Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Разработка подходов к оценке пищевой ценности и качества комбинированных жировых продуктов

-3

На правах рукописи

ВИКТОРОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ К ОЦЕНКЕ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ И КАЧЕСТВА КОМБИНИРОВАННЫХ ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ

14.00.07- ГИГИЕНА

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Москва - 2006

Работа выполнена в ГУ Научно-исследовательский институт питаний Российской академии медицинских неук

Научный руководитель:

Доктор медицинских наук, профессор,

член-корреспондент РАМН Гаппаров Мннканл Магомед Гаджиевнч

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук,

профессор, член-корреспондент РАМН Русаков Николай Васильевич

Доктор медицинских наук,

профессор Корол(в Алексей Анатольевич

Ведущая организация:

ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана» Роспотребнадзора

Защита состоится « » декабря 2006 г. в «14м часов на заседании Диссертационного совета Д 001.002.01 в ГУ НИИ питания РАМН по адресу: 109240, г. Москва, Устьинский проезд, 2/14,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ литания РАМН Автореферат разослан «

и ноября 2006 г.

Автореферат размещён на официальном сайте ГУ НИИ питания РАМН (Ы1р;\>луоп .гиМмег.Ыт I) У^* ноября 2006 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор ЙСв«**4"*'*'*' В.М, Кодеииова

Актуальность темы.

Жиры и жировые продукты являются одним из главных компонентов рациона человека, обеспечивающих организм энергетическим и пластическим материалом, а также важным поставщиком биологически активных веществ (Покровский A.A., 1977; Левачёв М.М., 1999; Нечаев А.П, с соавт., 2005). В настоящее время значительное место в ряду жировых проектов занимают комбинированные жиры, основной целью создания которых предполагалась оптимизация состава жирных кислот, максимально приближенного к физиологическим потребностям организма человека (Покровский A.A., 1977; Левачёв ММ„ 1978; Аскинази А.П. с соавт., 1994; Азнаурьян М.П. с соавт., i 999; Гришени? А.Д., 2002; Лисицын АН. с соаат., 2005; Гаппаров М,М, с соавт,, 2006; Кулакова С.Н. с соавт., 2006).

Актуальным и необходимым направлением исследований на сегодняшний день является разработка подходов к оценке пищевой ценности н качества комбинированных жировых продуктов. Нормативные документы на жировые продукты, которые можно отнести к группе комбинированных жиров, объединяют спреды, маргарины, жиры для кулинарии, кондитерской, хлебопекарной и молочной промышленности (ГОСТ Р 52100-2Û03, ГОСТ Р 52179-2003). Основными показателями, характеризующими качество комбинированных жировых продуктов, являются физико-химические характеристики, органолептическая оценка, степень окисле и кости, а также безопасность их использования (Вышемирский Ф.А., 2004). Масла с комбинированной жировой основой, как правило, содержат в своём составе транс-изомеры жирных кислот, количество которых варьирует в достаточно широких пределах (от 0,1% до 25%). Многочисленными исследованиями установлено, что транс-изомеры жирных кислот являются источником энергии, однако они медленнее усваиваются в сравнении С цис-формой, их действие в обменных процессах сходно с насыщенными жирами, потребление которых связывают с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний (Левачёв М.М, 1978; Wilson Т.А. et all„ 2001; Katz A.M., 2002; Вышемирскнй Ф.Д., 2004; Hang A., Muller H., 2004; Thyssen M.A., Mensink R.P., 2005; Woodside J.V., Kromhout D„ 2005; Willett W.C., 2006; Jakobsen M.U. et all, 2006; Mozafïarian D. et all, 2006). Отмечается влияние трано-изомеров жирных кислот на изменение стру|сгуры фосфолнпндов мембран (Zambomn L. et all,, 2006). Показано, что транс-изомеры ингибируют синтез эссеициальных жирных кислот (арахидоновой, докозагексаеновой) путём снижения активности Д5, Дб-десатураз (Fritsche 1., SteinhartiL,Jii&kßysteol^A?gi—** all., 1989; Costa A.G. et all., 2006). Имеющиеся Данные литерЁп^^

' ЦнТимениН.И.Желсзнова

Фонд научный N6

распростриienне и использование комбинированных жировых продуктов в питании населения, указывают на необходимость включения в показатели их качества уровня содержания транс-изомеров жирных кислот.

Проблема фальсификации жировых продуктов в настоящее время особенно актуальна. Главным объектом фальсификации в ряду жировых продуктов является сливочное масло (Яковлев B.C. с соавт,. 2000; Вышемирский Ф,А. с соавт,, 2004), которое часто заменяется комбинированными жирами. В существующим нормативных документах отсутствуют унифицированная система идентификации и классификации комбинированных жировых продуктов. Основным методом, позволяющим установить подлинность жировых продуктов, является гаэохроматографическнй анализ состава жирных кислот (Vanoni М.С. et all, 1978; Toppino P.M. et all., 1982; Яковлев B.C. с соавт., 2000; Рудаков О.Б., 2004). Разработанные и используемые в настоящее время десятки трудоемких методов оценки подлинности жировых продуктов, а также критерии, предложенные в ГОСТ Р 52253-2004 «Масло н паста масляная из коровьего молока», на сегодняшний день не позволяют идентифицировать жировые и "жиросодер'жашие продукты, включающие молочный жир и комбинированные жиры, с высокой степенью достоверности. Современные технологии производства жировых продуктов создают дополнительные трудности в их идентификации и обосновывают необходимость дальнейшего усовершенствования имеющихся разработанных подходов. В связи с этим разработка критериев идентификации жировых продуктов, основанная на анализе их жирно-кислотного состава, с использованием компьютерных подходов является весьма актуальной (Рудаков О.Б. с соавт., 2002, 2003, 2004). Поскольку на сегодняшний день в нашей стране практически не используются информационные системы для анализа жировых продуктов, одним из перспективных направлений гигиены питания является разработка компьютерных экспрессных методов опенки качества и подлинности жировых и жиросодержащих продуктов, пригодных не только дия аналитических, но и скрининговых методов анализа. Эти методы представляют наибольший интерес, поскольку значительно сокращают время анализа и интерпретации полученных результатов, и особенно важны для региональных учреждений Роспотребнадзора,

Цель исследования.

Разработка системы экспресс-оценки качества и подлинности жировых и жиросодержащих продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, иа основе анализа их жирно-кислотного состава.

Задачи исследования.

1. Сформировать комплекс основных показателей, определяющих качество и подлинность комбинированных жировых продуктов.

2. Изучить особенности жирно-кислотного состава, включая наличие трансизомеров, комбинированных жировых продуктов, а также сливочных масел отечественного и зарубежного производства, полученных по различным технологиям.

3. Разработать критерии, позволяющие установить подлинность жировых и жиросодержащих продуктов с включением молочного жира и комбинированных жиров.

4. На основе анализа жирно-кислотного состава комбинированных жировых продуктов разработать критерии выбора предпочтительной области их применения.

5. Разработать компьютерную информационную систему для экспресс-оценки качества и подлинности жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе.

Научная новизна работы.

Разработаны новые подходы в оценке пищевой ценности и качества комбинированных жировых продуктов, основанные на компьютерном экспресс-анализе их жир но-кислотного состава.

Создана база данных жирно-кислотного состава различных образцов жировых и жиросодержащих продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры.

На основании характеристических точек спектра жирных кислот впервые предложен комплексный критерий, позволяющий установить подлинность жировых продуктов, в том числе сливочного масла и комбинированных жиров, а также продуктов на их основе.

Впервые на основе суммы среднецепочечных жирных кислот и содержания транс - изомеров жирных кислот разработан комплексный критерий классификации комбинированных жировых продуктов с учётом выбора предпочтительной области их применения (комбинированные жировые продукты для непосредственного употребления в пищу - спреды и комбинированные жировые продукты ятя кулинарных целей).

Используя данные о включении транс-изомеров жирных кислот в органы н ткани экспериментальных животных, получавших в составе рациона маргарин, впервые

обоснована необходимость введения в систему оценки качества комбинированных жировых продуктов показателя содержания транс-изомеров жирных кислот.

Практическая значимость работы.

Впервые на основе ГЖХ с использованием программно-аппаратного комплекса « Мул ьтн Хром» в СУБД «Access» разработана компьютерная информационная система для экспресс-оценки качества и подлинности молочного жира, комбинированных жировых продуктов, а также продуктов на их основе (молочные продукты, кондитерские изделия) - «Идентификация жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе» (свидетельство об официальной регистрации №2006613456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам). Разработанный подход значительно сокращает время анализа и интерпретации полученных результатов, может использоваться в качестве скрининг-метода по установлению качества и подлинности жировых продуктов, в том числе молочного жира и комбинированных жировых продуктов, а также продуктов на их основе.

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на III Между народной конференции «Масложировон комплекс России: новые аспекты развития» (Москва, 2004), Всероссийской научно - практической конференции молодых учёных м специалистов «Окружающая среда и здоровье» (Суздаль, 2005), V111 Всероссийском конгрессе «Оптимальное питание - здоровье нации» (Москва, 2005), IV иаучпо-практнческой конференции «Перспективы развития масложировой, маслодельной и сыродельной промышленности» (Москва, 2006), межлабораторкой научной конференции ГУ НИИ питания РАМН.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том числе 3 статьи в центральных рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК, получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Идентификация жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также

продуктов на их основе» №2006613-456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патент« и товарным знакам.

Объём н структура диссертации.

Материалы диссертации изложены на страницах машинописного текста, включающего -/У таблиц, рисунков. Диссертационная работа состоит на

введения, обзора литературы, глав, посвяшйнных материалам и методам исследования, результатам собственных исследований, ?аключения, выводов, списка литературы (/»У

отечественных и __Й^_зарубежных источников) и приложений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ,

Поставленные задачи предполагалось решить в 3 основных этапа, включающих:

1. исследование основных показателей качества и пищевой ценности комбинированных жировых продуктов, широко используемых в питании населения России, в сравнении со сливочным маслом и физиологически полноценным жировым продуктом;

2. экспериментальное исследование по изучению влияния комбинированного жирового продукта, содержащего транс - изомеры, на состояние показателей липидного обмена у экспериментальных животных;

3. разработку компьютерной информационной системы для экспресс-оценкн качества и подлинности жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе.

Экспериментальные образцы сливочных масел, комбинированных жировых продуктов, а также продуктов на их основе (молочные продукты, кондитерские изделия) (отечественного производства и отдельные доступные импортные образцы) отбирали произвольно в торговой сети Москвы и Московской области.

Характеристика экспериментального исследования по изучению влияния комбинированного жирового продукта, содержащего транс-нзомеры жирных кислот, на состояние показателей липидного обмена крыс.

В проведенном исследовании был использован маргарин, содержащий 22% транс-изомеров жирных кислот. Такой уровень содержания транс - изомеров наиболее

часто используется в масложировой промышленности для производства комбинированных жировых проду ктов. Условия проведения эксперимента.

Опыты проведены на белых крысах самцах линии Вистар с исходной массой тела Ю0±5 г. 11 зависимости от вида жира в рационе были сформированы 2 группы животных по 32 крысы в каждой. Контрольная группа животных в качестве жирового компонента в рационе получала лярд и подсолнечное масло в соотношении 3:1. Жир опытной группы был представлен маргарином. Длительность эксперимента составляла 45 дней.

Состав рационов экспериментальных животных приведен в таблице I.

Таблица 1.

Химический состав рационов крыс.

1 Шщевые вещества %% по калорийности

Белок (в форме казеина) 20

Углеводы (крахмал маисовый) 34

Жир (в зависимости от группы) 24

Пищевые волокна (метилцеллюза) 2

Жирорастворимые витамины По физиологическим нормам [J.Sos, I.Szelenyi. Diets for animal experiments. ¡974.-P.168)

Кормление крыс осуществляли по принципу «вволю» со свободным доступом к иоде. Животных содержали в пластмассовых клетках по 3 в каждой, на подстилках из омнлок лиственных пород дерева при естественном освещении и температуре 18±3°С. Жннотных ежедневно осматривали, учитывали поедаемость корма, раз в неделю производили определение массы тела.

За вей время опыта различна в поведении животных и поедаемостн корма животными отмечено не было, случаев гибели крыс не наблюдалось.

Объекты и биохимические методы исследовании.

Объекты, основные биохимические методы определения качества и пишевой ценности жировых и жиросодержащих продуктов, а также методы, характеризующие состояние липидного обмена у экспериментальных животных, получавших транс-изомсры жирных кислот, исполыуемые в проведённом исследовании, отражены в табл.2.

Таблица 2.

Объекты н биохимические методы исследования.

Объекты исследования Методы исследования

1.Жировые продукты -сливочные масла, комбинированные жировые продукты, а также продукты на их основе (молочные продукты, кондитерские ииедия) (150 образцов), 2, Органы и ткани экспериментальных животных (64 животных). Метод определения общих л ни плов. Выделение липидов проводили по методу Folch J. et all (Folch J., Lees M,, Sloane - Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues.// J.Biol. Chem., ] 937), определение обшнх липидов выполнено гравитационным методом (КеЙтс М. «Техника липидологии», 1975, гл.4, раздел 41, с.78). Метол определения общего холестерина. Содержание общего холестерина определяли методом, в основе которого лежит спектрофотометрическое измерение цветной реакции Либермана — Бурхарда (Справочник «Биохимические методы исследований в клинике» под редакцией А.А.Покровского, Медицина, Москва, 1969 г, с.300). Метол опрел еле и и я пепекисного числа. Определение перекисного числа, характеризующего степень окисле нности жирового продукта, проводили по ГОСТ 26593-85 « Масла растительные и жиры животные». Метол определения жнгшо - кисллгцого состава. Для определения состава жирных кислот, включая наличие транс-изомеров, липиды выделяли по методу Folch J, at alt. (Folch J„ Lees M., Sloane - Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues.// J.Biol. Chem., 1957). Приготовление метиловых эфиров жирных кислот и хроматографы ческое исследование проведено в соответствии со стандартными методами (IUPAC standart methods for the analysis of oils, fats and derívales 2.301,2.302, Pergamon Press, 1979). Анализ метиловых эфиров жирных кислот проводили на хроматографе «Carloerba Strumentazione HRGC 5300», снабжённом пламенно -ионизационным детектором и капиллярной колонкой 30 метров с фазой НР-23, позволяющей установить содержание транс - изомеров жирных кислот. Температура испарителя, колонки и детектора - 180°, 200° и 220°, соответственно. Газ-носитель - азот. Идентификация хроматограмм осуществлена с использованием величины времени удерживания насыщенных жирных кислот.

Статистический анализ результатов.

Полученные данные анализировали с помощью критерия Колмогорова -Смирнова, t-крнтерия Стъюдента и представляли в виде среднего значения (М), стандартной ошибки среднего значения (m), стандартного отклонения (<т), моды (Mo), медианы (Me), максимального и минимального значений. Статистическую обработку полученных результатов проводили в программе «Microsoft Excel», оформление графиков - в программе «Microsoft Graph».

Выбор критериев натуральности жировых и жиросодержащих продуктов осуществляли в результате анализа как индивидуальных жирных кислот, так и их соотношений в составе жирных кислот молочного жира, комбинированных жиров, а также продуктов на их основе.

Разработку информационной системы проводили в системе управления базами данных «Microsoft Access» совместно с коллективом авторов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Основные показатели, характеризующие качество и пищевую ценность комбинированных жировых продуктов,

В произвольно отобранных 50 образцах комбинированных жировых продуктов (ОСП) была изучена степень окислеиности (рис.1), которая в соответствии с гигиеническими требованиями к качеству и безопасности пищевых продуктов (СанПнН 2.3,2,1078-01) выражается показателем «перекисное число» (ПЧ), величина которого для пищевых жиров не должна превышать 10 ммоль активного кислорода на кг. Одним нз требований, предъявляемым к функциональным жировым продуктам, является повышенная стойкость к окислению (Нечаев А.П., Кочеткова А.А., 2004). На сегодняшний день среди КЖП можно выделить 2 основные группы: КЖП для непосредственного употребления в пищу (спреды) и КЖП для кулинарных целей. На рис.! показано соотношение КЖП с величиной перекисного числа в интервале предельно допустимой нормы и КЖП с перекисным числом выше предельно допустимой нормы. Как видно из рнс.1, более 40% спредов характеризовались величиной перекисного числа выше предельно допустимой нормы, при этом в большей половине из них отмечалась величина перекисного числа на уровне предельно допустимой нормы. По сравнению со спредами 90,9% кулинарных жиров соответствовали показателю ПЧ и только в 9,1% отмечено его превышение.

Рис.1. Данные показателей перекисного числа комбинированных жиров.

Проведенные исследования показали, что по сравнению с кулинарными жирами, спреды, содержащие повышенный уровень ПНЖК, в большей степени подвержены процессам перекисного окисления, что выдвигает необходимость более строгого контроля за показателем ПЧ в этой группе комбинированных жировых продуктов,

На следующем этапе исследований был проведен скрининг основных КЖП, присутствующих на рынке России, с целью определения в них содержания жира и холестерина. Результаты исследования показали, что по сравнению со сливочным маслом, среднее содержание холестерина в котором составляет 190±18 мг/100 г, а доля жира достигает 85 мг/100 г, КЖП характеризуются пониженным содержанием как холестерина (80,87±7,21 мг/100 г), так и общего жира (64,36±1,75 мг/100 г). Отсюда можно заключить, что по содержанию жира и холестерина комбинированные жиры в большей степени приближены к физиологически полноценному жировому продукту, чем сливочное масло.

Важной проблемой, отражающей качество комбинированных жировых продуктов, является наличие в их составе транс - изомеров жирных кислот. Следует подчеркнуть, что на сегодняшний день механизм влияния транс-изомеров жирных кислот на организм до конца не выяснен. Поскольку в настоящее время комбинированные жировые продукты являются важной частью рациона населения РФ, то представлялось актуальным изучить влияние комбинированного жира, содержащего транс-изомеры жирных кислот, на показатели липидного обмена экспериментальных животных, В качестве показателей, характеризующих состояние липидного обмена, было определено содержание общих липидов, содержание общего холестерина п

9

неченн и сыворотке крови крыс, а также изучен состав жирных кислот органов и тканей экспериментальных животных. В табл.3 представлены данные состава ли пи до в печени и сыворотки крови крыс на контрольном рационе и диете с включением маргарина.

Таблица 3.

Содержание липидных фракций в печени и сыворотке крови крыс (п=64).

Жировой компонент в рационе Общие липиды в печени, % Общий холестерин в печени, мг% Общие липиды сыворотки крови, мг/дл Общий холестерин сыворотки крови, мг/дл

Контрольный рацион (ля рд+1 юдсол н еч ное масло 3:1) 5,14*0,48 0,459±0,04 450±15 76,7*8,84

Маргарин (22% транс-изомеров) 5,10±0,42 0,359±0,03 443±И 87,0*7,60

Результаты проведённого эксперимента на крысах показали, что уровень общего холестерина в печени крыс, получавших маргарин, был ниже по сравнению с контрольным рационом, что может свидетельствовать о замедлении метаболических процессов в случае потребления транс-изомеров жирных кислот. Наблюдаемая картина аналогична влиянию насыщенных жиров. По сравнению с контрольным рационом общий холестерин в сыворотке крови в случае потребления с рационом транс-изомеров жирных кислот был выше. Необходимо отметить, что высокий уровень холестерина в крови не повлек за собой увеличения его содержания в печени. Достоверных различий между контрольной и опытными группами в содержании общих липндов и общего холестерина в печени и сыворотке крови крыс выявлено не было (р>0,05).

Однако, наибольший интерес в этом исследовании представляло изучение особенностей включения транс-изомеров жирных кислот в органы и ткани животных, I) ходе экспериментального исследования было выявлено включение транс-изомеров жирных кислот во все исследуемые органы, ткани и мембранные структуры крыс (табл.4), Как видно из табл.4, уровень включения транс-изомеров жирных кислот варьирует от 1% (эритроциты) до 10% (жировая ткань). Жировая ткань содержит трансизомеры жирных кислот в наибольшем количестве и это не случайно, поскольку жировая ткань является энергетическим депо организма, а транс-изомеры, как свидетельствуют данные литературы, равноценный с инс-изомерами источник энергии. Из данных таблицы 4 следует, что чем более специализированы структуры организма

(семенники, эритроциты), тем в меньшей степени включаются в них транс-изомеры жирных кислот.

Таблица 4.

Включение транс-изомеров жирных кислот в органы, ткани и мембраны эритроцитов экспериментальных животных (п=32).

Исследуемый орган Содержание транс-изомеров, %

Печень 7,02±0,62

Легкие 5,02±0,38

Сердце 6,3 0± 0,54

Селезенка 7,92±0,69

Почки 3,97±0,28

Семенники 2,41 ±0,19

Жировая ткань Ю,09±1,05

Эритроциты 1,05±0,08

Семенники выполняют важную репродуктивную функцию в организме н включение транс-изомеров жирных кислот в них весьма ограничено. Такой же повышенной избирательной способностью обладают и эритроциты.

Результаты проведённого исследования свидетельствуют о необходимости включения показателя содержания транс-изомеров жирных кислот в систему оценки качества комбинированных жировых продуктов,

В связи с тем, что проведенный эксперимент на крысах выявил включение трансизомеров жирных кислот в состав органон и тканей, а также эритроциты экспериментальных животных., а ЮКП, включающие транс-изомеры жирных кислот, являются важной и наиболее распространённоП частью рациона населения РФ, был проведён анализ комбинированных жировых продуктов отечественного производства и отдельных импортных образцов, с целью определения в них содержания трансизомеров жирных кислот (основной изомер - элаидиновая кислота С щ I транс).

Проведённый анализ показал, что уровень включения транс-изомеров в комбинированных жировых продуктах составляет от 0,1% до 25,7%. В составе 21% исследованных КЖП были обнаружены лишь следовые количества транс-изомеров, что можно объяснить использованием современных технологий перезтерифнкацим или фракционирования при производстве жировых продуктов. Более 35% изученных КЖП содержали от 5% до 20% транс — изомеров жирных кислот, у 5% КЖП содержание транс - изомеров жирных кислот составило более 20%.

Таким образом, проведённый скрининг ЮКП с целью определения в них транс-нзомеров жирных кислот также подтвердил и доказал важность использования величины содержания транс-изомеров жирных кислот в оценке качества КЖП и позволил использовать этот показатель на дальнейших зтапах нашего исследования.

Установлено, что основным показателем, характеризующим пищевую ценность и биологическую эффективность жировых продуктов, является показатель жирно-кислотного состава (Рудаков О.Б, 2005).

Сравнительный анализ состава жирных кислот КЖП и сливочного масла выявил характерное дтя КЖП в отличие от сливочного масла достоверно более высокое содержание поли не насыщенных жирных кислот и достоверно более низкое содержание насыщенных жирных кислот (табл.5).

Таблица 5.

Содержание основных жирных кислот исследованных образцов КЖП, сливочного

масла в сравнении с физиологически полноценным жиром.

Основные жирные кислоты М±ш, %

КЖП(п-61) Сливочное масло (п=29) Физиологически полноценный жир

Сумма поли ненасыщенных жирных кислот, % 24,34*1,51* (7,09-55,26) 3,29*0,13 (2,08-4,77) 10-20

Сумма насыщенных жирных кислот, % 38,80*1,63* (15,4-65,23) 61,99*0,73 (55,92-68,78) 30-40

Сумма мононенасыщенных жирных кислот, % 29,79*0,73 (18-43,05) 26,47*0,61 (21,09-32,47) 50-60

Примечание: * -различия статистически достоверны (р<0,05)

В соответствии с принципами здорового питания физиологически полноценный жировой продукт должен содержать 10-20% ПНЖК, 30-40% НЖК и 50-60% МНЖК (Покровский A.A., 1971; Лисицын А,Н, с соавт,, 2002), Как видно из табл. 5, по сравнению со сливочным маслом, КЖП наиболее приближены по составу жирных кислот к физиологически полноценному жиру. Однако, следует отметить недостаточное содержание мононенасыщенных жирных кислот, которое наблюдалось более чем у 90% исследованных КЖП, что указывает на необходимость дальнейшего усовершенствования рецептур КЖП с целью оптимизации состава жирных кислот в соответствии с физиологическими потребностями организма.

Критерии подлинности жировых и жиросодержашнх продуктов включающих молочный жир » комбинированные жиры.

Вопрос об установлении поддникостн жировых продуктов является важной проблемой в настоящее время. Возросший уровень технологических решений при производстве жировых продуктов на сегодняшний день дает возможность создания сложных жировых смесей, при анализе которых данные нормативных документов иногда бывают недостаточными. Это побуждает исследователей к разработке новых методов, направленных на идентификацию и установление подлинности жировых продуктов.

Из имеющихся литературных данных известно, что наиболее стабильным, информативным и доступным показателем подлинности (СЖП является показатель жирно-кислотного состава (Vanoni М.С. et all,, 1978; Toppino P.M. et all., 1982; Яковлев B.C. соавт,, 2000; Рудаков О.Б. с соавт., 2004; Вышемирский Ф.А,, 2004), что позволило использовать этот показатель в нашем исследовании.

Как уже упоминалось выше, одним из основных объектов фальсификации среди жировых продуктов является сливочное масло, которое часто заменяется добавками гидрогенизироваиных растительных жиров, а также фракционированными маслами пальмового ряда, т.е. комбинированными жировыми продуктами. Следует подчеркнуть, что КЖП представляют собой сложные и многообразные смеси жиров. Подходя к вопросу об идентификации КЖП, представлялось важным разработать критерии, позволяющие установить подлинность сливочного масла, как наиболее стабильного по составу жирных кислот жирового продукта в сравнении с КЖП. Исходя из этого положения, предполагаюсь, что любой выход за установленные границы критериев натуральности сливочного масла, Судет свидетельствовать о том, что исследуемый жировой продукт можно отнести к группе КЖП.

Сущность метода состоит в газохромато]рэфнческом анализе состава жирных кислот жировых к жиросодержашнх продуктов, определении массовых долей характеристических точек спектра жирных кислот, расчете соотношений жирных кислот, сравнении полученных результатов со статистически установленными критериями натуральности молочного жира.

Принимая во внимание многочисленные данные литературы, а также результаты собственных исследований сравнительного анализа жир но-кн слеш юго состава различных жировых и жиросодержашнх продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, было показано, что наиболее нн<]юрмативньш критерием подлинности жировых продуктов, в том числе сливочного масла и комбинированных

жиров, а также продуктов на их основе, является соотношение -—- и

содержание л и нолевой кислоты (С 1^2). Так, сливочное масло можно считать натуральным, если соотношение линолевой кислоты (С и 1) к сумме лауриновой (С но) и пальмитиновой (С к,о) кислот не менее 0,03 и не более 0,15, и содержание линолевой кислоты (С не менее 1,3% и не более 4,0%, В противном случае, исследуемый образец можно отнести к КЖП или продукту на его основе.

Примеры хроматограмм натурального сливочного н фальсифицированного (комбинированный жир) масел представлены на рис.2 и 3. На рис. выделены лауриновая (С цп), пальмитиновая (С к,о) и линолевая (С щ) кислоты, по которым произошла замена молочного жира (рис.2) комбинированным жировым продуктом (рис.3).

>4»

Г <;■«<,!

I»

к*'

МО

17»

А

и

с* 18 »1

Ж

2 4 5 1 и 14 к II М л ык а! н я н

Рис,2. Хроматограмма натурального сливочного масла

1Л

«4 4*

С'ито!

А

1 4 С I М Н

С'Ш С-Ц:Л I транс| I—-1

-Ж

ЗВ 33 34 Н 2* Эв НМ1СЯ4«и«|

Рис.3. Хроматограмма комбинированного жирового продукта

Критерии классификации комби и и ронянных жировых продуктов.

Одной из важных проблем, связанных с пищевой ценностью КЖП, является проблема их классификации, В имеющихся на сегодняшний день нормативных документах используются физико-химические характеристики для классификации жировых продуктов и отсутствуют критерии, позволяющие классифицировать жировой продукт на основе анализа их жирно-кислотного состава.

Как уже упоминаюсь выше, среди КЖП в настоящее время можно выделить 2 основные группы: КЖП для непосредственное употребления в пищу - спреды и КЖП для кулинарных целей. Сравнительный анализ состава жирных кислот спредов (п=39) и кулинарных жиров <11=18) выявил достоверные различия (р<0,001) в содержании среднецепочечных жирных кислот (капроновой (С №Д лаур]¡новой (С и.«) и миристиновой (С 1441)), а также в содержании эланднновой кислоты (С ш транс) (рис.4). Так, по сравнению с кулинарными жирами спреды характеризуются достоверно более высоким содержанием среднецепочечных жирных кислот и достоверно более низким содержанием транс — изомеров олеиновой кислоты (С ц) транс).

□ Среднее содержание среанеиспочечных жирных кислот Ш Среднее содержание транс-изомеров С 18:1

РисД. Содержание среднецепочечнмч жирных кислот и транс - изомеров жирных кислот в исследованных епредах и кулинарных жирах.

На основании выделенных характеристических точек спектра жирных кислот спредов и кулинарных жиров был разработан комлексиый критерий выбора предпочтительной области использования комбинированных жиров (рис.5).

СПРЕД, если 0 < °>65

С i S: 1 транс £ 8%

КУЛИНАРНЫЙ ЖИР, если С™щ№к > 0,7

С f 3-1 транс > 8% Рис.5. (Сомлексный критерий выбора предпочтительной области использования комбинированных жировых продуктов.

Так, КЖП предпочтительнее использовать для непосредственного употребления в пишу, если соотношение транс - изомеров олеиновой кислоты (С isi транс) к сумме среднецепочечиых жирных кислот (С )(к»с uo+c но) не превышает 0,65 и содержание транс - изомеров олеиновой кислоты не превышает 8%. В противном случае, КЖП предпочтительнее использовать для кулинарных целей.

Разработка информационной системы как экспресс — метода оценки качества и подлинности жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на нк основе.

В настоящее время одним из перспективных направлений гигиены питания является разработка экспрессных методов оценки качества и подлинности жировых и жиросодержащих продуктов на основе молочного жира, предназначенных для скрининговых методов анализа. Среди указанных методов наибольший интерес представляют компьютерные информационные системы.

Разработанные критерии подлинности жировых и жиросодержащих продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также критерии выбора предпочтительной области использования КЖП легли в основу алгоритма нового компьютерного информационного обеспечения «Идентификация жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе» (свидетельство об официальной регистрации №2006613456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам).

Основные блоки информационной системы представлены на рис.6.

Рис.6, Структура информационной системы

Основными функциями программного обеспечения являются:

1, Установление подлинности жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры;

2. Скрининг жнросодержащих продуктов на основе молочного жира (молочные продукты, кондитерские изделия и др.) на наличие растительных жиров, а также транс - изомеров жирных кислот;

3. Идентификация технологических решений, используемых для производства жировых продуктов, и выбор предпочтительной области применения комбинированных жировых продуктов.

ВЫВОДЫ.

1. Впервые на основе метода ГЖХ разработана новая компьютерная информационная система для экспресс-оценки качества и подлинности жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе (молочные продукты, кондитерские изделия). Данное программное обеспечение является новым подходом в выявлении фальсификаций маточного жира, а также при оценке сложных жировых смесей. На метод получено свидетельство об официальной регистрации №2006613456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.

2. Впервые предложен комплексный критерий для установления подлинности жировых продуктов, в том числе сливочного масла н комбинированных жировых продуктов, а также продуктов на их основе, и установлен соответствующий интервал его изменений на основе состава и соотношения жирных кислот,

3. Установлено, что более чем 90% исследованных комбинированных жировых продуктов отечественного производства и отдельных импортных образцов характеризуются недостаточным содержанием мононенасыщенных жирных кислот. Более чем у 80% из них соотношение полиненасыщенных жирных кислот семейств омега-3 к омега-б не соответствует оптимальному, что указывает на актуальность проблемы усовершенствования рецептар комбинированных жиров с целью оптимизации состава жирных кислот в соответствии с физиологическими потребностями организма человека.

4. Впервые на основе суммы среднецепочечных жирных кислот и содержания транс-изомеров жирных кислот разработан комплексный критерий классификации комбинированных жировых продуктов с учётом выбора предпочтительной области их применения (комбинированные жировые продукты для непосредственного употребления в пишу - спреды и комбинированные жировые продукты для кулинарных целей).

5. Экспериментальное исследование с использованием комбинированного жирового продукта (маргарин, содержащий 22% транс-изомеров) в качестве

источника жира в рационе выявило включение транс-изомеров жирные кислот в л и пилы органов и тканей, а также мембранные структуры крыс па уровне от 1% до 10%. Исследование жирно-кислотного состава основных комбинированных жиров, широко используемых в питании населения России, обнаружило в них наличие транс-изомеров жирных кислот в пределах от 0,1% до 25,7%, что обосновывает необходимость мониторинга за содержанием транс-изомеров жирных кислот в комби ни ров анных жировых продуктах.

Список работ, опубл нк'оиннны* но теме лнсссртацнн.

1. Виктором Е.В., Кулакова С.Н., Гаппаров Л/.А/. Комбинированные жировые продукты: подходы к оценке качества,// Вопросы питания. - 2005, - №2. -С.36-38.

2. Кулакова С.Н., Гаппаров М.М., Викторова Е.В. О растгггельных маслах нового поколения в нашем питании.// Масложировая промышленность. — 2005.-ЛЫ.-С.4-8,

3. Викторова Е.В., Кулакова СЛ.. Гаппаров А/.А/. Подходы к оценке качества комбинированных жировых продуктов Л Материалы Международной научно-практической конференции <<Национальная политика здорового питания Республики Казахстан», > А л маты, 2004. - С.70-71.

4. Гаппаров ММ., Кулакова СЛ., Викторова Е.В. К вопросу о качестве комбинированных жировых продуктов и роли транс - изомеров жирных кислот7/ Материалы 111 Международной конференции «Масложнровой комплекс России: новые аспекты развития». - Мч 2004.-С. 176-177.

5. Викторова Е.В, Влияние маргарина, содержащего транс - изомеры жирных кислот, на показатели лнпидного обмена в печени экспериментальных животных.// Материалы Всероссийской научно - практической конференции молодых учйных и специалистов «Окружающая среда и здоровье)». - Суздаль, 2005. -С.271-272.

6. Е.В Викторова. Методологические подходы к идентификации жировых продуктов.// Материалы VMI Всероссийского конгресса «Оптимальное питание - здоровье нации», - М., 2005. - С.43.

7. Медведев Ф.А., Кулакова СЛ., Рогова ¡¡.П., Викторова Е.В. Особенности включения транс - изомеров жирных кислот нищи в органы и ткани экспериментальных животных.// Материалы Vtit Всероссийского конгресса «Оптимальное питание - здоровье нации», — М,, 2005, - С. 176-177.

S. Викторова E.B., Кулакова С.И., Корф И.И,, Арутюнова М.Б. К вопросу о пищевой ценности пальмового масла и нормировании его включения в жировые продукты.// Материалы VIII Всероссийского конгресса «Оптимальное питание — здоровье нации». — М., 2005. - С.44.

9. Викторова Е.В. Контроль качества жировых продуктов: масло коровье и возможности его отличия от комбинированных жиров.// Материалы !V Межрегиональной научно-практической конференции «Питание здорового н больного человека», - Санкт-Петербург, 2006. - С.36-37.

] 0, Викторова Е.В., Кулакова СМ.. Михайлов H.A. Комбинированные жировые продукты: методические возможности их идентификации.// Вопросы питания.-2006. -№4. -С.3-8.

11. Кулакова С.И., Викторова ЕЙ, Растительные масла нового поколения и их роль в питании.// Сборник материалов IV научно-практической конференции «Перспективы развития масложировой, маслодельной и сыродельной промышленности». — М, 2006. - С.57-6!.

12. Викторова Е.В., Кулакова С.И. Содержание транс-изомеров жирных кислот как показатель качества комбинированных жировых продуктов.// Материаты 111 Межрегиональной научно-практической конференции «Питание здорового и больного человека», - Санкт-Петербург, 2005. - С.38-39.

13. Гаппаров A/.AÍ,, Викторова Е.В., Михайлов H.A., Кулакова С.Н. Идентификация жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе. Свидетельство об официальной регистрации №2006613456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.

Список сокращений.

ЮКП - комбинированные жировые продукты ГЖХ - газо-жидкостиая хроматография ПНЖК - пол и ненасыщенные жирные кислоты НЖК - насыщенные жирные кислоты МНЖК - мононенасыщенные жирные кислоты

Заказ №134/11/06 Подписано в печать 14.11.2006 Тираж ЮОэкз. усл. п. л. 1,25

ООО " Цифровичок", тел. (495) 797-75-76; (495) 778-22-20 www.cfr.ru; e-mail:¡nfo%cfr.ru

Жиры и жировые продукты являются одним из главных компонентов рациона человека, обеспечивающих организм энергетическим и пластическим материалом, а также являющимся важным поставщиком биологически активных веществ [74, 76, 101, 108]. В настоящее время значительное место в ряду жировых продуктов занимают комбинированные жиры, основной целью создания которых предполагалась оптимизация состава жирных кислот, максимально приближенного к физиологическим потребностям организма человека [1, 10, 33, 51, 84, 78, 108].

Актуальным и необходимым направлением исследований на сегодняшний день является разработка подходов к оценке пищевой ценности и качества комбинированных жировых продуктов. Нормативные документы на жировые продукты, которые можно отнести к группе комбинированных жиров, объединяют спреды, маргарины, жиры для кулинарии, кондитерской, хлебопекарной и молочной промышленности (ГОСТ Р 52100-2003, ГОСТ Р 52179-2003). Основными показателями, характеризующими качество комбинированных жировых продуктов, являются физико-химические характеристики, органолептическая оценка, степень окисленности, а также определённые нормативными требованиями показатели безопасности [33]. Масла с комбинированной жировой основой, как правило, содержат в своём составе транс-изомеры жирных кислот, количество которых варьирует в достаточно широких пределах (от 0,1% до 25%). Многочисленными исследованиями установлено, что транс-изомеры жирных кислот являются источниками энергии, однако они медленнее усваиваются в сравнении с цис-формой, их действие в обменных процессах сходно с насыщенными жирами, потребление которых связывают с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний [33, 77, 172, 177, 179, 186, 195, 199, 201, 203] Отмечается влияние транс-изомеров жирных кислот на изменение структуры фосфолипидов мембран [204]. Показано, что транс-изомеры ингибируют синтез полиненасыщенных жирных кислот (арахидоновой, докозагексаеновой) путём снижения активности Д5, Аб-десатураз [163, 167, 171]. Имеющиеся данные литературы, а также широкое распространение и использование комбинированных жировых продуктов в питании населения, указывают на актуальность включения в показатели их качества уровня содержания транс-изомеров жирных кислот.

Проблема фальсификации жировых продуктов в настоящее время особенно актуальна. Главным объектом фальсификации в ряду жировых продуктов является сливочное масло [33, 156], которое часто заменяется комбинированными жирами. В существующих нормативных документах отсутствуют унифицированная система идентификации и классификации комбинированных жировых продуктов. Основным методом, позволяющим установить подлинность жировых продуктов, является газохроматографический анализ состава жирных кислот [105, 119, 127, 156, 196, 198]. Разработанные и используемые в настоящее время десятки трудоёмких методов оценки подлинности жировых продуктов, а также критерии, предложенные в ГОСТ Р 52253-2004 «Масло и паста масляная из коровьего молока», на сегодняшний день не позволяют идентифицировать жировые и жиросодержащие продукты, включающие молочный жир и комбинированные жиры, с высокой степенью достоверности. Современные технологии производства жировых продуктов создают дополнительные трудности в их идентификации и обосновывают необходимость дальнейшего усовершенствования имеющихся разработанных подходов. В связи с этим разработка критериев идентификации жировых продуктов, основанная на анализе их жирно-кислотного состава, с использованием компьютерных подходов является весьма актуальной [124, 126]. Поскольку на сегодняшний день в нашей стране практически не используются информационные системы для анализа жировых и жиросодержащих продуктов, одним из перспективных направлений гигиены питания является разработка компьютерных экспрессных методов оценки качества и подлинности жировых продуктов, пригодных не только для аналитических, но и скрининговых методов анализа. Эти методы представляют наибольший интерес, поскольку значительно сокращают время анализа и интерпретации полученных результатов, и особенно важны для региональных учреждений Роспотребнадзора.

В связи с этим, ЦЕЛЬ настоящей работы состояла в разработке системы экспресс-оценки качества и подлинности жировых и жиросодержащих продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, на основе анализа их жирно-кислотного состава.

В соответствии с поставленной целью предполагалось решить следующие задачи:

1. Сформировать комплекс основных показателей, определяющих качество и подлинность комбинированных жировых продуктов.

2. Изучить особенности жирно-кислотного состава, включая наличие транс-изомеров, комбинированных жировых продуктов, а также сливочных масел отечественного и зарубежного производства, полученных по различным технологиям.

3. Разработать критерии, позволяющие установить подлинность жировых и жиросодержащих продуктов с включением молочного жира и комбинированных жиров.

4. На основе анализа жирно-кислотного состава комбинированных жировых продуктов разработать критерии выбора предпочтительной области их применения.

5. Разработать компьютерную информационную систему для экспресс-оценки качества и подлинности жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе.

Научная новизна работы.

Разработаны инструментальный и программный подходы к оценке подлинности и качественного состава комбинированных жировых продуктов, основанные на компьютерной экспресс-оценке их жирно-кислотного состава. 7

Создана база данных жирно-кислотного состава различных образцов жировых и жиросодержащих продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры.

На основании характеристических точек спектра жирных кислот впервые предложен комплексный критерий, позволяющий установить подлинность жировых продуктов, в том числе сливочного масла и комбинированных жиров, а также продуктов на их основе.

Впервые на основе суммы среднецепочечных жирных кислот и содержания транс - изомеров жирных кислот разработан комплексный критерий классификации комбинированных жировых продуктов с учётом выбора предпочтительной области их применения (комбинированные жировые продукты для непосредственного употребления в пищу - спреды и комбинированные жировые продукты для кулинарных целей).

Используя данные о включении транс-изомеров жирных кислот в органы и ткани экспериментальных животных, получавших в составе рациона маргарин, впервые обоснована необходимость введения в систему оценки качества комбинированных жировых продуктов показателя содержания транс-изомеров жирных кислот.

Практическая значимость.

Впервые на основе ГЖХ с использованием программно-аппаратного комплекса «МультиХром» в СУБД «Access» разработана компьютерная информационная система для экспресс-оценки качества и подлинности молочного жира, комбинированных жировых продуктов, а также продуктов на их основе (молочные продукты, кондитерские изделия) (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Идентификация жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе» №2006613456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам). Разработанный метод значительно сокращает время анализа и интерпретации полученных результатов, может использоваться в качестве скрининг-метода по установлению качества и подлинности жировых продуктов, в том числе молочного жира и комбинированных жировых продуктов, а также продуктов на их основе.

Апробация результатов исследования.

Апробация диссертационной работы проведена на расширенной межлабораторной научной конференции ГУ НИИ питания РАМН (протокол №4 от 01.09.2006 г).

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на III Международной конференции «Масложировой комплекс России: новые аспекты развития» (Москва, 2004), Всероссийской научно -практической конференции молодых учёных и специалистов «Окружающая среда и здоровье» (Суздаль, 2005), VIII Всероссийском конгрессе «Оптимальное питание - здоровье нации» (Москва, 2005), IV научно-практической конференции «Перспективы развития масложировой, маслодельной и сыродельной промышленности» (Москва, 2006).

Публикации.

По результатам работы опубликовано 3 статьи в центральных рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК, 9 публикаций в сборниках научных трудов и получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Идентификация жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе» №2006613456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.

выводы.

1. Впервые на основе метода ГЖХ разработана новая компьютерная информационная система для экспресс-оценки качества и подлинности жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе (молочные продукты, кондитерские изделия). Данное программное обеспечение является новым подходом в выявлении фальсификаций молочного жира, а также при оценке сложных жировых смесей. На метод получено свидетельство об официальной регистрации №2006613456.

2. Впервые предложен комплексный критерий для установления подлинности жировых продуктов, в том числе сливочного масла и комбинированных жировых продуктов, а также продуктов на их основе, и установлен соответствующий интервал его изменений на основе состава и соотношения жирных кислот.

3. Установлено, что более чем 90% исследованных комбинированных жировых продуктов отечественного производства и отдельных импортных образцов характеризуются недостаточным содержанием мононенасыщенных жирных кислот. Более чем у 80% из них соотношение полиненасыщенных жирных кислот семейств омега-3 к омега-6 не соответствует оптимальному, что указывает на актуальность проблемы усовершенствования рецептур комбинированных жиров с целью оптимизации состава жирных кислот в соответствии с физиологическими потребностями организма человека.

4. Впервые на основе суммы среднецепочечных жирных кислот и содержания транс-изомеров жирных кислот разработан комплексный критерий классификации комбинированных жировых продуктов с учётом выбора предпочтительной области их применения (комбинированные жировые продукты для непосредственного употребления в пищу - спреды и комбинированные жировые продукты для кулинарных целей).

5. Экспериментальное исследование с использованием комбинированного жирового продукта (маргарин, содержащий 22% транс-изомеров) в качестве источника жира в рационе выявило включение трансизомеров жирных кислот в липиды органов и тканей, а также мембранные структуры крыс на уровне от 1% до 10%. Исследование жирно-кислотного состава основных комбинированных жиров, широко используемых в питании населения России, обнаружило в них наличие транс-изомеров жирных кислот в пределах от 0,1% до 25,7%, что обосновывает необходимость мониторинга за содержанием трансизомеров жирных кислот в комбинированных жировых продуктах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В настоящее время значительное место в ряду жировых продуктов занимают комбинированные жиры (КЖП). Создание таких продуктов преследовало цель обогащения нашего рациона незаменимыми полиненасыщенными жирными кислотами, содержание которых минимально в молочном жире. Изготавливаемые на основе растительных жиров и молочного жира, комбинированные жировые продукты характеризуются пониженным содержанием холестерина, насыщенных жиров. Калорийность этих жировых продуктов также ниже по сравнению со сливочным маслом [100].

Введение в состав комбинированных жировых продуктов растительных масел, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, с одной стороны, обогащает жировой продукт, с другой, делает его уязвимым в плане сохранности. Важной гигиенической характеристикой качества жировых продуктов, предусмотренными требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», является показатель перекисного числа, отражающий степень окисленности жира. Проведённый анализ степени окисленности комбинированных жировых продуктов показал, что комбинированные жиры, предназначенные для непосредственного употребления в пищу (спреды), содержащие более высокий уровень полиненасыщенных жирных кислот, чем кулинарные жиры, должны подвергаться строгому контролю за соблюдением показателей перекисного окисления.

Согласно современной концепции здорового питания, важным аспектом, отражающим пищевую ценность КЖП, является пониженное содержание в них холестерина. Анализ многочисленных литературных данных свидетельствует о необходимость контроля уровня холестерина, поступающего с пищей. Потребитель должен быть информирован о содержании холестерина и это особенно важно в случае потребления спредов, так как это продукт со сниженной калорийностью и употребляется непосредственно с пищей. Как показали проведённые исследования, среднее содержание холестерина в КЖП составило 80,87±7,21 мг/100 г, что примерно в 2 раза ниже, чем его содержание в сливочном масле [139].

Важной проблемой, отражающей качество комбинированных жировых продуктов, является наличие в их составе транс - изомеров жирных кислот. Следует подчеркнуть, что на сегодняшний день механизм влияния трансизомеров жирных кислот на организм до конца не выяснен. Поскольку в настоящее время КЖП являются важной частью рациона населения РФ, то представлялось актуальным изучить влияние КЖП, содержащего трансизомеры жирных кислот, на показатели липидного обмена крыс. Проведённые исследования показали, что по сравнению с контрольной группой выявлено включение транс-изомеров жирных кислот в форме элаидиновой кислоты во все исследуемые органы, жировую ткань, а также эритроциты крыс, получавших с рационом маргарин. Причём, следует отметить, что, чем более специализированы структуры организма (семенники, эритроциты), тем в меньшей степени в них включаются трансизомеры жирных кислот, что согласуется с данными литературы [73, 78]. Полученные результаты обосновывают необходимость включения показателя содержания транс-изомеров жирных кислот в характеристику качества комбинированных жировых продуктов.

Проведённый скрининг КЖП с целью определения в них трансизомеров жирных кислот показал, что содержание транс-изомеров в комбинированных жировых продуктах составляет от 0,1% до 25,7%. В составе 21% исследованных КЖП обнаружены лишь следовые количества транс-изомеров, что можно объяснить использованием современных технологий переэтерификации или фракционирования. Более 35% изученных КЖП содержали от 5% до 20% транс - изомеров жирных кислот, у 5% КЖП содержание транс - изомеров жирных кислот составило более 20%.

Установлено, что основным показателем, характеризующим пищевую ценность и биологическую эффективность жировых продуктов, является показатель жирно-кислотного состава [80, 117, 156].

Сравнительный анализ состава жирных кислот сливочного масла и КЖП показал, что КЖП характеризуются повышенной по сравнению со сливочным маслом пищевой ценностью, то есть достоверно более низким содержанием насыщенных жирных кислот и достоверно более высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот, что согласуется с данными литературы [2]. Хотя основной целью создания КЖП была оптимизация состава жирных кислот, максимально приближенного к физиологически полноценному жировому продукту, проведённые исследования показали, что у большинства исследованных комбинированных жировых продуктов жирно - кислотный состав был недостаточно приближен к оптимальному. У большинства КЖП (более 80%) соотношение ПНЖК юб/ юЗ не соответствовало оптимальному. Проведённые исследования обосновывают необходимость обогащения КЖП источниками ПНЖК омега 3 растительного (соевое, льняное, рапсовое масло), либо животного происхождения (жиры рыб или морских млекопитающих), играющими важную роль в жизнедеятельности организма.

Обеспечение качества жировых продуктов в значительной степени определяется состоянием нормативной базы, включающей современные методы контроля, унифицированную систему идентификации жировых продуктов и чёткую классификацию. На сегодняшний день ГОСТ на комбинированные жировые продукты (в целом) отсутствует, что повлекло и обусловило ряд проблем. Во - первых, актуальной проблемой является идентификация жировых и жиросодержащих продуктов и установление их подлинности. В настоящее время одним из основных объектов фальсификации среди жировых продуктов является сливочное масло, которое часто заменяется добавками гидрогенизированных растительных жиров, а также фракционированными маслами пальмового ряда [170], т.е. комбинированными жирами. Несмотря на то, что в настоящее время разработаны и используются десятки методов, направленных на идентификацию масла коровьего, единого подхода в отношении критериев подлинности молочного жира и его отличия от комбинированных жировых и жиросодержащих продуктов до сих пор нет. Данные ряда авторов [116, 156] свидетельствуют, что показатель жирно - кислотного состава характеризует не только пищевую ценность жировых продуктов, но является критерием их натуральности. Так как нормативные документы, регламентирующие качество комбинированных жиров на сегодняшний день отсутствуют, то, подходя к вопросу об идентификации КЖП, представлялось важным разработать критерии, позволяющие установить подлинность сливочного масла, как наиболее стабильного по составу жирных кислот жирового продукта в сравнении с КЖП. Исходя из этого положения, предполагалось, что любой выход за установленные границы критериев натуральности сливочного масла, будет свидетельствовать о том, что исследуемый жировой продукт можно отнести к группе КЖП.

По мнению ряда авторов, в частности, [106], методики анализа и контроля качества пищевых продуктов должны быть непродолжительными по времени, селективно чувствительными и информативными, иметь, по возможности, простую пробоподготовку, выполняться на стандартном оборудовании, рекомендуемом Международной организацией по стандартизации (ИСО). Этим требованиям может отвечать методика анализа с использованием метода ГЖХ, который широко внедрён в практику многочисленных лабораторий различного профиля. Этот метод также применяется при сертификации продукции и за рубежом.

В проведённых исследованиях процедура выявления природы жировых и жиросодержащих продуктов практически заключается в проведении газохроматографического анализа состава жирных кислот исследуемых образцов, регистрации хроматограмм с помощью программы МультиХром for Windows (версия 1,52) с последующей экспресс - оценкой (в соответствии с критериями, представленными в приложении 1), с помощью информационной системы, разработанной в системе управления базами данных (СУБД) Access. При этом банк данных информационного обеспечения формируется по мере регистрации и обработки хроматограмм.

Сущность метода состоит в газохроматографическом анализе состава жирных кислот жировых продуктов, определении массовых долей характеристических точек спектра жирных кислот, расчёте соотношений жирных кислот, сравнении полученных результатов со статистически установленными критериями натуральности молочного жира.

Принимая во внимание многочисленные данные литературы, а также результаты собственных исследований сравнительного анализа жирно-кислотного состава различных жировых и жиросодержащих продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры (всего 150 образцов), широко используемых в питании населения РФ, было показано, что наиболее информативным критерием подлинности жировых продуктов, в том числе сливочного масла и комбинированных жиров, а также продуктов на их

С\ О Л U основе, является соотношение-—- и содержание линолевои кислоты

12 0 +С16о)

С is г)- Так, сливочное масло можно считать натуральным, если соотношение линолевой кислоты (С is 2) к сумме лауриновой (С 120) и пальмитиновой (С 16 о) кислот не менее 0,03 и не более 0,15, и содержание линолевой кислоты (С is 2) не менее 1,3% и не более 4,0%. В противном случае, исследуемый образец можно отнести к КЖП или продукту на его основе.

Другой важной проблемой, которая возникает вследствие отсутствия нормативных документов на КЖП (в целом), является отсутствие чёткой классификации КЖП. В имеющихся на сегодняшний день нормативных документах используются физико-химические характеристики жировых продуктов и отсутствуют критерии, в основу классификации которых положен анализ их жирно-кислотного состава. Мы сделали попытку разделить КЖП на 2 группы: спреды, т.е. КЖП для непосредственного употребления в пищу и «не спреды», т.е. КЖП для кулинарных целей (жарки, выпечки, фритюра и т.д.). Эти две основных группы КЖП на сегодняшний день занимают наиболее существенное место в питании населения РФ. На основании сравнительного анализа характеристических точек спектра жирных кислот спредов и кулинарных жиров было установлено, что исследованный комбинированный жировой продукт предпочтительнее использовать для непосредственного употребления в пищу, если значение С соотношения -с- находится в пределах от 0 до 0,7. При

100 + ^120 + ^440 величинах данного соотношения, больших 0,7, КЖП следует использовать для кулинарных целей.

Разработанные критерии легли в основу алгоритма новой компьютерной информационной системы для экспресс-оценки качества и подлинности жировых и жиросодержащих продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Идентификация жировых продуктов, включающих молочный жир и комбинированные жиры, а также продуктов на их основе» №2006613456 от 3 октября 2006 года, выданное Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (приложение 3). Следует отметить, что программное обеспечение подразумевает экспресс-оценку на стадии анализа уже полученных хроматографических данных. Этап пробоподготовки и хроматографического анализа данных требует дальнейших исследований с целью разработки их оперативного (экспресс) анализа.

Программа на первом этапе идентифицирует исследуемый образец как натуральное сливочное масло или КЖП. При этом, программное обеспечение даёт информацию о составе и количественном содержании основных жирных кислот, входящих в состав жировых продуктов, а также о технологии, используемой при производстве жировых продуктов. В случае, если исследуемый образец отнесён к КЖП, информационная система осуществляет выбор предпочтительной области их применения.

Использование программы, с одной стороны, позволяет существенно снизить затраты времени специалистов лабораторных подразделений, занятых на регистрации проб и выписке протоколов, с другой, является перспективным для оказания существенной помощи государственным контролирующим структурам в выявлении фальсификаций молочного жира, а также при оценке сложных жировых смесей.