Текст (PDF):
Читать
Скачать
Введение Соки как источники биологически активных веществ, жизненно необходимых человеку, пользуются стабильным, постоянно растущим спросом. Производство и реализация овощных соков - важнейший сектор пищевой промышленности и потребительского рынка ряда стран. Соковая отрасль промышленности Республики Беларусь является рентабельной, интенсивно развивающейся отраслью и представляет интерес для обеспечения продовольственной безопасности. Наряду со свежими фруктами и овощами, соки обеспечивают человеческий организм набором всех биологически активных веществ - витаминов, макро- и микроэлементов, полифенолов и многих других, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Полноценная пища обеспечивает человеку нормальное развитие, рост, плодотворную деятельность, помогает приспосабливаться к изменяющимся условиям и влиянию внешней среды, бороться с инфекциями, снижает износ организма, предупреждает преждевременную старость, обеспечивает активное долголетие [1, 2]. Технический регламент Таможенного союза 023/2013 «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей» установил гармонизированную с международными требовани- ями классификацию соков [3]. Идентификация соковой продукции проводится для установления принадлежности соковой продукции из фруктов и овощей к определенному виду и осуществляется путем сравнения наименований соковой продукции из фруктов и овощей, нанесенных на потребительскую упаковку или указанных в товаросопроводительной документации, с установленной техническим регламентом Таможенного союза классификацией соковой продукции из фруктов и овощей. Аутентичность - это сохранение основных физических, химических, органолептических и пищевых особенностей фруктов, из которых изготовлен продукт. В целях установления соответствия соковой продукции из фруктов и овощей своему наименованию идентификация соковой продукции осуществляется путем совокупной оценки физико- химических, органолептических и других показателей такой продукции, к которым относятся: признаки видов соковой продукции из фруктов и овощей; наименования фруктов и овощей, применяемых для производства соответствующей соковой продукции; содержание растворимых сухих веществ в соках, фруктовых и овощных пюре; минимальная объемная доля сока и пюре во фруктовых и овощных нектарах, в морсах и сокосодержащих напитках, а также при подозрении на введение потребителя в заблуждение сведениями о возможных природных особенностях химического состава соков и фруктовых и овощных пюре с учетом характерных для них сортовых, географических, климатических, сельскохозяйственных и технологических факторов [4]. Фальсификация соков представляет серьезную проблему. Недобросовестные производители и поставщики с целью получения высокой прибыли используют все более изощренные средства для того, чтобы ввести в состав продуктов дешевые компоненты, наличие которых трудно установить методами химического анализа. Для предотвращения фальсификации, а также оценки качества соков в мире разработаны статистические документы, которые, не являясь стандартами, создают достаточную базу для проведения контроля и организации производства высококачественных соков и сокосодержащих продуктов. Так, в странах ЕС действует ряд нормативных документов, в соответствии с которыми проводится оценка качества и аутентичности (натуральности) соков. К таковым относятся: Свод правил для оценки качества фруктовых и овощных соков Ассоциации производителей соков и нектаров из фруктов и овощей Европейского союза (AIJN) [5]; рекомендуемые значения и интервалы колебаний определенных показателей фруктовых соков и нектаров (RSK) (Германия); качественный сборник AFNOR - Французская ассоциация по стандартизации (Франция); кодекс критериев аутентичности Autenficity Criteria (Голландия). Эти документы представляют собой сборники физико-химических и биохимических показателей ряда натуральных фруктовых и овощных соков. Кроме того, названные документы включают подробные комментарии по составу соков и вариации отдельных компонентов, описание методов анализа соков [6]. Особое значение из перечисленных документов имеет Свод правил - Code of Practtice (AIJN). Ассоциация производителей соков и нектаров из фруктов и овощей Европейского союза (AIJN) в настоящее время объединяет 13 постоянных членов - национальных объединений производителей соков из государств-членов ЕС (Австрия, Бельгия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Ирландия, Италия, Нидерланды, Португалия, Испания, Швеция, Великобритания), двух аффилированных членов (Соковая ассоциация Венгрии и Объединение производителей соков и напитков Польши) и восемь организаций- наблюдателей. Группа экспертов Технического комитета AIJN разработала и утвердила критерии физико-химического состава фруктовых и овощных промышленно значимых соков. В Своде правил для оценки качества фруктовых и овощных соков AIJN Ассоциации промышленности соков и нектаров из фруктов и овощей Европейского союза установлены физико- химические показатели, характеризующие химический состав фруктовых и овощных соков. Они содержат группы показателей, характеризующих качество и аутентичность соков, представляющие собой научно-обоснован- ные данные о количественном содержании в соках химических соединений природного происхождения [6]. Полный перечень таких показателей превышает 50 наименований, указанных в двух разделах - разделах А и Б, каждый из которых имеет особое значение. В разделе А отражены основные требования к качеству, которые должны рассматриваться промышленностью как обязательные для всех соков, предлагаемых на рынке ЕС. Для всех показателей приводятся минимальные или максимальные значения, которые должны выполняться. В разделе Б приведены критерии для оценки идентичности и аутентичности (подлинности) соков. Показатели раздела А подразделяются на четыре категории: Согласованные с промышленностью показатели, например относительная плотность и соответствующее содержание растворимых сухих веществ для соков прямого отжима и восстановленных соков. Гигиенические показатели безопасности, например содержание летучих кислот, этанола, D- и L-молочных кислот, патулина. Экзогенные загрязнители, например содержание мышьяка и тяжелых металлов. Показатели состава, например содержание L-аскорбиновой кислоты, летучих масел, оксиметилфурфурола (ОМФ). В разделе Б приведены критерии для оценки идентичности и аутентичности (подлинности) соков. Таковыми являются интервалы содержания специфических компонентов натурального фруктового сырья, например содержание лимонной, D-изолимонной, D- и L-яблочной кислот, D-глюкозы и D-фруктозы, D-сорбита и др. Приведенные количественные значения не являются абсолютными, так как не исключены возможные последующие изменения на основе новых данных, изменения технологий или специфических особенностей сырья. Основными качественными показателями соков, которые часто принимаются во внимание в коммерческих операциях, являются плотность (отношение массы к объему), содержание растворимых сухих веществ (РСВ), выражаемое через градусы Brix (°Brix), а также показатель Ratio. Соки, произведенные должным образом из подходящих и сохраненных свежими фруктов и овощей, практически не содержат летучих кислот, молочной кислоты и этанола. Значительные количества перечисленных веществ указывают на применение испорченного сырья или проблемы с обеспечением должного гигиенического и санитарного уровня производства. Неудовлетворительное качество исходного сырья выражается также в образовании нежелательных веществ - микотоксинов, например патулина, содержание которого должно контролироваться. Загрязнение продуктов экзогенными загрязнителями должно строго контролироваться. Продукты, упакованные в металлическую тару, могут содержать повышенные уровни железа и олова, которые, однако, не должны превышать уровни, установленные нормативными требованиями [7]. Повышенное содержание оксиметилфурфурола (ОМФ) характерно для соков, подвергнутых избыточной тепловой обработке, а также хранившихся в неподходящих условиях или в течение длительного времени. Как правило, с повышением уровня ОМФ в соке одновременно может наблюдаться снижение содержания L-аскорбиновой кислоты, изменение цвета и других органолептических показателей. Дополнительными критериями оценки идентичности и подлинности являются титруемая кислотность, содержание минеральных веществ, формольное число, содержание сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы), экстракт без сахаров. Во фруктах и овощах, а также в продуктах их переработки содержится исключительно L-изомер яблочной кислоты. D-изомер яблочной кислоты обнаруживается в соке только после добавления к нему димера - D/L-яблочной кислоты, производимого промышленным способом. Раздельное определение изомеров возможно ферментативным способом [8]. Содержание L-яблочной кислоты и оксиметилфурфурола является основным показателем натуральности яблочного сока, используемого для производства фруктовых вин, обеспечивающим технологические процессы брожения. Соотношение отдельных минеральных веществ, входящих в состав золы, варьируется в относительно узких пределах. Обычно содержание золы равно примерно 6,0 г/дм3. Если оно ниже 3,5 г/дм3, то можно предположить разбавление сока водой. Во фруктах глюкоза, фруктоза и сахароза являются основными сахарами. Минимальные значения для концентрации глюкозы и фруктозы практически не достигаются. Обычно соотношение глюкозы и фруктозы варьируется около 1,0. Биохимические свойства фруктов и овощей зависят от целого ряда природных факторов: сортовых особенностей, зоны произрастания, климатических условий, почвы, погоды, степени спелости и др., соответственно, и физико- химические показатели одноименных соков подвержены определенному варьированию. Область применения Свода правил AIJN не ограничивается только территорией Европейского союза. Данный документ приобрел особое значение для всего мирового рынка соков не только в области производства, но и торгового оборота. В настоящее время при подготовке и осуществлении торговых операций с соками, особенно с концентрирован- ными соками, Свод правил AIJN используется в качестве общепризнанной основы для установления контрактных требований к качеству продукции. Обширная база данных, включающая сведения о физико-химическом составе всех промышленно значимых соков, находит применение при оценке качества продукции, проводимой, например, в рамках Европейской системы контроля качества соков (European Quality Control System - EQCS). Рекомендуемые показатели и их значения основываются на результатах исследования подлинных соков без разрешенных ингредиентов и/или добавок, имеющих характерный цвет и аромат одноименных плодов. Необходимо отметить, что отклонение отдельных показателей от установленных в Своде значений не может автоматически поставить под сомнение подлинность сока, так же как и соответствие отдельных установленных значений приведенным требованиям не является автоматическим подтверждением подлинности продукта. Для интерпретации результатов необходим анализ всех показателей полного комплексного исследования продукта. Химический состав натуральных пищевых продуктов не является постоянным. На физико- химический состав фруктов и овощей оказывает влияние большое количество природных факторов, а именно сортовые особенности, географический регион выращивания, климатическая зона, почва, погода, степень спелости и ряд других факторов [6]. На физико-химический состав сока может повлиять технология его производства, а также другие технологии, используемые, например, при обработке и упаковке. Обработка фруктов с использованием определенных технологических средств может оказать влияние на исходное сырье и, соответственно, на состав получаемого из него сока. Подобная обработка может быть разрешена в некоторых регионах (странах), но запрещена в других, например в ЕС. Однако соки, в том числе соки прямого отжима, восстановленные соки, концентрированные соки, нектары и другие сокосодержащие продукты, должны соответствовать законодательным требованиям рынка-импортера, на котором они потребляются [7]. Тем не менее, как показывает опыт, несмотря на различия и упомянутые выше факторы и особенности, большое число физико-химических показателей, характеризующих соки, и их значения подчиняются законам статистики. Поэтому принятие во внимание этих показателей оправдано для оценки качества, подлинности и идентичности соков. Для индивидуальных показателей физико-химического состава соков существует возможность определения минимальных и максимальных значений и/или их интервалов. Эти значения встречаются с высокой вероятностью в природном сырье и в полученном из него типичном соке. При этом принимают во внимание естественные факторы, обычно встречающиеся в природе, а также особенности процессов обработки соков. Объекты и методы исследований Объектами исследования являлись овощные соки. 10 образцов томатных соков прямого отжима и восстановленных из томатной пасты были приобретены в торговой сети г. Минска и представляют собой наиболее известные торговые марки, пользующиеся популярностью у потребителей. Для определения критериев натуральности тыквенного сока были изучены районированные сорта тонкокорой тыквы и полученный из них сок прямого отжима. Овощные соки являются диетическим продуктом благодаря наличию диетических пищевых волокон, значительного количества минеральных веществ и витаминов. Появление новых сортов тонкокорой тыквы с содержанием витамина С 20-60 мг/100 г позволяет рассматривать их как перспективное сырье для разработки новых видов специализированного питания, в том числе соковой продукции [9, 10, 11]. Оценка качества овощных соков проводилась по показателям: относительная плотность по [12]; массовая доля растворимых сухих веществ рефрактометрическим методом с использованием рефрактометра OTAGO (Япония) [13]; кислотность определялась потенциометрическим титрованием на автоматическом титраторе Titro Easy [14]; активная кислотность pH измерялась на иономере с комбинированным электродом HANNA [15]; содержание хлоридов - аргентометрическим методом с помощью потенциометрического титрования на автоматическом титраторе Titro Easy [16]; массовая доля мякоти - центрифугированием на центрифуге ОПН-8 [17]; определение формольного числа проводилось потенциометрическим титрованием после обработки пробы сока формальдегидом [18]. Для определения содержания органических кислот и сахаров применяли метод ферментативного анализа, позволяющий проводить раздельное количественное определение оптических изомеров. При выполнении анализа использовали наборы ферментативных биохимических реактивов фирмы Megazyme (Ирландия) и R-Biopharm GmbH (Германия). Измерение экстинкции проводили на спектрофотометре Cary-50 [8, 19-21]. Ферментативные реакции проводили в пластиковой кювете для спектрофотометрических измерений с шириной грани 1 см. Сумма определенных ферментативным методом концентраций глюкозы, фруктозы и сахарозы представляет собой общий сахар. Экстракт без сахаров рассчитывается как разница растворимых сухих веществ и общего сахара. Экстракт без сахаров представляет собой в основном органические кислоты, минеральные соли и D-сорбит. Среднее значение этого показателя - от 20,0 до 50 г/дм3. Содержание золы определяли гравиметрическим методом после сжигания пробы по [22], определение минеральных веществ проводили методом атомно- абсорбционной спектроскопии на спектрофотометре Zeenit 700 (Аналитик Йена, Германия) [23]. Пробоподготовку проводили путем озоления пробы сока после его предварительного концентрирования выпариванием [24]. Результаты и их обсуждение На кафедре товароведения продовольственных товаров разработаны методические подходы к оценке качества и безопасности пищевых продуктов, позволяющие на основе международных подходов к оценке качества соковой продукции выявить наиболее характерные и трудно подделываемые показатели состава овощных соков, позволяющие установить фальсификацию. Существующие стандарты на соки из физико-химических показателей устанавливают требования к содержанию растворимых сухих веществ, кислотности, хлоридов и мякоти, что недостаточно для объективной оценки качества. Результаты физико-химических исследований томатных соков представлены в табл. 1 как среднее арифметическое двух параллельных измерений, расхождение между которыми ниже установленных стандартами на методы испытаний. Для томатных соков СТБ 829 регламентирует содержание растворимых сухих веществ не менее 5,0 %, кислотность - не менее 0,3 %. Все исследуемые образцы соответствуют требованиям технических нормативных правовых актов (ТНПА). В зависимости от уровня рН устанавливается группа консервированной продукции и соответствующие требования промышленной стерильности, поэтому данный показатель является показателем безопасности и составляет от 4,1 до 4,4 [25]. Формольное число характеризует содержание в соке свободных аминокислот. Определение формольного числа осуществляют путем обработки пробы сока формальдегидом, в результате которой освобождаются протоны, вызывающие изменение активной кислотности. Количество образовавшихся свободных протонов определяют щелочным титрованием. Как видно из таблицы, значение формольного числа у десяти образцов томатного сока варьируется в пределах от 28 до 45 см3 0,1 NaOH/100 мл. Формольное число не нормируется стандартами, но диапазоны его варьирования указаны в Своде правил и, по нашему мнению, относятся к тем идентификационным показателям, которые трудно подделать, а значит именно эти показатели можно использовать для установления подлинности соковой продукции. С целью защиты продовольственного рынка представляет интерес изучение химического состава и установление критериев натуральности овощных соков из местного сырья. На основе исследований сырья и полученных из него соков прямого отжима по международным показателям были установлены критерии натуральности тыквенного сока. Для реализации поставленной цели проведен анализ данных, полученных в ходе исследования 40 образцов тыквы, районированной на территории республики, и выработанного из нее сока прямого отжима по идентификационным показателям (табл. 2). Значения исследуемых показателей представлены в табл. 2 в виде средних значений и в виде интервала (минимальное и максимальное). Представленные интервалы значений характерны тыквенному соку прямого отжима, полученному из сырья, выращенного на территории Беларуси. Данные значения могут использоваться для идентификации и установления подлинности соковой продукции из тыквы. Таким образом, применение полученных данных позволит предотвратить появление на рынке фальсифицированной продукции. Таблица 1 - Результаты физико-химических исследований томатного сока Table 1 - Results of physical and chemical tomato juice analysis Образец № Массовая доля хлоридов, % Массовая доля раствори- мых сухих веществ, % Титруемая кислотность (на лимонную кислоту, %) рН Массовая доля мякоти, % Формольное число, см3 0,1 NaOH/100 см3 1 0,7 5,8 0,4 4,33 20,8 40 2 0,5 5,0 0,4 4,27 16,3 43 3 0,6 5,3 0,3 4,41 13,2 35 4 0,5 5,0 0,4 4,29 11,8 28 5 0,6 5,0 0,4 4,27 15,4 32 6 0,7 5,2 0,3 4,12 21,3 33 7 0,5 5,1 0,5 4,27 19,6 30 8 0,6 5,1 0,4 4,26 16,3 38 9 0,8 6,0 0,4 4,22 25,5 30 10 0,5 5,1 0,4 4,19 14,9 45 Таблица 2 - Идентификационные показатели тыквенного сока Table 2 - Pumpkin juice identification parameters Наименование показателя Единица измерения Значение показателя минимальное максимальное среднее Относительная плотность 20/20 - 1,015 1,055 1,035 Растворимые сухие вещества % 3,7 13,5 8,6 Титруемая кислотность ммоль Н+/дм3 6 26 16 Лимонная кислота мг/дм3 10 320 165 L-яблочная кислота г/дм3 0,3 1,7 1,0 Зола г/дм3 3,5 6,0 5,0 Натрий мг/дм3 2,5 9,0 5,5 Калий мг/дм3 1165 3880 2530 Магний мг/дм3 58 206 132 Кальций мг/дм3 65 230 150 Фосфор мг/дм3 120 440 280 Формольное число см3 0,1 NaOH / 100 см3 5 24 15 Глюкоза г/дм3 10 40 25 Фруктоза г/дм3 8 40 25 Соотношение глюкоза : фруктоза - 0,8 1,3 1,1 Сахароза г/дм3 0 65 33 Экстракт без сахара г/дм3 7 20 13 Вывод На основании международных подходов к оценке качества и аутентичности соковой продукции, используя современные высокочув- ствительные методы анализа, представляется возможным провести комплексную оценку соков в целях идентификации и обнаружения фальсификации. Такие нормируемые показатели, как концентрация сухих веществ, кислотность, хлориды, мякоть, служат ориентировочными показателями степени зрелости овощей и качества сока. Однако, ввиду того, что их значения можно легко изменить путем добавления кислот и сахара, они не могут рассматриваться в качестве показателей натуральности сока. Для установ- ления подлинности необходимо ориентироваться на трудно подделываемые показатели, такие как формольное число, соотношение изомеров сахаров и др.