CC BY
100
Экспресс-методы контроля качества готовых пищевых продуктов
1Я.Г. Верхивкер, О.В. Переверзова
Одесская государственная академия пищевых технологий
Украина — развитая аграрная страна. Большое количество сельскохозяйственного сырья, которое производится на ее благодатной земле, необходимо максимально сохранить и переработать. Один из основных критериев пищевой промышленности — безопасность производимой продукции для потребителей.
Современные требования к качеству пищевого сырья, полуфабрикатов и готовой продукции и соответственно к срокам хранения, переработки и реализации обусловливают необходимость строгого и надежного микробиологического контроля.
Традиционные методы качественного и количественного анализа микроорганизмов несовершенны и имеют недостатки, основной из которых — длительность проведения исследований. Поэтому в настоящее время многие организации занимаются разработкой и внедрением высокоэффективных методов микробиологического анализа.
Основные требования к экспрессным методам микробиологического анализа: получение результатов в максимально короткие сроки;
возможность проведения и завершение анализа без выделения чистой культуры;
высокие специфичность и чувствительность методов;
высокая производительность, простота, доступность и воспроизводимость и надежность получаемых анализов.
На основании этих требований можно сформулировать следующую классификацию основных направлений развития экспрессных методов в микробиологии пищевой промышленности:
разработка новых, более чувствительных, просто реализуемых методов лабораторного микробиологического анализа;
создание и конструирование новых препаратов, способствующих ускорению и удешевлению исследований, повышение эффективности лабораторной диагностики и индикации микроорганизмов;
разработка новой микроминиатюрной лабораторной посуды, аппаратуры и приборов для исследований;
автоматизация и компьютеризация исследований.
Основываясь на предложенной классификации, рассмотрим наиболее прогрессивные мировые разработки.
Прежде всего это разработка новых, более чувствительных, просто реализуемых методов лабораторного микробиологического анализа. Так, в префектуре Tchiba (Япония) научно-исследовательский институт пищевой промышленности разработал простой и быстрый метод определения количества микроорганизмов в пищевых продуктах по каталаз-ной активности [1]. Московские специалисты с помощью газовой хроматографии разработали метод определения метаболитов бактерий (летучие жирные кислоты, спирты) в консервированных продуктах [2].
Фирма D^ler предлагает Trans fast system — специальные, готовые к применению, адаптированные для быстрого выявления микроорганизмов системы микробиологического контроля [3].
На Сибирской конференции по метрологии были предложены экспресс-методы определения качества консервов. Один из таких методов — определение содержания Н2 и СО2 в составе газовой фазы над консервированным продуктом непосредственно в герметичной упаковке, что дает возможность идентифицировать процессы химического и микробиологического бомбажа [4].
Созданы и сконструированы новые препараты, способствующие ускорению и удешевлению исследований, повышению эффективности лабораторной диагностики и индикации микроорганизмов. Так, немецкими специалистами E. Mart-lbaner, H. Becker предложены иммунологические методы, основанные на способности «узнавать» третичные структуры. Эти методы применяют для обнаружения микотоксинов, они позволяют обнаруживать самые малые концентрации вредных веществ. Широко используют иммуноферментные методы для обнаружения бактериальных токсинов, например энтеротоксинов Staphylococcus aureus [5].
Исследователем P. Entis предложена методика определение дрожжей и пле-
сени в пищевых продуктах с применением двухсуточного испытания, основанного на применении гидрофобного сетчатого мембранного фильтра и агар-агара УМ-11 [6].
Американскими специалистами разработана удобная для использования в полевых условиях тест-система, позволяющая определять антигенные детерминанты бактерий при детектировании продукта в иммунологической реакции с помощью ион-мобильной спектрометрии. Указывается на возможность определения ряда различных антигенов с помощью описанной тест-системы [7].
Автоматизация и компьютеризация исследований. Так, в США J. Bruce James разработал автоматизированную систему для быстрой идентификации и характеристики микроорганизмов в пищевых продуктах. Она позволяет на основе идентичных колоний бактерий провести все этапы, необходимые для характеристики микроорганизмов [9].
Фирма MicroSys, Inc. (США) разработала новый инструментальный метод для подсчета и определения микроорганизмов в образцах пищи. Метод основан на определении метаболических изменений в микроорганизмах в процессе роста с использованием новых запатентованных оптических приборов [10].
T. Brocklehurst, A. Smith разработали автоматическое лазерное сканирующее устройство с гелеобразными кассетами для контроля роста микроорганизмов в пищевых продуктах [11].
Разработан портативный газовый датчик для спектрометрии подвижности ионов, действующий подобно масс-спектрометру. Прибор пригоден для бактериального анализа пищевых продуктов, в частности для определения патогенных и вызывающих порчу микроорганизмов. Автоматизированный прибор позволяет одновременно анализировать 90 образцов пищевых продуктов [12].
Предложена система проточно-ин-жекционного анализа для одновременного определения рН, глюкозы, мальтозы, сахарозы, лактозы, этанола и мочевины в ходе процесса выращивания микроорганизмов Escherichia coli и Sacca-romyces cerevisia в искусственных питательных средах [13].
В настоящее время все большее распространение в Европе и Северной Америке получает метод люминометрии. Он позволяет быстро (в течение 8 мин) определять микроорганизмы в пищевых продуктах [14].
Пищевая микробиология получила новые методы микроскопирования пищевых продуктов: конфокальный, сканирующий лазерную технику. Применение криосканирующей электронной микроскопии позволяет анализировать пище-
ПИ
"Л||ИТКИГ 2
2005
вые продукты с высоким содержанием жира [15].
Система Bactometer, выпускаемая компанией Vitek Systems Ltd, представляет собой автоматический прибор для быстрого микробиологического анализа, обеспечивающий результаты в течение нескольких часов в отличие от нескольких дней при обычном анализе. Типы анализов: мезофильная, психотропная, термофильная флора, энтеробактерии, грамотрицательные бактерии, колифор-мы, дрожжи и грибки, молочнокислые бактерии, стафилококки, сальмонелла, проверка стерильности [16].
Фирма «АОАС» в качестве альтернативного стандартному методу рекомендует метод определения электропроводности для быстрого обнаружения патогенов в пищевых продуктах. Разработанный метод быстр, чувствителен, селективен и основан на фиксировании изменения электропроводности среды в зависимости от роста микробных клеток при постоянной температуре [17].
Фирма Foss Electric (Дания) разработала прибор «Бактофосс», широко используемый в разных отраслях пищевой промышленности. Метод определения основан на принципе биолюминесценции и устанавливает содержание бактериального АТФ, которое пропорционально количеству микроорганизмов [18].
Фирма Bio Merieux (Франция) выпускает ряд современных автоматических приборов для микробиологического контроля качества. Используется им-мунофлуоресцентный принцип действия [19].
Все рассмотренные выше экспрессные методы для определения микробиологического загрязнения подчиняются основным десяти требованиям, необходимым для создания идеальной системы быстрого определения микробиологического загрязнения в пищевых продуктах: правильность, быстродействие, стоимость, возможность сертификации, простота обслуживания, квалификация операторов, реагенты и запасные части, репутация компании-изготовителя, техническое обслуживание, портативность.
Значительное количество имеющихся разработок позволяет констатировать следующее: разработкой экспрессных методов при определении микробиологического загрязнения различных объектов занимаются ученые во многих промышленно развитых странах мира; имеющиеся технические решения из развитых отраслей промышленности во многих случаях требуют доработки, так как «напрямую» не могут быть использованы в пищевой промышленности, разработка экспрессных методов микробиологического
контроля продуктов питания является
актуальной научно-исследовательской
проблемой.
ЛИТЕРАТУРА
1. Quick measurement of number of microbes in food//Techno Jap. 1995. 28. № 7. P. 114.
2. Хроматография //Итоги науки и техники. 1987. № 18. С. 91.
3. Актуальные вопросы технологического контроля производства напитков. Микробиологический контроль/Ялтинская конференция, февраль, 2004 г.
4. Гельфанд С. Ю, Левинский М. Б., Степанова И. В. Газохроматографические экспресс-методы контроля качества плодоовощной консервной продукции//Р.Ж. 19Р-1. Химия и технология пищевых продуктов. 1991. № 1. С. 27.
5. Martlbaner E., Becker H. /mmunologischer Nachweis von Mikroorganismen und Toxinen in Lebensmitteln: Anwendungen und Perspek-tiven//Fleischwirtschaft. 1995. 75. №9. Р. 1092, 1095-1097, 1127.
6. Entis P. 2-Day hydrophobic grid membrane-filter method for yeast and mold enumeration in foods using YM-11 agar— Collaborative study// J. AOAC Int. <J. Assoc. Offic. Anal. Chem.>. 1996. 79. № 5. P. 1069-1082.
7. Snyder A. Peter. Ion mobility spectrometry as an immunoassay detector//Pittsburg Conf. Presents PITTCON «92 — New Orleans, La, March 9-12, 1992. Book Abstr.<New Orleans (La)>, 1992. P. 836.
8. De Oliveira Tereza Cristina R.M., Lee Heather A. A simple and rapid antibody — capture ELISA for the detection of staphylococcal enterotoxin A in food including a simple extraction step// Int. J. Food Sci. and Technol. 1994. 29. №5. P. 563-573.
9. Bruse J. Automated system rapidly identifies and characterizes microorganisms in food//Food Technol. 1996. 50. № 1. P. 77-81.
10. Shelef Leora A., Eden G. Optical instrument rapidly detects and enumerates microorganisms in food//Food Technol. 1996. 50. № 1. P. 82-85.
11. Brocklehurst T, Smith A. The time zone// Food Manuf. 1996. 71. № 1. P. 33-34.
12. Son mobility spectrometry//Inf. Food Hug. 1996. 6. № 8. P. 29.
13. Kullick T, Bock U, Schubert I., Scheper T. Application of enzyme-field effect transistor sensor arrays as detectors in a flow-injection analysis system for simultaneous monitoring of medium components. Part II. Monitoring of cultivation processes//Anal. chim. acta. 1995. 300. №1. Р. 25-31.
14. Griffith J.,Blucher A, Fleri J. An evaluation of luminometry as a technique in food microbiology and a comparison of six commercially available luminometers//Food Sci. and Technol. Today. 1994. 8. № 4. P. 209-216.
15. Tuley L. Microscopykeeping an eye on safety and quality//Food Manuf. 1992. 67. № 8. P. 21-22.
16. Bactometer helps in Wander Lab.//Food Process. (Gr. Brit.). 1990. 59. № 4. P. 66.
17. Powell S. Use of conductance techniques for rapid detection of food borne pathogens//Food Ingredients Eur. Conf. Proc., Paris 8-10 Oct., 1991. — Maarssen. 1991. P. 199-203.
18. Kold-Christensen S. Foss electric sets new standards in food quality analysis//Dan. Dairy and Food Ind. Worldwide. 1992. № 8. P. 14-15.
19. Ступак М.В. Современное оснащение микробиологических лабораторий//Пищевая промышленность. 1998. №12. С. 52-53.
JRL
#4
НАЦИОНАЛЬНЫЕ ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
ТЕХНОЛОГИИ
обратный ОСМОС химобессоливание
умягчение обезжелезивание дозирование
снижение щелочности фильтрация дехлорирование обеззараживание
2•2005
ПИВО " "ЛПИТКИ
