски активные нутриенты как пектиновые вещества, β-каротин, калий и клетчатка. В переработанном продукте плодов и овощей практически невозможно идентифицировать вид используемого сырья, приме- няя органолептические и физико-химические методы анализа, а вкус и запах можно имитировать внесен- ными пищевыми добавками. Органолептические ме- тоды не пригодны в силу измельчения плодов, а физико-химические показатели, такие как содержа- ние сухих веществ, сахаров, пектиновых веществ, ор-
Москвина Н. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 1 С. 32–42
ганических кислот, титруемая кислотность, у многих видов переработанного сырья очень близки.
Научно-обоснованы и разработаны рецептура, технология производства мусса творожного с пюре из тыквы с учетом сбалансированности компонен- тов, комплиментарности органолептических по- казателей (гармоничный вкус и привлекательный внешний вид), а также влияния вносимого плодово- го сырья на физико-химические показатели.
Определено оптимальное количество тыквен- ного пюре, вносимого в рецептуру (35 % от массы), совместное влияние рецептурных компонентов и плодового сырья на показатели качества готового продукта.
Проведены товароведные исследования показа- телей качества готового творожного мусса с пюре из тыквы по органолептическим, физико-химическим, микробиологическим показателям и содержанию токсичных элементов, радионуклидов. Показано, что внесение плодового сырья позволяет получить продукт повышенной пищевой ценности с высокими потребительскими свойствами. Показатели пищевой ценности мусса творожного с пюре из тыквы свиде- тельствуют, что уровень удовлетворения суточной потребности при потреблении 100 г продукта по та- ким нутриентам, как пектиновые вещества, состав- ляет 40 %, по β-каротину – 15 % от рекомендуемой НИИ питания адекватной нормы, что позволяет по- зиционировать продукт не только как продукт повы-
шенной пищевой ценности, но и как обогащенный. Установлены оптимальные сроки хранения разра- ботанного мусса творожного с наполнителем из ты- квенного пюре – 7 суток, на протяжении которых продукт сохраняет свои первоначальные свойства.
Для идентификации тыквы в полуфабрикате и молочном продукте применен молекулярно-гене- тический анализ. На основе базы данных GenBank NCBI в качестве гена-мишени выбран ген matK хло- ропластного генома. С помощью различных про- граммных пакетов на основе гена matK разработаны и сконструированы универсальные праймеры. Экс- периментальным путем подобраны оптимальные параметры проведения амплификации фрагментов видоспецифичной ДНК тыквы. Результаты электро- фореграмм показывают, что плоды тыквы надежно идентифицируются в пюре и муссе творожном при использовании праймеров, синтезированных на ос- нове гена matK хлоропластного генома.
Результаты проведенных исследований позволя- ют рекомендовать для идентификации плодов тык- вы в пищевых продуктах классический метод ПЦР с определением продуктов амплификации в агарозном геле с использованием праймеров, разработанных на основе гена matK хлоропластного генома.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте- ресов.
1. Бабулина, М. А. Разработка технологии кисломолочного десерта, обогащенного сывороточными белками про- рощенными бобами чечевицы / М. А. Бабулина, Л. А. Силантьева // Пищевая промышленность. - 2014. - № 9. - С. 12-14.
2. Каблукова, Е. В. Перспективы использования растительного сырья для повышения пищевой ценности кисло- молочных продуктов / Е. В. Каблукова, А. Д. Тошев // Материалы 66-й научной конференции «Наука ЮУрГУ» / Южно-У- ральский государственный университет. - Челябинск, 2014. - С. 364-367.
3. Малоева, Е. Н. Современные тенденции разработки молочных продуктов лечебно-профилактического назначе- ния / Е. Н. Малоева, Е. Е. Ходакова // Качество продукции, технологий и образования : материалы X Международной научно-практической конференции / Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова. - Магнитогорск, 2015. - С. 83-86.
4. Омарова, А. Совершенствование технологии национальных молочных продуктов с использованием раститель- ного сырья / А. Омарова, Н. Машанова // Международный студенческий научный вестник. - 2016. - № 3-1. - С. 24-27.
5. Пилипенко, Т. В. Использование сырья растительного происхождения при создании продуктов питания с функциональными свойствами / Т. В. Пилипенко // Научный альманах. - 2016. - Т. 21, № 7. - С. 427-430. DOI: https://doi. org/10.17117/na.2016.07.01.427.
6. Рощупкина, О. Е. Перспектива сочетания вторичного сырья молочной промышленности и растительного сырья при создании кисломолочного продукта / О. Е. Рощупкина // Научные исследования. - 2017. - Т. 12, № 1. - С. 13-14.
7. Харитонова, И. Б. Возможность использования добавок растительного происхождения при производстве кис- ломолочных продуктов / И. Б. Харитонова, Л. А. Силантьева // Процессы и аппараты пищевых производств. - 2011. - № 2. - С. 222-226.
8. ТР ТС 033/2013 О безопасности молока и молочной продукции. 2013. - 107 с.
9. МУ 4.1./4.2.2484-09 Оценка подлинности и выявление фальсификации молочной продукции: Методические ука- зания. 2009. - 30 с.
10. Кобзева, Т. В. Контроль качества молокосодержащих продуктов / Т. В. Кобзева, Е. А. Юрова // Молочная про- мышленность. - 2011. - № 2. - С. 48-49.
11. Баранова, М. Л. Мнение эксперта. Необходимо внести изменения в нормативную базу / М. Л. Баранова // Кон- троль качества продукции. - 2016. - № 7. - C. 58-59.
12. Буданина, Л. Н. Применение метода ДСК для идентификации консервированных молочных продуктов / Л. Н. Буданина, А. Л. Верещагин, Н. В. Бычин // Техника и технология пищевых производств. - 2015. - Т. 37, № 2. - С. 98-103.
13. Дунин, С. А. Контроль качества молочной продукции по жирнокислотному составу / С. А. Дунин // Методы оценки соответствия. - 2012. - № 5. - C. 18-23.
14. Ивахненко, Т. Е. Исследование проблемы идентификации и выявления фальсификации молока и молочной продукции / Т. Е. Ивахненко // Особенности государственного регулирования внешнеторговой деятельности в современ- ных условиях : материалы научно-практической конференции / Российская таможенная академия, Ростовский филиал.- Ростов, 2015. - С. 206-214.
15. Каламкарова, Л. И. К вопросу о фальсификации молока и молочной продукции в республике Казахстан / Л. И. Каламкарова // Медицина. - 2013. - № 11. - С. 5-8.
16. О фальсификации молока и молочных продуктов / А. Н. Мазаев, И. А. Шель, М. А. Попова [и др.] // Молодой ученый. - 2014. - Т. 71, № 12. - С. 90-92.
17. Малых, М. А. Проблемы идентификации молочной продукции и пути их решения / М. А. Малых, Е. Л. Поли- ектова // Контроль качества продукции. - 2017. - № 2. - С. 6-9.
18. Серажутдинова, Л. Д. Идентификация молочной продукции: проблемы и решения / Л. Д. Серажутдинова, М. А. Малых // Методы оценки соответствия. - 2013. - № 1. - С. 22-25.
19. Флоринская, Е. Э. Анализ перспективы развития идентификации и фальсификации молочной продукции / Е. Э. Флоринская // Международный научный журнал. - 2017. - № 4. - С. 67-72.
20. Установление фальсификации молочной продукции методами газовой хроматографии / Ф. А. Чмиленко, Н. П. Минаева, А. В. Сандомирский [и др.] // Методы и объекты химического анализа. - 2009. - Т. 4, № 1. - С. 60-66.
21. Школьникова, М. Н. Обзор современных методов идентификации цельномолочных продуктов / М. Н. Школь- никова // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2017. - Т. 130, № 7. - С. 90-97.
22. Exploring authentic skim and nonfat dry milk powder variance for the development of nontargeted adulterant detection methods using nearinfrared spectroscopy and chemometrics / L. L. Botros, J. Jablonski, C. Chang [et al.] // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2013. - Vol. 61, № 41. - P. 9810-9818. DOI: https://doi.org/10.1021/jf4023433.
23. Cozzolino, D. Recent trends on the use of infrared spectroscopy to trace and authenticate natural and agricultural food products / D. Cozzolino // Applied Spectroscopy Reviews. - 2012. - Vol. 47, № 7. - P. 518-530. DOI: https://doi.org/10.1080/057049 28.2012.667858.
24. Rapid detection of melamine in milk powder by near infrared spectroscopy / C. Lu, B. Xiang, G. Hao [et al.] // Journal of Near Infrared Spectroscopy. - 2009. - Vol. 17, № 2. - P. 59-67. DOI: https://doi.org/10.1255/jnirs.829.
25. Onosovskaya, N. N. Identification of milk and milk products / N. N. Onosovskaya / Сыроделие и маслоделие. - 2011. - № 3. - С. 13-14.
26. Архипов, А. Н. Сравнительный анализ геномов организмов, используемых в производстве пищевых добавок / А. Н. Архипов, О. В. Мудрикова, Н. А. Масунов // Техника и технология пищевых производств. - 2010. - Т. 19, № 4. - С. 77-81.
27. Методы ДНК-технологии для идентификации растительного сырья в молочных продуктах / А. Ю. Просеков, О. В. Мудрикова, А. В. Булавина [и др.] // Молочная промышленность. - 2011. - № 12. - С. 62-63.
28. Фомина, Т. А. Разработка метода идентификации видовой принадлежности мясных и растительных ингреди- ентов на основе полимеразной цепной реакции в режиме реального времени: автореф. дисс. канд. техн. наук: 05.18.04 / Фомина Татьяна Алексеевна. - М., 2012. - 149 с.
29. Pat. JP2009279002 (A). Primer and method for detecting specific plant / Kimie I., Shigeru N., Katsutoshi O.; Nissin Foods Holdings Co Ltd. - № P2009-174728; заявл. 27.07.09; опубл. 03.12.09.
30. Pat. WO2006040373. Identification of dna in raw or processed foods and compound feeds / Bautista S. C., Jose M.; Puyet Catalina, Antonio; Schönhuth Meyer, Susana (ES). - № PCT/ES2005/000486; заявл. 08.09.2005; опубл. 20.04.2006.
31. Голубцова, Ю. В. Теория и практика видовой идентификации плодово-ягодного сырья в продуктах на молочной основе / Ю. В. Голубцова. - Кемерово : Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2017. - 140 с.
32. ТР ТС 021/2011 О безопасности пищевой продукции. 2011.
33. Боровиков, В. П. Прогнозирование в системе Statistica в среде Windows DJVU / В. П. Боровиков, И. Г. Ивченко. - М. : Финансы и статистика, 2000. - 380 с.
34. Голубцова, Ю. В. Идентификация плодово-ягодного сырья в продуктах питания методом ПЦР / Ю. В. Голубцо- ва. - Кемерово : Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2017. - 17 с.
35. Скрипников, Ю. Г. Технологические особенности производства тыквенного пюре / Ю. Г. Скрипников, В. Ф. Винницкая, М. Ю. Коровкина // Достижения науки и техники АПК. - 2008. - № 8. - С. 50-51.
36. Борисенко, В. В. Изучение биохимического состава плодов тыквы сорта «Витаминная» / В. В. Борисенко, Б. В. Фолиянц // Молодой учёный. - 2015. - Т. 102, № 22. - С. 98-100.
37. ГОСТ 7975-2013. Тыква продовольственная свежая. Технические условия. - М. : Стандартинформ, 2014. - 5 с.
38. ГОСТ 32742-2014. Полуфабрикаты. Пюре фруктовые и овощные консервированные асептическим способом. Технические условия. - М. : Стандартинформ, 2014. - 10 с.
39. ГОСТ 31453-2013. Творог. Технические условия. - М. : Стандартинформ, 2013. - 8 с.
