автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Влияние условий хранения на качественные показатели и содержание общей ДНК в различных типах соевых белковых продуктов

На правах рукописи

! ПОПОВА Мария Юрьевна

I

I

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ХРАНЕНИЯ НА КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ И СОДЕРЖАНИЕ ОБЩЕЙ ДНК В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ I СОЕВЫХ БЕЛКОВЫХ ПРОДУКТОВ

I

I

Специальность 05.18.07 - биотехнология пищевых продуктов (перерабатывающие отрасли АПК)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени | кандидата технических наук

I

I »

Москва 2003 г.

Работа выполнена на кафедре «Химия пищи и биотехнология» в Московском государственном университете прикладной биотехнологии (МГУПБ)

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН Скрябин К. Г.,

доктор технических наук, профессор Жаринов А.И.

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Крылов И.А.,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Кроха Н.Г.

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. Горбатова В.М.

Защита диссертации состоится «_» 2003 г. в_ час на

заседании диссертационного совета при Московском государственном университете прикладной биотехнологии по адресу: 109316, Москва, ул. Талалихина, д. 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПБ.

Автореферат разослан » 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Забашта А.Г., проф., к.т.н.

0.ООЗ- А 154(

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: В результате развития биотехнологии на российском пищевом рынке появился широкий спектр препаратов и ингредиентов, полученных из генетически модифицированных источников (ГМИ: соя, кукуруза, картофель) и преднашаченных для использования в произволе!не пищевых продуктов.

Законодательством РФ с учетом международного опыта в действие введен особый порядок оценки безопасности и качества, а также регистрации пищевой продукции, полученной из ГМИ: Письмо Главного санитарного врача Российской Федерации от 1.10.2002 г. «Об обязательной маркировке препаратов, содержащих более 5 % генетически модифицированных компонентов и проведении медико-биологической оценки безопасности пищевой продукции, изготовленной с применением ГМ - сырья».

В то же время, анализ научно-технической литературы показывает, что несмотря на еошмеримость масштабов производства традиционных и ГМ -культур, остается ней ¡ученным вопрос, связанный с сохранностью общей ДНК в пищевых продуктах, произведенных на основе этих культур и с дальнейшей необходимостью маркировать пищевой продукт. Особенно это актуально для сои, белковые продукты которой - СБП (в том числе и полученные из ГМИ) широко используются в российской пищевой промышленности (концентраты, изоляты, текстураты, мука).

Было высказано предположение, что концентрация ДНК в соевых белковых продуктах будет снижаться в процессе хранения. В связи с этим было проведено исследование с целью оценки влияния условий хранения на качественные показатели СБП в процессе длительного хранения, в том числе, по изменению количества суммарной ДНК в соевых продуктах.

Естественно, при хранении СБП могут происходить изменения оркчно-лептических, фшико-химических, микробиологических и молекулярно-биологическнх показателей, что может негативно сказаться на качестве, как сырья, так и готовой продукции. Анализ отечес!венной

/

чяруК»Жигш ни г^-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Петербург >

оэ т:> »хт^/у.

ратуры, показал отсутствие каких - либо сведений и рекомендации по оптимизации условий хранения соевых белковых продуктов в различных влажно-стных условиях при температуре (20±2) °С.

В связи с вышеизложенным, весьма актуальным является изучить как динамику количественного изменения общей ДНК, так и изменения основных качественных показателей СБП в процессе хранения при варьировании уровней относительной влажности воздуха и температуре (20±2) °С.

Цель и задачи исследования. Целью диссертации являлось исследовав динамику основных качественных характеристик СБП в процессе хранения при различных параметрах относительной влажности воздуха, в частносш, характер изменения содержания общей ДНК в белковых продуктах.

Для достижения поставленной цели предполагалось решение следующих задач:

- подобрать методику выделения ДНК применительно к СБП;

- изучить характер изменения комплекса физико-химических, органолеп-шческих, микробиологических и биологических показателей различных типов соевых белковых продуктов (2 вида муки, концентрат, 2 вида нзо-лятов) в зависимости от варьирования относительной влажности воздуха в процессе пролонгированного хранения;

- оценить степень деградации общей ДНК в белковых продуктах при помощи ПЦР-анализа;

- сформулировать научно-практические рекомендации по условиям хранения соевых белковых продуктов.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- обоснована необходимость выделение ДНК из СБП по усовершенствованной методике с применением низкотемпературных режимов кислотной экстракции;

- получены новые данные о количественном содержании суммарной ДНК в белковых препаратах в процессе длительного хранения и молекуляр-но-биологической оценки сохранности ДНК при помощи ПЦР-анализа;

2

- установлены закономерности изменения основных качес1 венных показателей (органолептических, физико-химических и микробиологических) соевых белковых продуктов различных типов при варьировании относительной влажности воздуха и периода хранения (температура (20±2) °С);

Практическая ценность работы. Определены условия и предельные периоды хранения соевых белковых продуктов в реальных производственных условиях. Сформулированы предложения по выбору рациональных условий хранения белковых продуктов при различных значениях относительной влажности среды. Подготовлены предложения по включению результатов данной работы в новую редакцию "Методических указаний по медико-биологической оценке пищевой продукции, полученной из генетически модифицированных источников. МУК 2.3.2.970-00".

Апробация работы. Результаты выполненного исследования были представлены в следующих конференциях: научно-техническая конференция «Современные достижения биотехнологии» (2002 г., Москва); Международная научная конференция «Живые системы и биологическая безопасность населения» (2002 г., Москва).

Публикации. По материалам работы опубликовано 10 работ.

Структура и объем работы. Диссертация сосюит из введения, обзора литературы, методов экспериментальных исследований, результатов и их обсуждения, выводов, списка источников литературы и приложений.

Раб01а изложена на 147 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 43 рисунка, библиография включает 125 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы.

В первой главе приведен аналитический обзор научно-технических данных но вопросу использования сырья, полученного из генетически модифицированных источников (ГМИ), проблемам безопасности пищевых продуктов, полученных на основе генетически модифицированных культур.

Рассмотрены вопросы, касающиеся безопасности пищевых продуктов. Проведен анализ процессов, происходящих в пищевых продуктах и ишреди-енгах под воздействием различных факторов (рН, температуры, относительной влажности воздуха и т.д.) в процессе хранения.

На основании проведенного анализа литературы сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе «Экспериментальная часть исследования» дана характеристика объектов исследования, описаны условия постановки эксперимен-ia и методы определения изучаемых показателей.

Объектами исследования являлись: мука соевая двух типов - обезжиренная дезодорированная и полножирная (производство Россия), соевый белковый концентрат «Unico НС» (Lodeis croksaan B.V., Нидерланды), соевые белковые изоляты двух типов - «Сампросоя 90МР» и «Сампросоя 90PI» (Cendal soya, USA).

Исследования проводили в соответствии со следующей схемой (рис. 1). Массовую долю влаги и жира, величину рП, степень гидролиза белка и окисления лииидов определяли по стандартным методикам. Микробиологические показатели: КМАФАнМ, наличие бактерий группы кишечной палочки (БГКГ1) и нато1енных микроорганизмов (сальмонелл), а также определение дрожжей и плесневых грибов - по стандартным методикам СанПиН 2.3.2 1078-01 под руководством д.в.н. Костенко Ю.Г. (ВНИИМП).

Количественное определение ДНК в СБП проводили по модифицированной мешдике (методом кислотной экстракции с применением низкотемпературных режимов), а молекулярно-биологическую оценку сохранности

4

общей ДНК в СБП в процессе хранения

Параметры хранения

Т = (20 ± 2)" С;

I = 0-6 мес., (Ь = 5-8: 79: 93 %.

Рис. 1 - Схема проведения исследования (1-12 - см. табл. 1). 5

ДНК в СБГ1 в процессе пролонгированного хранения методом ПЦР по стан-дар I ной методике Wizard на приборе Genius (Techne, Франция) с применением термостабильной полимеразы BioTaq ("Диалат ЛТД", Москва) под руководством д.б.н. Кузнецова Б.Б., Центр «Биоинженерии» РАН.

Повторность опытов трех и пятикратная. Обработку экспериментальных данных проводили методами математической статистики (относительная погрешнос1ь эксперимента - 8); регрессионный анализ - используя программу па основе усовершенствованного метода наименьших квадратов кафедры «Компьютерных техноло! ий и систем» МГУПБ.

Таблица I

Методы, используемые в исследовании:

№№ Метод №№ Метод

Молекулярно-биологнческая Физико-химические показатели.

оценка: 4. Массовая доля влаги;

1. Методика выделения ДНК из 5. Массовая доля жира;

СБП; 6. Аминоаммиачный азот;

2. Определение количества ДНК в 7. рН;

СБП с помощью дифениламина; 8. Пероксидное число;

3 ПЦР-анализ сохранности ДНК Микробиологические показатели:

СБП 01 условий хранения. 9. КМАФАнМ (КОЕ/г);

Ош анолептические показатели: Санитарно-показательпые:

Внешний вид; цвет; запах. 10. - сальмонеллы;

11. - БГКП;

12. Плесени, дрожжи

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ II ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Модифицированная методика выделения ДНК щ соевых белковых продуктов

В данной главе изложены обоснование и принципы выделения суммарной ДНК из белковых продуктов. С целью осуществления выбора наиболее подходящей методики выделения ДНК из СБП проводилась сравнительная оценка данных экстрагирования ДНК из белковых продуктов по стандартной и модифицированной методике. На основании полученных данных нами была подобрана усовершенствованная методика сугубо для белковых продуктов.

ДИК из белковых продуктов выделяли методом кислотной экстракции с применением низкотемпературных режимов Т = (4 ± 2) °С. Далее полученный препарат ДНК можно использовать для ее количественного определения.

Изменение количественного содержания общей ДНК в процессе хранения

Определение количества ДНК в соевых белковых продуктах, проведенное с помощью дифениламинового теста показало (рис. 2-3), что в процессе длительного хранения, вне зависимоеш от влажностных условий во всех образцах СБП наблюдается монотонное снижение концешрации общей ДНК в расчет на 1 г препарата. Наиболее выражены эти изменения в ирена-ра1а\ муки полножирной, обезжиренной дезодорированной и соевого белкового изолята при относительной влажности воздуха 93 %. Минимальные изменения были характерны для соевого белкового изолята при относительно низких значениях ф = 5-8 %. По всей видимости, отмеченный эффект обусловлен развитием процесса гидролиза белка, о чем свидетельствуют данные по динамике накопления аминоаммиачного азота в объектах.

Сопоставление данных, характеризующих количество ДНК (в исходных и подвергнутых хранению при ф = 5-8 % аналогичных объектах: 2 вида муки, 2 вида изолятов), дает основание предположить, что различия между

7

У =159.82-11 6Х ---

У=141.25-10.1Х

У=131.07-8.9Х

120---------

Период хранения, месяцы а). Мука соевая полножирная

у=юбл: -0.7Х2

У=103 3-0.9 X 2

У =91.1-0.9 X2

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 Период хранения, месяцы

б). Мука соевая обезжиренная дезодорированная

| - (р = 5 %; ¡¡¡§¡-79%;

• 93 %.

Рис. 2

- Изменение содержания общей ДНК в муке соевой в процессе хранения

образцами внутри каждой группы обусловлены как спецификой технологии их производства, особенностями химического состава, так и различной продолжительностью хранения объекта перед взятием образцов на исследование: более низкие значения ДНК соответствуют образцам с длительными периодами хранения перед началом эксперимента.

Перерасчет концентрации ДНК на 1 г белка в препарате показал, чго 1енденция снижения концентрации общей ДНК в процессе хранения сохранилась.

Таким образом, анализ полученных результатов дает основание утверждать, что в результате развития гидролитических процессов в соевых белковых препаратах имеет место снижение количества общей ДНК, причем скорость снижения ее концентрации зависит как от вида СБП, так и от продолжительности хранения и относительной влажности среды.

При хранении в условиях повышенной относительной влажности более существенное снижение содержания ДНК в белковых продуктах имеет место после 1,5-2 месяцев хранения. Одновременно можно предположить, что удлинение периода хранения соевых белковых препаратов (без вскрытия упаковки) перед началом технологического использования будет также сопровождаться снижением концентрации ДНК в объектах, что является значимым при определении необходимости проведения ПНР-анализа на наличие ГМИ.

ПЦР-аналпз сохранности ДНК в СБП в процессе хранения

Пригодность для ПЦР препаратов ДНК, полученных кислотной экстракцией из СБП, определяли в ПЦР с праймерами ОтаР-ОтаК. Из анализа данных (рис. 4) следует, что ДНК, полученная методом кислотной экстракции из СБП, вне зависимости от срока хранения белковых продуктов, непри-юдна для получения продуктов ПЦР, достаточных для уверенного выявления гена-мишени в ДНК.

Для целей ПЦР диагностики ДНК из препаратов СБП выделяли по \Vizai¿-технологии фирмы Ргоше§а, США (щелочная экстракция); при проведении полимеразно-цепной реакции применяли праймерную систему, спе-

10

цифичную для гена chalcone synthase G.max Gmachs2, идентификационный номер GenBank Х65636.1. В качестве контроля использовали ДНК кукурузы (гегерологичныи контроль); препарат ДНК сои сорта Уссурийская 52, а также проводили контрольную ПЦР в отсутствие матричной ДНК.

3Í

«»ja»

Рис. 4. ПЦР на препаратах ДНК из СБП различного срока хранения.

1,15- маркер молекулярной массы ДНК, GeneRuler 100 b, Fermentas #SM0321;

2-11- ПЦР на препарате ДНК из СБП

12 - ПЦР на препарате ДНК кукурузы (гетерологичный контроль); 13-1 НДР на препарате ДНК сои сорта Уссурийская 52; 14 - контрольная ПЦР в отсутствие матричной ДНК.

Праймеры имели следующий состав:

GmaF: 5'- ССТ TCG ТСС СТС CGT САА GCG ТТА С -3', позиция 1317

- 1341

GmaR: 5'- А AT TGC CGG ТСС АСС AGG GTG TGC А -3', позиция 1770

- 1794

и обеспечивали получение в результате проведения ПЦР продукта длиной 477 пар нуклеотидов.

il

Из анализа данных (рис. 5), следует, что даже при хранении СБП в самых неблагоприятных условиях (0-6 месяцев, относительная влажность воздуха 79 и 93 %, температура (20±2) °С), препараты ДНК, полученные из них щелочной экстракцией, оказались пригодными для проведения ПЦР диагностики на наличие гена-мишени.

1 23456789 1011 1213 14 1S

\ Ш ^ " « -' i

►» f tí hí »-ттвътщ''-'- «

Рис. 5. Оценка пригодности препаратов ДНК, полученных кислотной экстракцией, для проведения ПЦР.

1 - маркер молекулярной массы ДНК, GeneRuler 100 b, Fermentas #SM0321;

2-6 - ПЦР на препаратах ДНК из СБП, срок хранения - 0 мес.;

7-11 — ПЦР на препаратах ДНК из СБП, срок хранения - 6 мес., ф=93%;

12 - ПЦР на препарате ДНК сои сорта СИБНИИК-32;

13 - ПЦР на препарате ДНК трансгенной сои Stine RR (Monsanto, USA);

14 - контрольная ПЦР в отсутствие матричной ДНК.

При оценке содержания ДНК в образце пищевого продукта, исследуемого на содержание ГМИ, следует использовать метод кислотной экстракции ДНК, в то время как при подготовке ПЦР для идентификации и определения содержания ГМИ - метод щелочной экстракции (по технологии Wizaid).

Таким образом, первый метод позволяет точно определяв содержание ДНК с тем, чтобы рассчитать количество образца для выделения ДНК ще-

лочным методом, но дает на выходе препараты ДНК, непригодные для постановки 11ЦР. Щелочное выделение по технологии Wizard, обладая ограничением по размеру выделяемой ДНК (от 300 до 10000 пар нуклеотидов), не t позволяет проводить количественную оценку содержания ДНК в образце

пищевого продукта, но дает препараты ДНК, пригодные для постановки ПЦР. Можно сделать заключение, что сочетание обоих методов позволяет , получить данные о количественном содержании и степени сохранности ДНК

исследуемого пищевого продукта.

В следующей главе изложены данные, характеризующие влияние усло-1 внй хранения на изменение основных качественных показателей СБП.

Изменение органолептических и физико-химических показателей СБП в процессе хранения Органолептические исследования показали (табл. 2), что у СБП всех типов наблюдается сходная тенденция - с увеличением относительной влажности воздуха и продолжительности срока хранения наблюдается ухудшение базовых сенсорных показателей и обильный рост плесени. Установлено, что при повышенных значениях относительной влажности воздуха (79 и 93 %) наихудшими органолептическими показателями обладали: мука соевая полножирная и СБИ "Сампросоя 90Р1", появление негативных характеристик у базовых сенсорных показателей СБК «Unico НС» наблюдалось на 4-5-ом месяце хранения. Уменьшение же влажности среды позволяет продлить период t> хранения на 1,5-2 месяца.

При изучении динамики физико-химических характеристик в процессе хранения СБП было выявлено, что по мере увеличения периода хранения ^ происходит смещение рН в кислую область, а также изменение массовой до-

ля влаги в препаратах (табл. 3). Показано, что степень выраженности этих изменений зависит от типа соевого белкового препарата, относительной влажности воздуха и от периода хранения СБП.

При повышенном уровне относительной влажности воздуха (79 и 93 %), вла! а сорбируется белковым препаратом, в результате чего интенсифициру-

Í3

Изменение органолептических показателей СБП в процессе хранения

Объект Ч> хранения % Период появления негативных характеристик, месяцы

Внешний вид Цвет Запах Плесень

1 2 3 4 5 6

С.М. обезжиренная дезодорированная Исходные данные + + + +

5±2 2 2 3 2

79±2 2 2 3 2

93±2 2 2 3 2

С.М полножириая Исходные данные + + + +

5±2 4 2 3 +

79±2 3 3 3 3

93±2 2 3 3 2

СБК «ишсо 11С» Исходные данные + + + +

5±2 5 5 5 5

79±2 3 4 3 3

93±2 3 3 4 3

СБИ "Сампросоя 90МР" Исходные данные + + + +

5±2 4 4 4 4

79±2 2 3 3 2

93±2 2 3 2 2

СБИ "Сампросоя 90РГ Исходные данные + + + +

5±2 3 3 3 4

79±2 2 3 3 2

93±2 2 3 3 2

+ - полное соответствие требованиям ТУ.

н

Изменение массовой доли влаги %) и величины рН СБП в процессе хранения, У<12

Объект Относит. влажн. <р. % Период хранения

Исходные данные 1 месяц 2 месяц 3 месяц 4 месяц 5 месяц 6 месяц

ТУ Опытные

РН W рН W рН W рН W РН W рН W рН W РН W

С.М. обезжиренная дезодорированная 5±2 7,00 7,7 6,72 7,7 6,72 6,2 6,65 5,8 6,62 5,7 6,57 5,7 6,55 5,7 6,50 5,7

79±2 7,00 7,7 6,72 7,7 6,89 8,6 6,58 16,2 6,42 18,1 6,10 20.2 5,90 21,4 5,60 22,6

93 ±2 7,00 7,7 6,72 7,7 6,70 12,4 6,50 22,5 6,20 23,2 5,80 24,1 5,60 25,4 53 26,0

С.М. полножирная 5±2 7,00 4,7 6,67 4,7 6,53 5,1 6,44 5,1 6,36 5,1 6,27 5,2 6,20 52 6,20 5,2

79±2 7,00 4,7 6,67 4,7 7,08 7,1 6,90 9Д 6,68 10,4 6,68 12,1 6,10 13,0 5,10 14,2

93±2 7.00 4,7 6,67 4,7 6,40 5,5 6,10 15,5 5,80 19,0 5,40 21,8 5,00 22,6 4,80 24,8

СБК "Unico НС" 5-±2 6,60 6,9 6,85 6,0 6,82 6,5 6,80 6,2 6,72 5,0 6,63 5.0 6,60 5,0 6,50 5,0

79±2 6,60 6,9 6,85 6,9 6,81 6,7 6,78 19,8 6,67 24,1 6,66 29,3 6,62 31,2 6,40 33,1

93±2 6.60 6.9 6,85 6,9 6,80 9,9 6,70 20,8 6,50 25,3 6.20 29,4 6,10 32,9 6.00 35,2

СБИ "Сампросоя 90МР" 5±2 6,8-7,2 4,0 6,97 5,9 6,88 5,9 6,88 5,44 6.80 5,0 6.52 4,9 6,51 4,9 6,51 4,8

79±2 6,8-7,2 4,0 6,97 5,9 6,92 5,9 6,84 16,7 6,81 18,5 6,80 19.0 6,56 21,1 6,50 23.0

93±2 6.8-7,2 4,0 6,97 5,9 6,90 16,8 6,81 23,8 6,80 24,0 6,60 25,2 6,52 25.7 6,50 25,9

СБИ "Сампросоя 90PI" 5±2 6,49 4.5 6.48 5,9 6,46 5,8 6,40 5,5 6,20 4,9 6,08 4,7 6.00 4,6 6,00 4,51

79±2 6,49 4,5 6,48 5,.9 6,41 6.8 6,00 25,5 6,00 27,7 5,88 28,6 5,72 29,0 5,59 29,5

93±2 6,49 4,5 6,48 5,.9 6,40 18,5 6,35 29,4 6,31 30,1 6,18 32.4 6,00 32.8 5,88 33,1

Все данные в таблице приведены с погрешностью эксперимента 5 ± 0,5.

ется ход гидролитических и окислительных процессов и происходит накопление продуктов распада белка и окислительной порчи липидов. Данное положение подтверждают результаты экспериментальных исследований (рис. 6-7), характеризующие динамику количества аминоаммиачного азота в объ-

I

ектах, а также интенсивное развитие процесса окисления липидной фракции соевых препаратов, особенно с высокой массовой долей жира, что влечет за собой появление значительного количества продуктов окислительной порчи липидов (пероксидов, кетонов, альдегидов и др.). Динамика пероксидных чисел представлена в табл. 4.

Исходя из представленных данных, можно объяснить, что смещение рН $

в кислую область, по всей видимости, происходит вследствие интенсивного развития процессе накопления аминоаммиачного азота и появления большого количества отрицательно заряженных аминокислот. Окисление липидной фракции белковых препаратов, особенно с высоким содержанием жира, влечет за собой появление значительного количества продуктов окислительной | порчи (пероксидов, кетонов, альдегидов и т.д.), что, в свою очередь, ведет к появлению негативных органолептических характеристик (появление запаха окисленного жира, изменение цвета).

Из анализа органолептических и физико-химических исследований можно сделать вывод, что срок хранения СБП в разгерметизированной упаковке при повышенных значениях относительной влажности воздуха составляет 1,5-2 мес.

Изменение микробиологических показателей Результаты микробиологических исследований показали, что по основным показателям исходные образцы (до начала эксперимента) коммерческих ( соевых белковых препаратов имели численные значения, не превышающие уровни, регламентируемые СанПиН. (табл. 5). По мере увеличения продолжительности хранения и уровня относительной влажности воздуха вне зависимости от типа СБП происходило монотонное увеличение общей микроб- ' ной обсемененности (от 1,4 - 1,9 * 10 в первый месяц до

1,0 * 106 - 8,0 * 107

1 1,3 2 2,5 3 3,5 4 "4,5 5 5,5 б Период хранения, месяцы

а). Мука соевая полножирная

I - Ф = 5 %; ¡ИИ - ф = 79 %; I I - ф = 93 %.

1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 Период хранения, месяцы

б). Мука соевая обезжиренная дезодорированная

Рис. 6 - Изменение количества аминоаммиачного азота в процессе хранения соевой муки

ою^-юсмюсоючгютюсо о" _ см" со" -ч-" in

Период хранения, месяцы

а). СБК «Unico НС»

ОЮТ-ЮСМЮС01ПЧГ1П.Ю1ПС0 о" Т-" ГчГ со" -Ч-" ю*

Период хранения, месяцы

Y=0 47-Ю.98Х

Y=-3.52-4.92X

Y~2.65-5.75X

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 Период хранения, месяцы

б). СБИ «Сампросоя 90МР» ■ - Ф = 5 %;

И -4-79%;

- Ф = 93 %.

в). СБИ «Сампросоя 90PI» Рис. 7 - Изменение количества аминоаммиачного азота в процессе хранения СБП.

Таблица 4

Массовая доля липидов (Л. %) в СБП и характер изменения величины пероксидных чисел (ПЛ., % йода), У<12

Отн. Период хранения

влаж. Исх. данные 1 месяц 2 месяц 3 месяц 4 месяц 5 месяц 6 месяц

Объект (р, % ТУ Опытные

Л П.ч Л П. ч. Л П. ч. Л П.ч. Л П. ч. Л П. ч. Л П. ч. Л П.ч.

С.М. обезжиренная дезодорированная 5±2 2,00 >0,03 1,80 0,018 1,70 0,020 1,60 0,024 1,50 0,026 1,20 0,030 1,00 0,035 0,75 0,041

79±2 2,00 1,80 0,018 1,50 0,020 1,20 0,034 1,12 0,039 1,10 0,042 0,80 0.050 0,67 0,066

93±2 2,00 1,80 0,018 1,36 0,025 1,12 0,039 1,10 0,040 0,09 0,061 0,06 0,070 0,04 0,075

С.М. 5±2 22,4 >0,03 14,0 0,023 11,7 0,025 11,4 0,029 11,1 0,030 10,8 0,042 10,3 0,050 9,80 0,060

полножирная 79±2 22.4 14.0 0,023 10,8 0,028 9,80 0,031 9,01 0,057 8,92 0.062 8,81 0,070 8,76 0.072

93±2 22,4 14,0 0,023 10,7 0,030 9,79 0,032 9.00 0,070 8,30 0,084 8,08 0.090 7,93 0,140

СБК "Unico НС" 5±2 >1,00 >0,03 0.40 0,010 0,35 0,018 0,34 0,024 0,34 0,030 0.33 0,035 0,30 0,041 0,28 0,045

79±2 >1.00 0.40 0,010 0,34 0,015 0.30 0,024 0,30 0,028 0.26 0,032 0.22 0,043 0.18 0,050

93±2 >1,00 0,40 0,010 0.34 0,019 0.28 0,026 0,25 0,037 0,19 0,043 0.19 0,051 0,17 0,060

СБИ 5±2 >0.50 >0,03 0.20 0,012 0,18 0,018 0,17 0,020 0,15 0,027 0,14 0,030 0,12 0.034 0,10 0,040

"Сампросоя 79±2 >0.50 0,20 0,012 0,17 0,018 0,15 0,025 0,12 0,030 0,10 0,044 0.07 0,051 0,06 0,060

90МР" 93±2 >0,50 0.20 0,012 0,17 0,020 0,15 0,035 0,14 0,046 0,11 0,050 0,07 0,061 0,05 0,070

СБИ "Сампросоя 90PI" 5±2 >0,50 >0,03 0,60 0,020 0,60 0,024 0,40 0,028 0,30 0,030 0,25 0,041 0,19 0.046 0,12 0,050

79±2 >0,50 0,60 0,020 0,49 0,025 0,31 0,037 0,24 0,048 0,09 0,064 0,06 0.070 0,04 0,080

93±2 >0,50 0,60 0,020 0,48 0,027 0,30 0,036 0,20 0,064 0,13 0,090 0,06 0,109 0,04 0,120

Все данные в таблице приведены с погрешностью эксперимента 5 ± 0,0005.

Изменение микробиологических показателей

Объект Отн. влажн. <Р,% Период хранения

Регламент ТУ Исх. данные 1 месяц 2 месяц

КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи н плесени, КОЕ/г КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи и плесени, КОЕ/г КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи н плесени, КОЕ/г КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи и плесени, КОЕ/г

С.М. обезжиренная дезодорированная 5±2 2,0*10" 100 1,5*10" - 1,6*10" - 1,7*10" -

79±2 2,0*10" 100 1,5*104 - 1,6*10" - 1,8*10" -

93±2 2,0*10" 100 1,5* 104 - 1,6*10" - 1,8*10" -

С.М. полножирная 5±2 2,0*104 100 1,3*10" - 1,4*10" - 2,0*10" -

79±2 2,0*10" 100 1,3*10" - 1,5*10" - 2.5*10" -

93±2 2,0*10" 100 1,3*10" - 1,8*10" - 2,8*10" 10

Соевый белковый концентрат «Unico НС» 5±2 2,5*10" 100 1,5*10" - 1,6*10" - 2,0*10" -

79±2 2,5*10" 100 1,5*10" - 1,9*10" - 2,0*10" -

93±2 2,5*10" 100 1,5*10" - 2,0*10" - 2,5*10" -

Соевый белковый изолят "Сампро-соя 90МР" 5±2 2,0*103 100 2,0*103 - 1,0*10" - 1,6*10" -

79±2 2,0*103 100 2,0*103 - 1,8*10" - 2,0*10" 100

93±2 2,0*103 100 2,0* 103 - 1,9*10" 2,5*10" 500

Соевый белковый изолят "Сампро-соя 90PI" 5±2 2.0*103 100 2,0*103 - 1,2*10" - 1,8*10" -

79±2 2.0*103 100 2,0*103 - 1,4*10" - 1,9*10" 100

93±2 2.0*103 100 2,0*103 - 1,5*10" - 2.0*10" 500

j

продолжение таблицы 5

Изменение микробиологических показателей

Объект Отн. влажн. ф,% Период хранения

3 месяц 4 месяц 5 месяц 6 месяц

КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи и плесени, КОЕ/г КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи и плесени, КОЕ/1 КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи и плесени, КОЕ/г КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи и плесени, КОЕ/г

С.М. обезжиренная дезодорированная 5±2 2,1*10* 100 2,0* 10у L 2,0*10 2,2*10' 2.9*1 (Г 3,0*10" 3,0*10'

79±2 2,8*10" 100 2,5*10' 1,1*10' 5,0*10' 6,3*10' 5.2*10' 1,6*10"

93±2 3,2*104 2,0*102 2,8*103 1,5* 103 3,4*106 1,12*104 8,0* 107 6,0*104

С. М. полножирная 5±2 2,2*10" 100 2,0*10' 2,0*10" 1,0*10" 5,0*10" 1,0*10" 1,0*10"

79±2 2.2*10" - 3,2*10' 1,2*10' 1.8*10" 1,0*10" 2,0*10" 1.0*10"

93±2 2,0*10' 1,0* 10¿ 4,0*10' 2.0*10' 2.45*10" 2.8*10' 2,5*10' 2,0*10"

СБК «Unico НС» 5±2 1,1*10' 100 1,5*10' 1.0*10' 2,0*10" 2.8*10' 3,0*10" 3,2*10'

79±2 2.0*10' 100 2,5*10' 2,0*10' 3,0*10" 5.0*!0' 4,0*10" 5,0*10*

93±2 2.8*10' 1,1*10' 1,2*10" 7,1*10' 1,7*10' 8.0*10' 2,7*10' 1,1*104

СБИ "Сампросоя 90МР" 5±2 2,1*10' 100 3,0*10' 1.1*10' 4.0*10" 1,8*10' 4,1*10" 1.8*10'

79±2 2,5*10' 100 6,1*10' 1,0*10" 4,1*10" 1,0*10" 4,5*10" 1,9*10"

93±2 5,0*10' 1,1*102 1,0*10" 1,8*10" 5.1*10" 12*10" 6,0*10" 2,3*10"

СБИ "Сампросоя 90PI" 5±2 1,2*10' 100 2.0*10" 1,2*10' 5,0*10" 1.2*10' 1,3*10' 1,2*10"

79±2 2.6*10' 1.2*10' 2,5*10" 5.0*10' 8,3*10" 1.2*10" 1,4*10' 1,4*10"

93±2 5.4*10' 1,3*10' 3,0*10" 2.0*10" 1,0*10' 5,0*10" 1,6*10' 2,0*10'

Все данные в таблице приведены с погрешностью эксперимента 8 ± 0,5* 10".

КОК/г к шестому месяцу).Наличие сальмонелл и БГКП в течение всего 6-месячного цикла хранения ни в одном из образцов не зарегистрировано. Появление дрожжей и плесневых грибов было отмечено на муке соевой полножирной, обезжиренной дезодорированной и на СБИ «Сампросоя 90PI» при относительной влажности воздуха 79 и 93 % на 2-ом месяце хранения; к 5-6-му месяцу отмечался сплошной рост плесени.

У СБК «Unico НС» и СБИ «Сампросоя 90МР»выраженные микробиологические изменения имеют место на 3-4-ом месяце. При низких значениях относительной влажности воздуха период хранения увеличивается на 1,5-2 месяца.

По абсолютным значениям общей обсемененности в течение всего периода хранения наибольший уровень был отмечен в группе соевых белковых изолятов, а также в муке, хранившейся при повышенных значениях относительной влажности.

Сопоставление комплекса физико-химических, органолептических и микробиологических показателей дает основания сделать заключение о том, что при хранении в разгерметизированной упаковке СБП в цеховых условиях при температуре (20±2) °С максимальный период их нахождения без появления признаков порчи может быть определен как: 1,0 - 1,5 месяца в зависимости от вида препарата.

Полученные экспериментальные данные были подвергнуты математической обработке по программе на основе усовершенствованного метода наименьших квадратов кафедры МГУПБ «Компьютерных технологий и систем», чго позволило получить регрессионные уравнения, описывающие динамику основных показателей различных видов СБП в процессе их хранения при различных влажностных условиях (табл. 6, 7).

Использование данных уравнений дает возможность, зная содержание ДНК в исходных объектах с учетом условий хранения прогнозировать их количественное содержание на любом этапе хранения, технологической обработки и т.д.

Таблица 6

Объект Физико-химические показатели Микробиологические показатели

аминоаммиачный азот. мг% пероксидное число. ПЛ., % рН КМАФАНМ. КОЕ* 106/г плесени/дрожжи, КОЕ* 10'7 г

С.М. полножирная У = А0 + А,*Х У=1/(А0+А,*Х) У = 1 / (Ао +А|*Х) У=Ао + А,*Х + А2*Х2 У = Ао + А,*ЕХР (X)

обезжиренная дезодорированная У = А0 + А1*ЕХР(Х) У = Ао + А(*Х У=ЕХР (Ао + А1»Х) У = А» + А,«ЕХР(Х) У = Ао + А,*ЕХР(Х)

СБК «ишсо НС» У=Ао + А,*Х + А2*Х" У=Ао+А1*Х+А2*Х2 У = А0 + А,*Х У = Ао + А,*ЕХР(Х) У = Ао + А|*Х^

СБИ «Сампросоя 90МР» У=Ао + А,*Х У=ЕХР (А« + А|*Х) У=Ао+А,*Х+А2*Х2 У=Ао+А,*Х+А,*Х2+ А3*Х3 У=Ао+А] *Х+А2*Х2

СБИ «Сампросоя 90Р1» У = А0 + А,*Х2 У = Ао + А,*Х У = А0 + А,*Х У=Ао+А|*Х+А2*Х2 У = А0 + А,*ЕХР(Х)

Объект Отн. влаж возд <р. % Физико-химические показатели Микробиологические показатели

аминоаммиачный азот, мг% пероксидное число, ПЛ., % рН КМАФАНМ, KOEMOVr плесени/дрожжи, КОЕ*Ю6/г

Ао А, а2 А„ А, А; Ао А, А; Ао А, А; Аз Ао А, а2

С.М. полножирная 5.0 -1,8 3.8 - 44,3 47 - 0,1 0,002 - 0,04 -0,1 0,1 - -0,6 0,02 -

79,0 -0.6 4,4 - 40,6 -5,3 - 0,1 0,01 - 0,1 -0,3 0,1 - 0,5 0,03 -

93,0 1,6 5,4 - 40,3 -6,2 - 0,1 0,01 -5,9 1,4 - 0.2 0,01 -

С.М.обе жир дез одор. 5.0 3,1 0,04 - 0,01 0,003 - 1.9 -0,01 - -0,1 0,01 - - -0,1 0,01 -

79.0 4,2 0,04 - 0,01 0,01 - 1,9 -0,03 - -3,8 0,1 - - -0.3 0,04 -

93 0 5,1 0,04 - 0,01 0,01 - 1,9 -0,04 - -5,6 0,2 - - -3,1 0,1 -

СБК «Unico НС» 5,0 0,1 0.3 0.07 0,01 0.01 - 6,8 -0.05 - -0,5 0,02 - - -0,7 0,05 -

79,0 0,3 0,4 0,09 0,01 0,005 - 6,8 -0,1 - -1,2 0,04 - - -0,3 0,02 -

93,0 0,5 0,03 0,3 0,01 0,01 - 6,9 -0,1 - -0,2 0,07 - - 0,5 0,05 -

СБИ «Сам-просоя 90МР» 50 0,5 0.9 - -4,3 0,2 - 7,0 -0,2 0,01 0,3 -1,7 0.9 - 0,04 -0,05 0,1

79.0 -3.5 4,9 - -4,3 0,3 - 6,9 -0,02 -0,01 0,003 -0,004 0,01 - 9,6 -21,2 5,5

93 0 -2,6 5,7 - -4,2 0,3 - 6,9 -0,1 -0,001 0,04 -0,4 0,3 - 0,1 -1,3 0,7

СБИ «Сам-просоя 90PI» 5.0 1.46 0.18 - 0,02 0,005 - 6,5 -0.09 - 0,44 -1,7 0,64 - -0,54 0,03 -

79.0 2,42 0.88 - 0,02 0,01 - 6.6 -0,16 - 1.28 -2,78 0,69 - 1,33 0,04 -

93 0 3.08 1,02 - 0,01 0,02 - 6,6 -0.12 - 1,04 -2,99 0,91 - -6,4 0,49 -

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. В результате аналитико-экспериментальных исследований установлена динамика основных качественных показателей соевых белковых муки, концентратов, изолятов и содержание в них общей ДНК в процессе хранения и предложены рекомендации хранения белоксодержащих продуктов.

2. Установлено, что применение кислотного экстрагирования в сочетании с низкотемпературными режимами дает возможность повысить эффективность выделения из СБП ДНК, пригодную для ее количественно! о определения. ДНК, получаемая таким способом, неприемлема для проведения ПЦР-анализа. Для получения данных по количественному содержанию и степени сохранности ДНК пищевых продуктов, содержащих СБП, рекомендовано одновременное использование методов кислотного и щелочного экстрагирования.

3. В результате количественного определения содержания суммарной ДНК в пяти видах белковых продуктов (мука, концентрат, изоляты) установлено, что удлинение периода хранения (до 6-ти мес.) сопровождается монотонным снижением концентрации общей ДНК в препаратах, причем интенсивное гь деградации ДНК зависит от относительной влажности воздуха.

4. Показано, что глубина изменения органолептических и физико-химических характеристик различных типов СБП при длительном хранении и постоянной температуре (20±2) °С главным образом зависит от относительной влажности воздуха. Повышенные уровни <р (79 и 93 %) интенсифицируют процессы сорбции влаги, гидролиза белков, окисления лииидов, в результат чего возрастает содержание аминоаммиачного азота, пероксидов, происходит смещение рН в кислую область.

5. Изучение характера изменений микробиологических показателей СБП позволило установить, что с увеличением сроков хранения и уровня относительной влажности воздуха, вне зависимости от типа СБП, происходит интенсификация роста микроорганизмов: монотонное увеличение общей микробиологической обсемененности (от 1,4-1,9*104 в 1 месяц до 1,0* 10625

8,0*10'КОЕ/г к шестому месяцу), а также активный рост дрожжей и плесневых грибов, начиная со 2-ого месяца хранения.

6. Сформулированы рекомендации по выбору параметров хранения соевых белковых продуктов. Сопоставление комплекса физико-химических, органолептических, микробиологических показателей, а также результаты молекулярно-биологической оценки сохранности ДНК белковых препаратов, позволило придти к заключению о том, что при хранении в разгерметизированной упаковке СБП в цеховых условиях (при ф = 79 и 93 %) максимальный период их хранения без появления признаков порчи может быть определен, как 1,0-1,5 месяца в зависимости от типа препарата. В герметичной упаковке соевые белковые продукты при уровне относительной влажности среды не более 5-8 % могут храниться до 4,0-5,0 месяцев, сохраняя исходные качественные характеристики. При этом вне зависимости от уровня относительной влажности воздуха, содержание ДНК в объекте будет снижаться (при относительной влажности воздуха 79 и 93 % концентрация общей ДНК в белковом продукте снижается в 1,5-2 раза).

7. На основании математического моделирования данных, характеризующих изменения основных качественных характеристик СБП в процессе хранения, получены и предложены регрессионные уравнения, позволяющие осуществить прогнозирование отдельных показателей белковых продуктов при хранении в условиях трех уровней относительной влажности воздуха.

IIo материалам диссертации опубликованы следующие работ:

1. Сучков В.В., Попова М. Ю., Влияние ограниченного ферментативного гидролиза на функциональные свойства соевых белковых гидролизатов // Тезисы докладов III Международной научно-технической конференции "Пища Экология. Человек за 1999 г. - М. - с. 38-39.

2. Жаринов А. И., Попова М. Ю., К вопросу оценки биологической безопасности белковых препаратов, полученных из генетически модифицированного сырья // Тезисы докладов Международной конференции "Химическое образование и развитие общества" - М. - 2000 г. - с. 211.

3. Жаринов А. И., Попова М. 10., Некоторые аспекты использования ГМ - бе-локсодержащих препаратов в технологии пищевых продуктов // Материалы Международной научно-технической конференции "Пищевой белок и экология" - М. - 2000 г.-с. 185.

4. Попова М. Ю., Сучков В.В., Изучение влияния условий ферменташвного гидролиза на функциональные свойства соевых белковых препаратов // Сборник научных работ студентов, отмеченных наградами на внешнем конкурсе Министерства Образования РФ по разделу № 47 "Пищевая технология", выпуск 1. - Краснодар - 2001 г. - с. 63 - 66.

5. Жаринов А. И., Конопаткин А. А., Попова М. Ю., Глабец И. А. Изменение основных характеристик СБП в процессе длительного хранения // Материалы 2-ой Всероссийской научно - технической конференции "Современные достижения биотехнологии", том 2 - Ставрополь - 2002 г. - с. 20 - 23.

6. Попова М. Ю. Влияние условий хранения на качественные характеристики соевых белковых препаратов // Материалы международной научной конференции "Живые системы и биологическая безопасность населения" - М. -2002 г.-с. 134.

7. Попова М. Ю., Булыгина Е. С., Кузнецов Б. Б., Жаринов А. И., Рогов И. А., Скрябин К. Г. Определение содержания и выделение ПЦР - пригодной ДНК из коммерческих препаратов сои // Журнал "Биотехнология", М. - № 2. -2003. - с. 86-94.

8. Скрябин К.Г., Рогов И.А., Булыгина Е.С., Попова М. 10., Заговалов И. Г. Влияние условий хранения на основные качественные характеристики соевых белковых препаратов // Мясная индустрия, М., 2003, № 7, с. 26-29.

9. Жаринов А. И., Попова М IO., Никульшина Н. А. Изменение основных качественных характеристик соевых белковых изолятов и концентратов в процессе хранения // Материалы международной научно-практической конференции «Системные технологии продовольственного сырья и пищевых продуктов» ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН, Волгоград, «Вестник РАСХН», 2003, с. 24-25.

10.Жаринов А. И., Попова М. Ю. Влияние условий хранения на окислительные изменения липидов в соевой муке // Материалы международной научно-практической конференции «Системные технологии продовольственного сырья и пищевых продуктов» ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН, Волгоград, «Вестник РАСХН», 2003, с. 28-29.

я

г

4

4

Подписано в печать 09.09.2003 г. Формат 60x84 1/16 Печать лазерная. Объем 1,75 п.л. Заказ 232 Тираж 70

Государственное унитарное полиграфическое предприятие «Печатник», 109316 Москва, ул. Талалихина, 33

*

ti

I

4

»15 416

Специальность 05.18.07 - биотехнология пищевых продуктов (перерабатывающие отрасли АПК) диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН

Скрябин К.Г., доктор технических наук, профессор

Жаринов А.И.

Москва

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ '

ГЛАВА 1 Обзор литературы

1.1 Генно - модифицированные растения. Использование ГМ-сои в технологиях пищевых продуктов

1.2 Биобезопасность ГМИ пищи

1.2.1 Принципы проведения пищевой токсиколого-гигиенической оценки трансгенных культур

1.2.2 Медико-генетическая оценка ГМИ пищи

1.3.3 Медико-биологическая оценка ГМИ пищи

1.3.4 Технологическая оценка ГМИ пищи 16 ^ 1.3 Основные показатели безопасности пищевых продуктов

1.4 Влияние хранения на качественные характеристики СБП и содержание общей ДНК

В результате развития биотехнологии на российском пищевом рынке появился широкий спектр препаратов и ингредиентов, полученных из генетически модифицированных источников (ГМИ) и предназначенных для использования в производстве пищевых продуктов. Это препараты, разработанные на основе таких сельскохозяйственных культур, как соя, кукуруза, картофель, причем, генетически модифицированные сорта этих культур выращиваются в масштабах, сопоставимых с производством нетрансгенных. Особое место среди генетически модифицированных культур занимает соя - уникальный объект, широко применяемый в современных технологиях пищевых продуктов с целью регулирования уровня пищевой и биологической ценности, повышения устойчивости пищевых систем, снижения себестоимости готовой продукции [1]. В настоящее время Россия не в состоянии обеспечить себя отечественной соей: по последним данным всего 20 % сои на российском рынке - отечественного производства, в то время как остальные 80 % - импорт, причем значительная часть поступающей в Россию сои может являться генетически модифицированной (доля ГМИ в мировом производстве сои в 2001 году оценивалась в 54 %, в самой же России ГМ - соя пока не выращивается) [2, 3].

Несмотря на преимущества биотехнологических способов производства ГМ - препаратов (повышенное содержание белка, возможность регулирования аминокислотного состава, экономические и экологические аспекты и т. д.), дискуссия о целесообразности и безопасности их использования в пищевых продуктах среди как специалистов, так и потребителей продолжается несколько лет.

В современных условиях согласно общепринятой методологии оценку качества ГМ - препаратов осуществляют в три этапа: медико-генетическая, медико-биологическая и функционально-технологическая [4].

В США, Европе и России отношение к оценке безопасности ГМИ пищи различно. Так, например, США и Канада генетически модифицированные организмы (ГМО) считают обычными организмами; такие страны как Голландия, Франция и Великобритания считают вредными (Япония ввела жесткий мораторий), а в странах Прибалтики, в Грузии и на Украине на ГМО введен запрет на использование генетически модифицированных организмов.

В настоящее время ясно, что общепринятая оценка биобезопасности пищевых продуктов не может быть применима для ГМИ пищи полностью и необходима разработка специальных методов и критериев.

В законодательство РФ, с учетом международного опыта, в действие введен особый порядок оценки безопасности и качества, а также регистрации пищевой продукции, полученной из ГМИ: Письмо Главного санитарного врача Российской Федерации от 1.10.2002 г. «Об обязательной маркировке препаратов, содержащих более 5 % генетически модифицированных компонентов и проведении медико — биологической оценки безопасности пищевой продукции, изготовленной с применением ГМ - сырья», вследствие необходимости располагать объективными данными как об общем количестве ДНК в продукте, так и о доле рекомбинантной ДНК [5, 6].

В то же время, при проведении анализа научно-технической литературы и исходя из информации фирм, было обнаружено, что остается неизученным вопрос, связанный с сохранностью общей ДНК в пищевых препаратах, полученных из ГМИ в процессе длительного хранения. Особенно это касается генетически модифицированной сои, продукты из которой широко используются в российской пищевой промышленности (соевые белковые продукты (СБП): концентраты, изоляты, текстураты, соевая мука).

При наличии гарантированного 12-ти месячного срока хранения СБП в стандартной упаковке (газонепроницаемая пленка, крафт-мешки) в условиях предприятий мясной промышленности малой и средней мощности, одновременно использующих соевые белковые продукты нескольких видов, вскрытые мешки хранят в нерегулируемых цеховых условиях до нескольких месяцев [7]. Естественно, что при этом могут происходить органолептические, физико-химические, микробиологические и молекулярно-биологические изменения, способные оказать серьезное влияние на качественные показатели готовой продукции. Как было сказано ранее, проведенный анализ отечественной и зарубежной литературы показал отсутствие каких - либо сведений и рекомендаций по оптимизации условий хранения соевых белковых препаратов в различных температурно-влажностных условиях.

Именно поэтому весьма актуальным и научно-целесообразным является изучение влияния условий хранения на качественный состав и свойства соевых белковых продуктов (СБП), полученных из генно-модифицированного сырья. Помимо этого важно изучить количественные изменения общей ДНК в процессе хранения в нерегулируемых влажностных условиях, а также модифицировать методику выделения ДНК из продуктов растительного происхождения.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. В результате аналитико-экспериментальных исследований установлена динамика основных качественных показателей соевых белковых муки, концентратов, изолятов и содержание в них общей ДНК в процессе хранения и предложены рекомендации хранения белоксодержащих продуктов.

2. Установлено, что применение кислотного экстрагирования в сочетании с низкотемпературными режимами дает возможность повысить эффективность выделения из СБП ДНК, пригодную для ее количественного определения. ДНК, получаемая таким способом, неприемлема для проведения ПЦР-анализа. Для получения данных по количественному содержанию и степени сохранности ДНК пищевых продуктов, содержащих СБП, рекомендовано одновременное использование методов кислотного и щелочного экстрагирования.

3. В результате количественного определения содержания суммарной ДНК в пяти видах белковых продуктов (мука, концентрат, изоляты) установлено, что удлинение периода хранения (до 6-ти мес.) сопровождается монотонным снижением концентрации общей ДНК в препаратах, причем интенсивность деградации ДНК зависит от относительной влажности воздуха.

4. Показано, что глубина изменения органолептических и физико-химических характеристик различных типов СБП при длительном хранении и постоянной температуре (20±2) °С главным образом зависит от относительной влажности воздуха. Повышенные уровни (р (79 и 93 %) интенсифицируют процессы сорбции влаги, гидролиза белков, окисления липидов, в результате чего возрастает содержание аминоаммиачного азота, пероксидов, происходит смещение рН в кислую область.

5. Изучение характера изменений микробиологических показателей СБП позволило установить, что с увеличением сроков хранения и уровня относительной влажности воздуха, вне зависимости от типа СБП, происходит интенсификация роста микроорганизмов: монотонное увеличение общей микробиологической обсемененности (от 1,4-1,9*104 в 1 месяц до 1,0*106

8,0*10' КОЕ/г к шестому месяцу), а также активный рост дрожжей и плесневых грибов, начиная со 2-ого месяца хранения.

6. Сформулированы рекомендации по выбору параметров хранения соевых белковых продуктов. Сопоставление комплекса физико-химических, органолептических, микробиологических показателей, а также результаты молекулярно-биологической оценки сохранности ДНК белковых препаратов, позволило придти к заключению о том, что при хранении в разгерметизированной упаковке СБП в цеховых условиях (при ф = 79 и 93 %) максимальный период их хранения без появления признаков порчи может быть определен, как 1,0-1,5 месяца в зависимости от типа препарата. В герметичной упаковке соевые белковые продукты при уровне относительной влажности среды не более 5-8 % могут храниться до 4,0-5,0 месяцев, сохраняя исходные качественные характеристики. При этом вне зависимости от уровня относительной влажности воздуха, содержание ДНК в объекте будет снижаться (при относительной влажности воздуха 79 и 93 % концентрация общей ДНК в белковом продукте снижается в 1,5-2 раза).

7. На основании математического моделирования данных, характеризующих изменения основных качественных характеристик СБП в процессе хранения, получены и предложены регрессионные уравнения, позволяющие осуществить прогнозирование отдельных показателей белковых продуктов при хранении в условиях трех уровней относительной влажности воздуха. tlO

1. Reviews: Christou. P., Dennis. E. McCabe, etc. Soybean genetic engineering commercial production of transgenic plants // Tibtech - June. — 1990. - v. 8.

2. Гусева Л.P. Спрос на соевый белок растет //Пищевые ингредиенты: сырье, добавки. 2000. - Ш. - с. 56-57.

3. Ингредиенты, оборудование, упаковка, технологии // журнал Сфера. 2002 - №4. с. 5.

4. Онищенко Г.Г. и др. Современные подходы к оценке безопасности генетически модифицированных источников пищи. Опыт изучения соевых бобов линии 40-3-2 // Вопросы питания. 1999. - 5/6. —с. 3-8.

5. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 08.11.2000 № 13 "О нанесении информации на потребительскую упаковку пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников"// (www.iacgea.ru).

6. Kimberly Broocs, Food for thought on the GMO debate., Genetically Modified Organisms in Agriculture: Economics and Politics // NTR.ru.

7. Sambrook, J., Fritsch, E. F. and Maniatis, T. Molecular cloning: a laboratory manual. (Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; 1989).

8. Донченко Л.Д., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции // М.: Пищепро-миздат, 2001 528 с.

9. Рогов И.А. Перспективы и проблемы использования генетически измененного сельскохозяйственного сырья // Тез. докл. ВНИИ мясн. пром-ти, РАСХН, между-нар.конфер. "Переработкамяса технологии настоящего и взгляд в будущее"(28-29 сент.) -М.:- 2000 - с. 217.

10. ЛутоваЛ. Трансгенные растения//журнал "Сфера" — 2001. № 3. - с. 8.

11. Создание трансгенных растений™, информация фирмы "Monsanto" 2000.

12. Лещинская Л.Б., Генетическая инженерия // Соросовский образоват. Журнал. -1996. № 1. - с. 32-39.

13. Бурьянов Я.И. Перспективы генно-инженерной биотехнологии растений // Биотехнология и трансгенетика. 1999/2000. - № 1. - с. 6-7.

14. Винод Кащъяп Пестициды и трансгенные растения как международная агро-экологическая проблема 21 века//М.: изд. РУДН. 1998. - 167 с.

15. Тутельян В.А., Новые продукты питания: необходим стандарт осторожности //журнал Партнеры и конкуренты 1999. - № 3. - с. 30-31.

16. Соколов М.С. Направленное изменение свойств живого: достижения и проблемы //Биотехнология и трансгенетика. 1999/2000. - № 1. - с. 1.

17. Faccioti, D„ O'Neal, J. К., Lee. J:, and Shewmaker, C.K. //Bio/Technology. 1999. -v. 3. -p. 241-246.

18. Багян А.В., Ревенкова Н.П., Скрябин КГ. Новые методы биотехнологии растений// вып. Пущино. 1993. - с. 18.

19. Глагоцкая Т.Ц., Сидоров А.Р., Скрябин КГ. и др. Анализ интеграции и экспрессии человеческого лейкоцитарного альфа-2 интерферона в растениях картофеля // Симпозиум "Новые методы в биотехнологии"Пущино. — 1991.

20. Зелятров А.В. Площади под трансгенные культурами//Биотехнология и трансгенетика. -1999/2000. № 1. - с. 2.

21. Растительный белок // Соевые белковые препараты // пер. с фр. Долгополова В.Г. / под ред. Микулович Т.П. М.: Агропромиздат, 1991. - 684 с.

22. Липатов Н.Н., Рогов И.А. Методология проектирования продуктов питания с требуемым количеством показателей пищевой ценности // Известия вузов, Пищевая технология, 1988, № 2 с. 12-14;

23. Вилсон JI.A. Продукты питания из сои: пер. с англ. //М.: Колос, 1998. 46 с.

24. Protein Technologies International, Технологические инструкции по применению соевых белковых препаратов, М. 1998. - с. 5-18.

25. Clutterbuck KL., Kernberg NL., and Marable NL. Solubility and in vitro digestibilityof soya flours, concentrates and isolates //Food Sci. 45, 1989. - p. 931-935.

26. Тутельян В.А. и др. Медико-биологическая оценка безопасности белкового концентрата, полученного из генетически модифицированной сои. Биохимические исследования // журнал Вопросы питания, 1999. 5/6. - с. 9-12.

27. Высоцкий В.Г. Залова И.С. Роль соевых белков в питании человека //журнал Вопросы питания. —1995. № 5. - с. 25-27.

28. Информация центра "Биотест", 2002 г.

29. Coplin D.L., Frederick R. О., Majerezak D.R. //Molec. Plant-Microbe Interact. 1992. -V.5.- NQ 3.- P. 266-268.

30. Бельков Д.П. Проблема интродукции трансгенных микроорганизмов в агросферу // Агро 21, 2000. №1.2. - с. 6-7, 9-10;

31. Gyllenslen, U.B., Erlich H. A. //Proc. Nail. Acad. Sci. USA, 1989. v. 85. -p. 76527656.

32. Тутельян В.А., и др. Медико-биологическая оценка безопасности белкового концентрата, полученного из генетически модифицированной сои // журнал Вопросы питания. 1999. - № 5/6. - с. 9-12.

33. Janssen, F. W., Ilagele, G., et. al. Species identification in meat by using PCR-generated satellite probes //J. of Industrial Microbiology, 1998. v. 21.- p. 115-120.

34. Конференция OECD,Эдинбург, 28 февр. -1 марта 2000 г., Zcchcn@pku.edu.cn;

35. Klein, Т. М., Wolf, E.D. Wu, R., andSanford, J. C. //Nature, 1987.-v. 327. -p.70-73.

36. Позняковский B.M. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров: учебник, 2-е изд., испр. и доп. Новосибирск: изд-во Новосиб. ун-та, 1999. - 448 е.

37. Белозерский А.Н. Биохимия нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов. М. - 1976. -372 с.

38. Дорохов Д.П. О методах идентификации генетически модифицированных продуктов //журанл Партнеры и конкуренты. 1999. -Ml.- с. 32-34.

39. Падегимас Д.С., Шульга О.А., Скрябин КГ. Получение трансгенных растений, устойчивых к гербициду фосфинотрицину // Новые методы биотехнологии растений. Пущино, 1991. - с. 34.

40. Law C.N. Genetic manipulation in plant breeding-prospects and limitation euphytica // пер. с англ. (обзор, Великобритания). 1995. - v.85. - № 1/3. — P. 1-12.

41. Seed Science and Technology, Korean J. Crop. Sci. V.43(2). - 1998. - p. 83-88.2с

42. Гловер Девид М. Клонирование ДНК. Методы. М.: Мир. - 1988. - 486 с.

43. Gisbel, L.B., Sprits, R.A. //Nucleic. Acid, 1990. v. 18. -p. 4947.

44. Horsch, R. B. etc. Al. A simple and general method for transferring genes into plants // 1985. Science 227. -p. 1229-1231.

45. Owens, L., and Cress, D.E. Plant Phisiol. 1995. -p. 77, 87-94.

46. Biotechnology and food safety // Report of Joint FAO/WHO Consultation(Rome, Italy, 30 September - 4 October). - 1996. -p. 27.51. "ПЦР" Н лаборатория Бонецкого — Полимеразная цепная реакция. Интернет -2002 г.

47. Christou, P., and Swain, W.F. Theor. Appl. Genet. // 1990. 79. - p. 337-341.

48. Safety Assessment of Rise Genetically Modified with Soybean Glicinin by Feeding Studies on Rats. Plant Biotech Information Center. Plant Bio News, (1998). - No. 7. -p. 1-4.

49. Информационный Центр "Биоинженерия" РАН // информационный дайджест. 2001.

50. Чарлз С. Гессер, Роберт Т. Фрейли Трансгенные культурные растения // перевод с англ. -М. -2002. -р. 213-214.

51. Кроха Н.Г. Оценка безопасности и качества генетически модифицированных источников // Материалы международной научно-технической конференции "Пищевой белок и экология" (М.,-2001) — с. 184-185.

52. Renkema, J., Catriona М. Lakemond, etc. The effect of pH on heat denaturation and gel forming properties of soy proteins // J. of Biotechnology 79. 2000. - p. 223-230.

53. Биохимические методы исследования в клинике // под ред. акад. Покровского А.А. М.: изд. Медицина. -1969. - с. 326.

54. Заяс Ю.Ф. Качество мяса и мясопродуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.-480 е.;

55. Жаринов А.И. Краткие курсы по основам современных технологий переработки мяса и мясопродуктов. PTI. - 1994, 1997. - ч. 1-2. -179, 185 с.

56. ЗАО Техномол. Пищевые продукты // Сборник рекомендаций по использованию соевых белков и ингредиентов для пищевой промышленности. — М.: 2000. С. 93, 95;

57. Продукты из соевых белков, характеристики, питательные свойства и применение. — Washington: Copyright, 1987. с. 11-13.1

58. P. R. Ashurst, and М. J. Dennis, Autheticity of meat and meat products, Food authentication, London: Blackie and Professional. pp. 108-139.

59. Захарин О.P. и др. Изменение некоторых физико-химических свойств семян гороха и сои под влиянием влажностно температурного стресса // изв. Тимиряз. с-х. акад. - 1994. - вып.4.- с. 100-106.

60. Химический состав пищевых продуктов, т . 2, справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов и углеводов / под ред. Скурихина И.М и Волгарева М.Н. М.: Агропромиздат, 1987. - с. 147.

61. Соколов А. А. и др. Технология мяса и мясопродуктов. М.: Пищевая промышленность, 11965. - с. 462.

62. Алехина JI. Т. и др. Применение методов и шкал для органолептической оценки качества мясных продуктов: методические указании. М. - 1974.

63. Hermansson A.M. Functional properties of proteins for foods. — Swelling Lebensmitt Studies, 1972, 4, p/20-22',

64. Бутко М.П., Шупляков И.Д., Тарасенко T.A., Любаков Н.П. Ветеринарная санитария на транспорте // М.: Агропромиздат, 1988 351 е., ил',

65. СанПиН 2.3.2.1078 01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». - Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы - Москва: ФГУПБ «Интер СЭН», 2002. - 168 с.

66. Черкес Ф.К. Руководство к практическим занятиям по микробиологическим исследованиям. М.: Медицина, 2-е изд., перераб. и доп. - 1980. —307 с.

67. ГОСТ 30518-97 (Р 50474-93) "Продукты пищевые. Метод выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий) ".

68. Билетова Н.В. и др. Санитарная микробиология. М.: Пищевая промышленность, 1980-352 с.

69. Культивирование микроорганизмов / под ред. Позмоговой И.Н. М.: Итоги науки и техники. АН СССР ВИНИТИ, 1991 - 208 с.

70. Сидоров М.А. и др. Определитель зоопатогенных микроорганизмов. Справочник. - М.: Колос, 1995 -319 с.

71. ГОСТ 30519-97 (Р 50480-93) "Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода Salmonella".

72. ГОСТ 10444.12-88 "Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов".

73. Поляков А. А. и др. Ветеринарная санитария и гигиена предприятий Мясной и молочной промышленности. М. -.Легкая и пищевая промышленность. -1983 - 232 с;

74. NkangA., Umoh Е.О. Six month stor ability of 5 soybean as influenced by stage of harvest storage temperature and relative moisture. Seed Sci. Technol., Nigeria, 1997. -v. 25. -№1.- p. 93-99.

75. Cabrera E. R., Zansacara H. Технология хранения сои анализ температурных и влажностных режимов. - Techn. Bull/Missisippi State Univ., 1995. - №204.- p. 8.

76. Вилсон JI.А. Продукты питания из сои. М., Колос, 1998. - с. 17-18

77. Пащенко А.П.и др. Некоторые показатели липидно-белковых комплексов из растительного сырья // изв. вузов. Пищевая технология, 1996. вып. 5/6. - с. 1516.

78. Biostar. Сборник технологических рекомендаций по использованию соевых белковых препаратов. М.: 1998. с. 5-18.

79. Страйер Л. Биохимия липидов. —М.: Мир. 1984. - 456 с.

80. Нгуен ва Мной и др. Перспективы использования белков и липидов сои при производстве мясных продуктов //журнал Мясная индустрия, 1997. № 1. - с. 16.

81. Журавская Н.К. и др. Технохимический контроль производства мяса и мясопродуктов: учебник. М.: Колос. — 1999. — с. 54-55.

82. Fischer, М., Jefferies, Т. Совершенствование методики определения свободных жирных кислот в муке из семян сои и хлопчатника. Великобритания (пер.с англ.). Y.Agr. FoodChem., 1995.-т. 43. - №5. -с. 1259-1266.

83. Соколов А. А. Технохимический контроль в мясной промышленности. — М.: Гиз-легпищепром. —1953. 259 с.

84. Перкинс Э.Г. Состав и физические характеристики соевых семян и соевых продуктов. М.: Колос. -1998. - с. 56.

85. Залевская Л.М., Волотовская С.П. Растительные масла как компоненты препаратов лечебного назначения // обзор. Информация / Серия 20. Масложир. пром-ть. - М.: АгроНИИЭИПищепром, 1992. -20 с.

86. Ксандопуло С.В. Технологические свойства семян сои урожая разных лет //журнал изв. вузов, Пищ. техн., 1998. №2-3. - с. 82-83.

87. Nielsen, P. М., Petersen, D., and Dambmann, С. Improved Method for determining Food Protein Degree of Hydrolysis. J. of Food Science. -2001. - Vol. 66. - № 5. - p. 642-646.

88. Леонов Н. Р. Микробиология: учебник для студентов вузов по спец. 310700 "Зоотехния " (4-е изд., перераб. и доп.). М.: Колос, 2000 - 362 е., ил.

89. Campbell, M.F., Krauft, C.W., Yascel, W.C., and Yang U.S. Soy Protein Concentrate// Chapter IX in "New Protein Foods". 1985. - vol. 5. - Seed Storage Proteins, ed. by Altshul, A.A., and Wilcke, H.L. Orlando: Academic Press.

90. Рогов И.А. и др. Общая технология мяса и мясопродуктов. М.: Колос, 2000 -367 е., ил.

91. Рогов И.А., Горбатов А. В. Новые физические методы обработки мясопродуктов. М.: Пищевая промышленность, 1966 — 304 с.

92. Bendall J.R., Relation between muscle рН and important biochemical parameters during the post-mortem changes in mammalian muscles. Meat science, 1979. - № 2-3. -p. 143-157.

93. Clulterbuck, KL, Kernberg, NL, and Marable NL Solubility and in vitro digestibility of soya flours, concentrates and isolates//J. of Food Sci. 1980. v. 45. -p. 931-935.

94. Romagnolo, D., Polan, CE, and Barbeau, WE Degradability of soybean meal protein fractions as determined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis //J. Dairy Sci.73,1990. -p. 2379-2385.

95. Kleter Gijs A., Wim, M., van der Kleter, etc. Regulation and exploitation of genetically modified crops//Nature biotechnology, 2001. -vol. 19. p.1105-1110.

96. Сучков В. В. И др. Модификация метода выделения и количественного определения ДНК в соевых белковых препаратах // ж-л Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. Краснодар, 2003. - (в печати).

97. Burton К. BiochemJ., 1956. vol. 62. - p. 315.10 4. Meyer R., Candrian U., LuthyJ. J.AOAC Int. - 1994. - vol. 77. -PP. 617-622.

98. ГОСТ 10444.15-94 «Продукты пищевые. Методы определения КМАФАнМ».

99. Юб.Полищук П. К. и др. Лабораторный практикум по микробиологии молока и молочных продуктов. М.: Легкая и пищевая пром-сть. - 1982. - 200 с.

100. Нецепляев С. В., Панкратов А. Я. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых продуктов животного происхождения: Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений. М. : Агропромиздат. — 1990. - 223 с.

101. ГОСТ 26670-85 «Продукты пищевые и вкусовые. Методы культивирования м икроорган измов».

102. Гост 67. 240 Органолептический анализ.

103. Гост 4710-84 Пищевые и вкусовые продукты. Общие условия проведения орга-нолептической оценки.111 .Журавская H. К. и др. Технохимический контроль мяса и мясопродуктов. — М.: Колос. -1999 г.I

104. Журавская Н. К. и др. Исследование и контроль качества мяса и мясопродуктов. — М.: Агропромиздат — 1985 г. — 296 е.;

105. Журавская Н. К. и др. Методические указания к лабораторным работам по технохимическому контролю. — М. ч.1 — 1979. — с. 11-14.

106. Зиновьев А. А. Химия жиров. — М.: Пищепромиздат. 1952. — 490 с.

107. Соколов А. А. Физико-химические и биохимические основы технологии мясопродуктов. — М.: Пищ. пром-сть. 1965.

108. ГОСТ 27670-88 Метод определения жира.

109. ГОСТ 9404-88 Метод определения влажности.

110. Ржехин В.М. и др. "Хранение растительных масел и жиров ". / М. - 1989. - 97 с.

111. Иваницкий С. Б. Получение и применение растительных белков из масличных семян. —М.: Пищ. пром-сть. 1991.

112. Падегимас Д.С., Шульга О.А., Скрябин КГ. Тестирование трансгенных растений при помощи полимеразной цепной реакции // журнал Молек. Биология. -1993. т. 27. - вып. 4. - с. 947-951.

113. Джавахия В.Г. и др. Трансгенные растения: начало исследований в России // журнал Биотехнология и трансгенетика. 1999/2000. - с. 4-5.

114. Joint FAO/WHO Consultation Rome. (Italy, 30 September - 4 October). -1996. - p. 27-28.

115. Лесь Г. M., Суворова Л. С. Продукты на основе растительного белка // Материалы 3-ей Международной научно-технической конференции «Пищевой белок и экология». М. - 2000 г.