М'яка чи тверда: як виявити домішки м'якої пшениці в продуктах із твердих сортів

Зростання попиту на тверду пшеницю й висока різниця в її ціні порівняно з м’якими сортами забезпечують сприятливі умови для економічно мотивованих фальсифікацій. Підміна навіть кількох відсотків у партіях зерна здатна знизити якість макаронної продукції, порушити технологічні параметри та спричинити ризики для виробника – як фінансові, так і репутаційні. У таких умовах потреба в точних та швидких методах виявлення домішок стає ключовою складовою системи контролю якості.

Рід Пшениця (Triticum L.) налічує до трьох десятків диплоїдних, тетраплоїдних та гексаплоїдних видів, серед яких найбільшу продовольчу цінність мають пшениця м’яка (Triticum aestivum L.) і тверда (Triticum durum Dest.). Попри спільне походження, вони істотно різняться за фізіологічними особливостями, зокрема фізико-хімічними параметрами зерна, що визначає їх призначення в харчовій промисловості.

Ключові відмінності м’якої та твердої пшениці

Пшениця м’яка (Triticum aestivum L.) слугує сировиною для виробництва більшості пшеничних круп і хлібобулочних виробів, характеризується відмінними смаковими якостями, високою поглинальною здатністю борошна, м’якою та еластичною клейковиною. Тверді сорти пшениці мають вищий вміст білків, міцну й пружну клейковину, що дає змогу отримувати стійкі до розварювання макаронні вироби, крупи булгур, кускус та інше.

У середньому співвідношення посівних площ пшениці м’якої до твердої становить 9:1, але тенденція до збільшення виробництва зерна твердих сортів зростає. Пшениця тверда більш стійка до посушливих умов, здатна формувати зерно високої якості, хоча й зі значно меншою врожайністю, як порівняти з м’якою. Ринкові ціни на 1 тонну пшениці твердих сортів вищі, що дає економічно вигідний врожай у регіонах, де спостерігається дефіцит вологозабезпечення.

Ключовою відмінністю обидвох видів пшениці з генетичного погляду є D-геном, який відповідає за синтез певних фракцій гліадину й глютеніну, відсутніх у твердій пшениці. Пшениця тверда (Triticum durum) налічує два геноми – A і B (AABB), будучи типовим тетраплоїдом із 28 хромосомами; натомість м’яка пшениця (Triticum aestivum) – гексаплоїд – має три геноми: A, B і D (AABBDD), і 42 хромосоми.

Фальсифікація твердої пшениці

Партії пшениці твердої, призначені для подальшого перероблення, можуть містити небажані домішки інших злакових культур, зокрема пшениці м’якої, що безпосередньо впливає на якість готового виробу. Візуально відрізнити домішки інших культур, особливо в межах роду, майже неможливо. Незначний вміст сторонніх культур зазвичай вказує на випадкові перехресні забруднення під час зберігання, комбайнування, але вміст домішок на рівні 5–10 і більше відсотків, найімовірніше, має ознаки свідомої фальсифікації. Такі ситуації є типовим прикладом економічно мотивованої фальсифікації (EMA) задля отримання фінансової вигоди.

До прикладу, італійське законодавство (Decreto Del Presidente Della Repubblica 9 Febbraio 2001, n. 187) визначає, що макаронні вироби, заявлені як виготовлені з крупи твердих сортів пшениці (durum), не повинні містити жодних добавок і складатися з води й крупи твердих сортів пшениці. Присутність м’якої пшениці в партії з твердих сортів допускається на рівні не більше ніж 3 %.

Як запобігати фальсифікаціям?

Нарівні із системою HACCP («Критична контрольна точка аналізу ризиків») існують інші спеціалізовані системи, націлені на досягнення безпечності харчової продукції, – це програми «Критична контрольна точка аналізу загроз» (TACCP) та «Критична контрольна точка аналізу вразливості» (VACCP).

Загрози у випадку TACCP означають підроблення харчових продуктів, навмисну фальсифікацію та охоплюють проблеми, що виникають під час виробництва харчових продуктів. До сфери ТАССР також входить безпека транспортування, безпека інформаційних технологій і перевірка даних працівників.

Вразливість згідно із системою VACCP включає систематичне запобігання свідомій чи несвідомій фальсифікації харчових продуктів виявленням вразливих місць у ланцюжку постачання. Це особливо стосується економічно мотивованої фальсифікації, зокрема підміни продукції, несанкціонованого вдосконалення, підроблення й торгівлі краденим товаром.

Набори й обладнання ІФА від Gold Standard Diagnostic: точне виявлення домішок у зерновій сировині

Вхідний контроль сировини, як первинна та відправна точка в контролю якості й безпечності харчових продуктів, повинен реалізовуватися такими методами лабораторних досліджень, що забезпечують доступність, оперативність і достовірність отриманих даних. Серед них імуноферментний метод (ELISA), далі ІФА, який використовується для визначення наявності певних антигенів, шляхом реакції антиген – антитіло. Метод ІФА реалізується за допомогою лабораторного обладнання для здійснення необхідних етапів підготовки й детектування дослідного зразка, а також спеціалізованих тестових наборів (реагентики), розрахованих під окремий показник.

Можливості імуноферментного методу допомагають проводити кількісне визначення партій пшениці на предмет фальсифікації твердих сортів звичайною пшеницею.

«Хімлаборреактив» як офіційний постачальник рішень від компанії Gold Standard Diagnostic пропонує для проведення імуноферментного аналізу як повністю автоматизовані системи BOLT, так і компактні ридери Absorbance 96.

В основі роботи тест-системи на виявлення слідів м’якої пшениці лежить класична схема «сендвіч»-ІФА, але з дуже високою специфічністю:

Екстракція білків. Зразок (борошно або подрібнені макарони) обробляють 70%-м етиловим спиртом, щоб виділити гліадини. Після інкубації екстракт центрифугують, отримуючи прозорий розчин білків.
Адсорбція гліадину на стінках лунок. Екстрагований білок вводять у лунки планшета. Гліадин із розчину фізично адсорбується на поверхню лунок протягом 30 хвилин. Це важлива особливість саме такого набору: спочатку білок прилипає до стінки, а антитіла додають лише після цього.
Додавання специфічного моноклонального антитіла. Після промивання до лунок додають моноклональне антитіло, яке розпізнає тільки гліадин м’якої пшениці, закодований D-геномом. Це антитіло не реагує з гліадином твердої пшениці, тому тест є видоспецифічним.
Додавання кон’югату (друге антитіло з пероксидазою хрону (HRP). Після повторного промивання вносять поліклональне анти-мише антитіло, мічене пероксидазою хрону (HRP). Воно зв’язується з моноклональним антитілом, утворюючи «сендвіч».
Колориметричне виявлення. Додають субстрат TMB (тетраметилбензидин), який у присутності пероксидази хрону забарвлюється. Інтенсивність забарвлення прямо пропорційна кількості гліадину м’якої пшениці, адсорбованого в лунці.
Зчитування результатів. Реакцію зупиняють stop-розчином. Оптичну щільність вимірюють при 450 нм. Концентрацію м’якої пшениці визначають за калібрувальною кривою (logit/log або 4PL). Калібрувальними стандартами виступають референсні зразки з відповідним вмістом м’якої пшениці.

Аналітичні можливості ІФА-набору

ІФА-набір дуже чутливий і дає змогу виявити 0,5 % домішки м’якої пшениці (D-геномного гліадину). Цього достатньо, щоб контролювати якість макаронів, борошна й крупи згідно з вимогами більшості норм.

Євгеній Іваницький,

керівник відділу галузевих експертів ХЛР

отримати комерційну пропозицію