Популярное
Следующая
4 месяца назад 1486

Трансглютаминазация России. 13-й фактор

Трансглютаминазация России. 13-й фактор

Фермент трансглютаминаза (номер по классификации ЕС 2.3.2.13) открыт японскими учеными в середине прошлого века, в 1959 году. Изначально этот энзим содержится в человеческом организме и известен как 13-й фактор свертывания крови.

Комментарий от Всероссийского научно-исследовательского института мясной промышленности им. В.М. Горбатова

– Легально ли применение фермента ТГ в мясных системах?

– В Приложении 26 к техническому регламенту Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (ТР ТС 029/2012) трансглютаминаза отсутствует в списке разрешенных ферментных препаратов при производстве пищевой продукции. Однако ТГ активно используется на предприятиях страны, поэтому вопросы легальности применения и безопасности продукта остаются насущными.

– Может ли проверка компетентных органов озадачиться наличием добавки с ТГ на складе специй предприятия?

– Да, может.

– Выдают ли СГР на препараты, содержащие ТГ?

– Да.

– Почему?

– Это может быть вызвано некомпетентностью лица или органа, выдавшего данный документ.

– Можно ли внести трансглютаминазу в ТР ТС?

– Да, можно, но это потребует проведения исследований с целью обоснования ее внесения в ТР ТС и разработки методов определения остаточной активности ТГ. Наш институт уже давно предлагает профессиональному сообществу провести данные исследования, однако ввиду разобщенности решение о начале таких работ до сих пор так и не было принято.

Международная конференция «РЫБА 2017» Технологии рыбопереработки и аквакультуры

Станислав Горбатов, к.т.н.


 

 

В промышленности препарат используют в мясных системах, где он катализирует образование ковалентных связей между свободными аминогруппами (свободных либо из боковых цепей лизина) и гамма-карбоксамидными группами глутамина. Иными словами, образуя ковалентные поперечные связи между мышечными белками, трансглютаминаза создает сетчатую матрицу, что позволяет «сшивать» кусочки мясного сырья, эффективно удерживать как мясной сок, так и дополнительно вносимую влагу. Прочность образованной белковой структуры зависит от активности фермента, температуры системы, уровня рН и времени ферментации.

На рынке России фермент трансглютаминаза (ТГ) существует уже около 15 лет. За это время накопился российский опыт ее использования в пищевой индустрии, где идет работа с консистенцией продукта.

В последние годы в России появилось много научных работ по положительному применению энзима в пищевой промышленности с обоснованием благотворного влияния, к которому относят влагосвязывающую, водо- и жироудерживающую способность, а также структурно-механические свойства. Когда-то пророчили, что фермент заменит фосфат в мясной промышленности, но этого не случилось, так как фермент и натриевые соли фосфорной кислоты оказывают совершенно разные воздействия на мышечные волокна. Для производителя трансглютаминаза привлекательна тем, что найти ее в готовой продукции нельзя, а экономическая эффективность данного фермента высока. Это и является ключевым двигателем ее популярности, несмотря на цену.

Уже несколько лет идут активные дебаты между технологами и продавцами фермента по поводу эффективности его применения и недоказанности вреда. Большинство доводов «за» указывают на зарубежный положительный опыт использования фермента, а также на экономический эффект. Противники ссылаются на то, что изначально в ЕС ТГ признана опасным, и на неутешительную статистику ухудшения здоровья населения Европы. Приводятся данные об аутоиммунных заболеваниях как реакции на нахождение энзима в ЖКТ, склейке эпителия кишечника с последующей потерей способности его стенки к всасыванию, доводы о связи применения фермента в промышленности с массовой непереносимостью глютена и массовым бесплодием в Европе.

Страшные сказки, околонаучные обывательские разговоры или спланированный глобальный заговор? Разобраться в этом нам помогут специалисты портала «Мясной Эксперт» и представители отрасли:

Роман Харитонов, руководитель департамента пищевых ингредиентов ООО «Ревада Эко»;

Дмитрий Шефов, генеральный директор представительства компании Campus S.r.l в России и СНГ;

Тимур Орешков, технолог-разработчик «Veller Group» (Германия-Россия) и главный технолог СПК «Хамит» (Республика Казахстан).

 

Вопрос №1: Инактивация фермента температурой

В теории во время теплового воздействия ТГ инактивируется. Некоторые продавцы указывают информацию о том, что инактивация фермента идет при 50–55°С, другие источники говорят, что она происходит при температуре свыше 72–75°С на протяжении 5–10 минут (эта формулировка мне встречалась как в научных, так и в рекламных статьях, а это говорит о том, что никто данный факт не перепроверял). Но, как мы знаем, варка мясопродуктов производителями доводится до 70–71°С. Многие не продолжают варку по достижении данной отметки. При какой температуре полностью инактивируется фермент? Можем ли мы гарантировать потребителю его полную инактивацию в готовом продукте?

Роман Харитонов:

– Фермент инактивируется от теплового воздействия (механизм инактивации в вареных, п/к и к/в изделиях). Ниже представлена таблица активности фермента в зависимости от температуры, а также таблица инактивации фермента при определенных температурах в колбасных изделиях диаметром 35–40 мм. Кроме того, необходимо отметить, что при термообработке нужна определенная экспозиция во времени для инактивации фермента.

Дмитрий Шефов:

– Несомненно, в продуктах переработки мяса фермент полностью инактивирован. И не только в продуктах, подвергающихся термообработке, но даже в сырокопченых колбасах, как и в других изделиях, где применяется трансглутаминаза. Например, к ним относится творог, натуральный живой йогурт, где вообще нет нагрева выше температуры сквашивания, т. е. 26–28°С. Конечно, температурная инактивация является наиболее простой и эффективной, а нагрева до 70°С более чем достаточно, но не только этот фактор полностью останавливает действие фермента.

Тимур Орешков:

– Трансглютаминаза (протеин-глутамин γ –глутамилтрансфераза) катализирует реакции ацильного переноса, вводящие ковалентное связывание между белками, создавая полимеры высокой молекулярной массы. Таким образом, фермент, попадая в «систему», инактивируется – по механизму реакции ацильного переноса.

Конечно, следует вопрос, а весь ли фермент был задействован в реакции и какая его доля осталась в виде не прореагированного. Фермент, который, возможно, не вступил в реакцию, остался в свободной форме, однако его концентрация настолько ничтожна, что смело может быть выражена показателем 0,001–0,0001% от общей сырьевой. И дальнейшая обработка практически любых колбас, даже при условии отступления от температурных режимов полной термической инактивации фермента, полностью гарантирует отсутствие свободного фермента в готовом изделии. Поскольку порог его физического разрушения происходит при 72–75°С, а фермент вносится на стадии подготовки фарша при 2-5°С и при этой температуре начинает свою нативную работу, то к достижению порога максимальной благоприятной температуры для действия реакции 55°С в свободной форме его остается настолько минимальное количество от начальной концентрации, что даже на этом этапе можно гарантировать практически 95% химической инактивации. А дальнейшее повышение температуры обработки колбасного изделия полностью гарантирует завершающую полную химически-физическую инактивацию фермента, не вступившего в прямую реакцию.

 

Вопрос №2: Инактивация фермента другими способами

Инактивируется ли трансглютаминаза иными способами, кроме температурного? Что сильнее всего влияет на инактивацию: температура, рН, время воздействия?

Роман Харитонов:

– На активность фермента также оказывает влияние значение pH. Посмотрите на график – очевидно, что в мясной промышленности этот способ мало осуществим.

Дмитрий Шефов:

– Действительно, инактивация происходит благодаря сочетанию различных факторов. В каждом из многих пищевых прикладных применений есть какой-либо доминирующий фактор воздействия, в случае мясопереработки это температура. Фермент начинает работать с момента внесения в фарш, но скорость катализирования сшивки белков многократно возрастает в момент прогрева в термокамере. При достижении 55°С фермент проявляет максимальную рабочую активность, и ему достаточно около 10–15 минут, чтобы сшить все доступные белки ковалентными связями. Что происходит далее? Даже если бы температура термообработки не поднималась выше, фермент необратимо потеряет активность ввиду полной выработки субстрата. В случае 60°С и выше происходит температурная денатурация, фермент перестает быть ферментом, так как теряет способность катализировать сшивку белков и, имея белковую природу, становится обычным белком.

Тимур Орешков:

– Фермент может также инактивироваться путем изменения кислотности среды. Для него благоприятны следующие условия, обеспечивающие механизм ацильного переноса: pH среды 5–8, что характеризуется как слабо-кислая среда, и дальнейшее увеличение кислотности, которое, так же как изменение среды в сторону щелочной, вызывает полную инактивацию фермента в системе.     

 

Вопрос №3: Рынок

Как вы оцениваете емкость рынка трансглютаминазы в России в тоннах? По независимым данным оборот препаратов на основе ТГ превышает 500 т в год…

Дмитрий Шефов:

– Не совсем корректно оперировать тоннами, так как активность доступных в России коммерческих препаратов варьируется от 60 до 2 тыс. (!) единиц активности в грамме. Но могу предположить, что консервативный уровень в 150-200 т реалистичен.

Роман Харитонов:

– Существует соответствующая таможенная статистика согласно коду ТН ВЭД 3507 90 9000: 128 т в 2014 году (именно по ТГ). Однако многие завозят данный фермент в группе 2106 как пищевую добавку, ввиду этого, полагаю, реально объем рынка может достигать 320–350 т.

Тимур Орешков:

– По нашим статистическим данным российский рынок фермента в общем объеме на данный момент составляет порядка 500–600 т/год. Но эти данные не являются объективными, поскольку ТГ на территорию Таможенного союза может быть ввезен как мальтодекстрин с добавками или как технологические смеси, в официальных документах которых не указывается наличие фермента, поскольку, руководствуясь ТС ТР 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки», при содержании в продукте составляющих, не превышающих количество более 2%, не обязательны указания в составе продукта.

Вопрос №4: Методика

Будет ли методика определения ТГ в готовом продукте в будущем? Реально ли ее разработать? Смогут ли контролирующие органы проверять чистоту рецептуры?

Дмитрий Шефов:

– Смогут ли в будущем обнаружить черную кошку в темной комнате, особенно, когда ее там уже нет? Я ни минуты не сомневаюсь, что контролирующие органы в России могут многое. К счастью, как сказал классик, строгость законов компенсируется только их несоблюдением. Если без лирики, то на текущий момент в мире действительно не существует методик определения активности ТГ в продукте, в том числе потому, что слишком быстро происходит инактивация фермента различными факторами, плюс количества искомого очень маленькие и много посторонних, мешающих этому веществ. Тем не менее, наша компания, как и передовые исследовательские институты, успешно применяет модельные системы, в которых это представляется возможным.

Роман Харитонов:

– Разработка методик определения ТГ вполне осуществима и существует, однако качественное ее определение в продукте лишено всякого смысла ввиду наличия тканевой ТГ (тТГ).

Тимур Орешков:

– Ни для кого не секрет, что фермент трансглютаминаза при разработке и утверждении ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» как вспомогательный технологический препарат не указан в качестве разрешенного или запрещенного, поскольку сложилась следующая ситуация: фермент есть, многие его используют, но методик определения активности, а также утвержденных и аккредитованных методик определения в конечном продукте нет.

В других странах (США, ЕС, Япония) данные методики существуют, есть специализированные лаборатории, и фермент используется производителями пищевой продукции. Но этот показатель достигнут при интересе государственных, регламентирующих и разрешительных органов. С выделением сил и средств на пользу производителей и потребителей.

 

Вопрос №5: Хранение

Верить ли продавцам, что фермент не нужно хранить в холодильнике, ведь известно, что он теряет свою активность при комнатной температуре. Имеете ли вы статистические данные о потере активности ферментом в течение срока хранения?

Дмитрий Шефов:

– Наша компания исследовала влияние условий хранения, и мы подтверждаем, что при наличии возможности хранить фермент при более низких температурах это положительно скажется на сохранности его активности. В случае хранения в стандартных условиях (25°С) снижение активности за весь срок годности не превышает 10–15%, что не является критическим значением. Храня в условиях низких температур, можно снизить годовую потерю активности до 1–5%, но на практике это трудновыполнимо. Если предприятие закупило фермент, логично предположить, что оно его использует, а не просто хранит. При ежемесячной выработке объема и соответствующем обновлении партий продукта таким падением активности можно пренебречь, и тогда хранение в морозильной камере становится излишним.

Другое дело – открытый пакет с ферментом, имеющий доступ кислорода или температуры, значительно превышающие 25°С. Эти факторы существенно ускоряют потерю ферментативной активности, и их следует избегать.

Роман Харитонов:

– Фермент нужно хранить в холодильнике, если только вы не находитесь в условиях Крайнего Севера. Касательно активности, в спецификации к продукту указывается не фиксированная активность (например, 135), а интервал 120–150. В этом случае цифра 150 соответствует активности на дату производства, а 120 – активности на момент окончания срока годности, как правило – года, при температуре не выше +4°С.

Тимур Орешков:

– Условия хранения фермента практически у всех производителей идентичны. Фермент фасуется в фольгированные полимерные пакеты и упаковывается под вакуумом. И в таком виде попадает на заводы, где признается как вспомогательная технологическая добавка. Фермент при условии сохранения целостности индивидуальной упаковки может лежать в сухом проветриваемом помещении практически при любых температурных режимах хранения пищевых и вспомогательных продуктов. При вскрытии индивидуальной упаковки и нарушении вакуума ТГ следует хранить в холодильнике, но, учитывая объемы производства и дозировку, фермент в этом случае при самых неблагоприятных условиях может расходоваться не более 48 часов, и потеря активности составит в среднем не более трех единиц, что не сможет являться препятствием для выбраковки и списания сырья, поскольку не скажется на изменении функциональных свойств. Потеря активности на всем сроке хранения при соблюдении всех условий составляет максимум не более 10 единиц, что также не отразится на изменении функциональных свойств фермента.

Вопрос №6: Качество препаратов

Как проверить концентрацию фермента и активность продукта, декларируемую поставщиком? Существуют ли методики определения активности ТГ? Если ли в России лаборатории, которые могут оказать такую услугу?

Дмитрий Шефов:

– В России лаборатории, аккредитованные на подобные исследования, мне не известны. По запросу клиентов мы предоставляем контакты независимых лабораторий в Италии и Германии, которые могут достоверно оценить параметр активности. В случае мясопереработки мы всегда задаемся простым вопросом: «Уважаемые технологи, нужно ехать или шашечки?». Поэтому единственным верным способом оценки активности препарата является традиционный сравнительный тест на предприятии на действующей отработанной рецептуре.

Отдельной строкой проходит сложность оценки стабильности качества этого параметра во времени, от партии к партии, которая может сильно варьироваться у производителей, зачастую не имеющих ни опыта, ни возможности анализировать и обеспечивать стабильность показателя активности. А это дает спонтанные изменения плотности и кусаемости колбас, сарделек и сосисок, в которых технологи в последнюю очередь подозревают скачки функциональности трансглютаминаза.

Роман Харитонов:

– Методика существует, она основана на времени/скорости выработки определенного количества субстрата. На 2011 год минимум две лаборатории в Москве располагали и методикой и необходимым оборудованием.

Тимур Орешков:

– Этот вопрос в конечном счете волнует больше конечного потребителя, то есть пищевое производство. Так как любое поступающее сырье для нужд технологического процесса имеет сопроводительную документацию, которая соответствует ТС ТР 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки», ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств», указываются качественный состав и степень активности фермента в данной смеси с результатами лабораторных исследований на предмет активности. Производитель заинтересован удовлетворить требования потребителя к качеству поставляемой продукции и максимально работает в этом направлении.

На данный момент утвержденной методики определения активности фермента в смеси на территории России нет. Лаборатории, которые имеют методики и аккредитацию, находятся в Японии и ЕС. Производители ферментного препарата осуществляют отбор проб при выпуске каждой партии и отправляют на исследования в аттестованные лаборатории. Конечно, возникает вопрос, а вдруг заявленная активность будет не соответствовать. Такие случаи имеют место у недобросовестных производителей смесей, но, следуя установленной программе производственного контроля поступающего сырья, с каждой новой партией требуется провести исследование согласно условиям применения в технологическом процессе, где выявится соответствие или же несоответствие заявленным функциональным свойствам.

 

Автор:

Владимир Романов, портал «Мясной Эксперт»

Поделиться

CPM Europe
Ваш технолог
logosltd.ru
Facebook
Вконтакте
АльянсУпак
Каталог компаний
Партнеры
Журнал
«Мясная Сфера»
Журнал
«Молочная Сфера»
Журнал «Хлебопечение/
Кондитерская Сфера»
Журнал
«Птицепром»
Журнал
«Рыбная Сфера»