Мягкая или твердая: как выявить примеси мягкой пшеницы в продуктах из твердых сортов

Рост спроса на твердую пшеницу и высокая разница в ее цене по сравнению с мягкими сортами обеспечивают благоприятные условия для экономически мотивированных фальсификаций. Подмена даже нескольких процентов в партиях зерна способна снизить качество макаронной продукции, нарушить технологические параметры и вызвать риски для производителя – как финансовые, так и репутационные. В таких условиях потребность в точных и быстрых методах выявления примесей становится ключевой составляющей системы контроля качества.

Род Пшеница (Triticum L.) насчитывает до трех десятков диплоидных, тетраплоидных и гексаплоидных видов, среди которых наибольшую продовольственную ценность имеют мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) и твердая (Triticum durum Dest.). Несмотря на общее происхождение, они существенно различаются по физиологическим особенностям, в частности физико-химическим параметрам зерна, что определяет их назначение в пищевой промышленности.

Ключевые отличия мягкой и твердой пшеницы

Мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) служит сырьем для производства большинства пшеничных круп и хлебобулочных изделий, характеризуется отличными вкусовыми качествами, высокой поглощающей способностью муки, мягкой и эластичной клейковиной. Твердые сорта пшеницы имеют высшее содержание белков, крепкую и упругую клейковину, что позволяет получать устойчивые к развариванию макаронные изделия, крупы булгур, кускус и прочее.

В среднем соотношение посевных площадей мягкой пшеницы к твердой составляет 9:1, но тенденция к увеличению производства зерна твердых сортов растет. Пшеница твердая более устойчива к засушливым условиям, способна формировать зерно высокого качества, хотя и со значительно меньшей урожайностью, если сравнить с мягкой. Рыночные цены на 1 тонну пшеницы твердых сортов выше, что дает экономически выгодный урожай в регионах, где наблюдается дефицит влагообеспечения.

Ключевое отличие обоих видов пшеницы с генетической точки зрения – D-геном, который отвечает за синтез определенных фракций глиадина и глютенина, отсутствующих в твердой пшенице. Пшеница твердая (Triticum durum) насчитывает два генома – A и B (AABB), будучи типичным тетраплоидом с 28 хромосомами; в свою очередь мягкая пшеница (Triticum aestivum) – гексаплоид – имеет три генома: A, B и D (AABBDD), и 42 хромосомы.

Фальсификация твердой пшеницы

Партии твердой пшеницы, предназначенные для дальнейшей переработки, могут содержать нежелательные примеси других злаковых культур, в частности пшеницы мягкой, что непосредственно влияет на качество готового изделия. Зрительно отличить примеси других культур, особенно в пределах рода, почти невозможно. Незначительное содержание посторонних культур обычно указывает на случайные перекрестные загрязнения при хранении, комбайнировании, но содержание примесей на уровне 5–10 и более процентов, вероятнее всего, имеет признаки сознательной фальсификации. Такие ситуации – обычный пример экономически мотивированной фальсификации (EMA) для получения денежной выгоды.

К примеру, итальянское законодательство (Decreto Del Presidente Della Repubblica 9 Febbraio 2001, n. 187) определяет, что макаронные изделия, заявленные как изготовленные из крупы твердых сортов пшеницы (durum), не должны содержать никаких добавок и состоять из воды и крупы твердых сортов. Присутствие мягкой пшеницы в партии из твердых сортов допускается на уровне не более 3 %.

Как предотвращать фальсификации?

Наряду с системой HACCP («Критическая точка анализа рисков») существуют другие специализированные системы, нацеленные на достижение безопасности пищевой продукции, – это программы «Критическая точка анализа угроз» (TACCP) и «Критическая точка анализа уязвимости» (VACCP). 

Угрозы в случае TACCP означают подделку пищевых продуктов, преднамеренную фальсификацию и включают проблемы, возникающие при производстве пищевых продуктов. В сферу ТАССР также входит безопасность транспортировки, безопасность информационных технологий и проверка данных работников.

Уязвимость согласно системе VACCP включает систематическое предотвращение сознательной или бессознательной фальсификации пищевых продуктов выявлением уязвимых мест в цепочке снабжения. Это особенно касается экономически мотивированной фальсификации, в частности подмены продукции, несанкционированного совершенствования, подделки и торговли краденным товаром.

Наборы и оборудование ИФА от Gold Standard Diagnostic: точное выявление примесей в зерновом сырье

Входной контроль сырья, как первичная и отправная точка контроля качества и безопасности пищевых продуктов, должен реализовываться такими методами лабораторных исследований, которые обеспечивают доступность, оперативность и достоверность полученных данных. Среди них иммуноферментный метод (ELISA), далее ИФА, используемый для определения наличия определенных антигенов путем реакции антиген – антитело. Метод ИФА реализуется с помощью лабораторного оборудования для осуществления необходимых этапов подготовки и детектирования опытного образца, а также специализированных тестовых наборов (реагентов), рассчитанных под отдельный показатель.

Возможности иммуноферментного метода помогают проводить количественное определение партий пшеницы на предмет фальсификации твердых сортов обыкновенной пшеницей.

«Химлаборреактив» как официальный поставщик решений от компании Gold Standard Diagnostic предлагает для проведения иммуноферментного анализа как полностью автоматизированные системы BOLT, так и компактные ридеры Absorbance 96.

В основе работы тест-системы на выявление следов мягкой пшеницы лежит классическая схема «сэндвич-ИФА», но с очень высокой специфичностью:

1. Экстракция белков. Образец (мука или измельченные макароны) обрабатывают 70%-м этиловым спиртом, чтобы выделить глиадины. После инкубации экстракт центрифугируют, получая прозрачный раствор белков.
2. Адсорбция глиадина на стенках лунок. Экстрагированный белок вводят в лунки планшета. Глиадин из раствора физически адсорбируется на поверхность лунок в течение 30 мин. Это важная особенность именно такого набора: сначала белок прилипает к стенке, а антитела добавляют только после этого.
3. Добавление специфического моноклонального антитела. После промывания в лунки добавляют моноклональное антитело, распознающее только глиадин мягкой пшеницы, закодированный D-геномом. Это антитело не реагирует с глиадином твердой пшеницы, поэтому тест видоспецифичен.
4. Добавление конъюгата (второе антитело с пероксидазой хрена (HRP). После повторной промывки вносят поликлональное анти-мыше антитело, меченное пероксидазой хрена (HRP). Оно связывается с моноклональным антителом, образуя «сэндвич».
5. Колориметрическое выявление. Добавляют субстрат TMB (тетраметилбензидин), который в присутствии пероксидазы хрена окрашивается. Интенсивность окраски прямо пропорциональна количеству глиадина мягкой пшеницы, адсорбированного в лунке.
6. Считывание результатов. Реакцию останавливают stop-раствором. Оптическую плотность измеряют при 450 нм. Концентрацию мягкой пшеницы определяют по калибровочной кривой (logit/log или 4PL). Калибровочными стандартами выступают референсные образцы с соответствующим содержанием мягкой пшеницы.

Аналитические возможности ИФА-набора

ИФА-набор очень чувствителен и позволяет выявить 0,5% примеси мягкой пшеницы (D-геномного глиадина). Этого достаточно, чтобы контролировать качество макарон, муки и крупы согласно требованиям большинства норм.

Евгений Иваницкий,

руководитель отдела отраслевых экспертов ХЛР

Фотогалерея