Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы 9
2.1. Основные тенденции развития современного рынка безалкогольных напитков 9
2.2. Некоторые особенности технологии производства безалкогольных напитков, определяющие их качество 12
2.2.1. Водоподготовка, требования к воде 12
2.2.2. Исходные материалы для производства безалкогольных напитков 13
2.2.3. Обеспечение микробиологической чистоты производства 17
2.3. Обеспечение качества и безопасности пищевых продуктов . 20
2.3.1. Обеспечение качества пищевых продуктов в процессе производства 21
2.3.2. Функциональная пища: медико-биологические аспекты обеспечения качества 25
3. Собственные исследования 37
3.1. Материалы и методы исследований 37
3.1.1. Методы и показатели контроля процесса производства и оценки качества готовых безалкогольных напитков 39
3.1.2. Биологические методы исследований 42
3.1.3. Определение и прогнозирование стойкости безалкогольных напитков при хранении 45
3.1.4. Статистическая обработка результатов 47
3.2. Результаты исследований 48
3.2.1. Обеспечение и контроль качества безалкогольных напитков в процессе производства 48
3.2.1.1. Водоподготовка 55
3.2.1.2. Приготовление сахарного сиропа 59
3.2.1.3. Приготовление купажного сиропа 61
3.2.1.4. Контроль качества материалов и тары, используемых в производстве напитков 65
3.2.1.5. Контроль качества готовой продукции 66
3.2.2. Разработка методов и оценка потенциальной токсичности безалкогольных напитков на био-тест системах различной сложности 68
3.2.2.1. Цитотоксичность 68
3.2.2.2. Эмбриотоксичность 75
3.2.2.3. Определение раздражающего действия образцов безалкогольных напитков и ароматизаторов на хориоаллантоисной оболочке куриного эмбриона (ХЕТ-КАМ тест) 78
3.2.2.4. Определение токсичности образцов безалкогольных напитков и ароматизаторов на модели тест-культуры инфузорий Тетрахимена пириформис 80
3.2.2.5. Определение общей токсичности образцов безалкогольных напитков в хроническом эксперименте на крысах 82
3.2.3. Разработка метода оценки и прогнозирования изменений свойств безалкогольных напитков при длительном хранении 85
3.2.3.1. Исследование некоторых свойств безалкогольных напитков как коллоидных растворов 86
3.2.3.2. Поиск метода количественной оценки физико-химического состояния напитка 88
4. Обсуждение результатов 102
5. Выводы 113
6. Предложения для практики 115
7. Список литературы 116
8. Приложения 129
- Исходные материалы для производства безалкогольных напитков
- Функциональная пища: медико-биологические аспекты обеспечения качества
- Обеспечение и контроль качества безалкогольных напитков в процессе производства
- Определение общей токсичности образцов безалкогольных напитков в хроническом эксперименте на крысах
Введение к работе
«Пища — это сложный фармакологический комплекс»
Академик РАМН А.А.Покровский
1.1. Актуальность темы. Все больше научных данных подтверждают наличие взаимосвязи между характером питания и состоянием здоровья человека. Достоверно доказано, что различные варианты рациона, то есть совокупность пищи и напитков, обычно потребляемых в течение дня, определенным образом сказываются на состоянии здоровья и заболеваемости (71). Идеальное условие положительного влияния фактора питания на сохранение и укрепление здоровья человека - это производство и потребление сбалансированных по химическому составу, безвредных, экологически чистых продуктов питания направленного действия, соответствующих физико-биологическому состоянию организма и образу жизни. Один из вариантов такового подхода - разработка функциональных и оздоровительных напитков с биологически активными добавками. Это направление развивается очень быстро и активно завоевывает рынок (38, 94, 101, 102).
Концепция здорового образа жизни человека, в которой особое место занимает разработка средств и способов предупреждения и сокращения воздействия факторов риска здоровья, активно формировалась в последние два десятилетия прошлого столетия. Ряд основных положений этой концепции нашел свое отражение в Международной программе по безопасности, принятой Всемирной организацией здравоохранения в 1980 году (18). Программа содержит оценку опасности воздействия химических веществ, содержащихся в продуктах питания. В ней изложены подходы и принципы оценки безопасности пищевых продуктов, технологии приготовления пищи и контроля за ее качеством.
Химические вещества либо преднамеренно добавляются в пищу (пищевые или биологически активные добавки природного или синтетического происхождения), либо попадают случайно в результате использования загрязняющих технологий, из загрязненной окружающей среды, упаковочных материалов, как остаточные количества растворителей, пестицидов и лекарственных средств, применяемых в ветеринарии и др.
В России отношения в области обеспечения качества пищевых продуктов и их безопасности для здоровья человека регулирует Федеральный закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов» (74). Согласно Закону главными условиями обеспечения качества пищевых продуктов являются: проведение производственного контроля за качеством и безопасностью пищевых продуктов, материалов и изделий, условиями их изготовления, хранения, перевозок и реализации; соблюдение требований нормативных документов на производство и контроль пищевых продуктов, а также санитарных и ветеринарных правил и норм; разработка, внедрение и сертификация систем качества.
Актуальными остаются вопросы методологии и методики исследований и оценки безопасности пищевых продуктов, поскольку попыток разработки инструкций по проведению конкретных тестов в международном масштабе не делалось. Комитет экспертов ВОЗ и ФАО на протяжении последних 30 лет разрабатывает рекомендации по проведению исследований и оценке безопасности пищевых продуктов и конкретных химических веществ, которые добавляются в пищу или случайно оказываются в ней, с учетом научных достижений в пограничных областях и призывает к постоянной модернизации методов в соответствии с научным прогрессом (18).
Согласно действующей нормативной документации в нашей стране контроль пищевых продуктов, в том числе безалкогольных напитков, проводится по физико-химическим показателям, микробиологической загрязненности, наличию тяжелых металлов и радионуклидов. В цитируемой Программе ВОЗ (18) необходимость токсикологической оценки пищи с помощью биологических методов не обсуждается, это принимается как должное. Классическими остаются исследования на лабораторных животных, но и альтернативные методы, заменяющие целостный организм животного, не отвергаются, признается естественным совершенствование токсикологической методологии.
В плане решения методологических проблем контроля качества пищевых продуктов, в том числе напитков, заслуживает внимания наметившаяся тенденция сближения фармакологической эффективности пищевых продуктов и лекарственных средств, вызванная тем, что в производстве новых видов пищевых продуктов часто используются биологически активные добавки, обладающие выраженным фармакологическим действием. Встречным направлением к разработке функциональной пищи является наметившееся в лекарствоведении и химико-фармацевтической индустрии возрождение сложных, часто даже не полностью идентифицированных биологически активных комплексов природного происхождения. Опыт показывает, что для лечения многих болезней природные вещества и их естественные комбинации бывают эффективнее и безопаснее синтетических препаратов (7). Эти обстоятельства порождают новый пока не до конца решенный вопрос: где лежит грань между пищей и лекарством, к какой из этих категорий относить в каждом конкретном случае новые продукты (7, 11, 57, 80, 85). Острота вопроса может быть снята гармонизацией требований к оценке качества и безопасности лекарственных средств и пищевых продуктов (11, 19, 57, 99).
Среди проблем обеспечения качества пищевых продуктов актуальными остаются также вопросы методологии и методического решения определения и прогнозирования сроков годности. Срок годности определяет продолжительность «полочной (прилавочной) жизни» продукта - это продолжительность сохранения пищевого продукта с его органолептическими, химическими, физическими и микробиологическими свойствами, с сохранением гарантии его безопасного потребления и полным соответствием данным этикетки (119). «Полочная жизнь» определяется многими факторами: внутренними (качество исходного сырья; состав, включая наличие консерванта; физическое состояние, рН, и др.) и внешними (условия производства, соблюдение гигиены, упаковка, условия хранения, особенно температурные). Эти факторы могут взаимодействовать синергически или антагонистически.
В интересах производства методы оценки стабильности свойств напитков и их ингредиентов должны быть кратковременными. Это важно как для оценки качества выпускаемой продукции, так и для прогнозирования сроков годности новых напитков.
1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований была система тизация существующих в действующем производстве средств обеспечения качества, а также разработка и внедрение новых методов обеспечения кон троля качества и безопасности безалкогольных напитков.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: провести анализы и систематизировать методы и результаты обеспечения и контроля качества безалкогольных напитков в процессе действующего производства; разработать методы контроля потенциальной токсичности безалкогольных напитков на био-тест системах различной сложности; разработать метод оценки и прогнозирования изменений свойств безалкогольных напитков в процессе хранения.
1.3. Научная новизна работы. Впервые в отечественном производстве безалкогольных напитков адаптированы к этому виду продукции методы биологического контроля потенциальной токсичности на тест-системах раз- личной сложности: культура клеток (цитотоксичность), куриные эмбрионы (определение раздражающего действия веществ на хориоаллантоисной оболочке и эмбриотоксичность), крысы (оценка общей токсичности).
Разработан аналитический спектральный метод количественной оценки и прогнозирования изменений свойств безалкогольных напитков по критериям помутнения, образования осадка и изменения интенсивности окраски.
1.4. Практическая значимость работы. По результатам исследова ний разработаны: методические рекомендации по биотестированию потенциальной токсичности безалкогольных напитков и их ингредиентов: определение токсичности для культуры клеток куриных эмбрионов (цитотоксичности); определение токсичности для куриных эмбрионов (эмбриотоксичности); определение раздражающего действия с помощью теста на хориоаллантоисной оболочке куриного эмбриона (ХЕТ-КАМ тест). методическая инструкция испытания минеральных и фруктовых вод на стойкость при хранении (испытание на «коллоидность» напитка; испытание на склонность к помутнению; количественный анализ на образование осадка в напитке).
7.5. Основные положения, которые выносятся на защиту система методов и результаты контроля качества безалкогольных напитков в процессе действующего производства; результаты определения потенциальной токсичности безалкогольных напитков и их ингредиентов на био-тест системах различной сложности (культура клеток, куриные эмбрионы, инфузории, крысы); результаты разработки количественного спектрального метода определения и прогнозирования изменений свойств безалкогольных напитков в процессе хранения.
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Исходные материалы для производства безалкогольных напитков
Производство любых напитков основано на использовании главного компонента - воды, от ее качества зависят органолептические свойства конечной продукции (13, 62).
В современных условиях жесткого техногенного прессинга в воду постоянно мигрируют ксенобиотики, способные ухудшать ее качество или делать непригодной для питья. В большой список токсикантов входят группы органических и неорганических соединений - пестициды, полиароматические углеводороды, синтетические поверхностноактивные вещества, нефтепродукты, хлорорганические соединения, металлы, нитраты, нитриты, аммоний и др. Максимально допустимые содержания токсикантов в минеральных питьевых водах регламентируют во всех странах соответствующие нормативные документы: в России - СанПиН и ГОСТ (77, 23), в Европе - региональный стандарт (108), а также международные стандарты по контролю химической, бактериальной и радиационной безопасности воды (96).
Организм человека весьма чувствительно реагирует на нарушение водного обмена, вызванное изменением химического состава воды и микробиологических показателей, в связи с чем используемая для приготовления безалкогольных напитков вода должна подвергаться соответствующей обработке. К воде для технологических целей безалкогольного производства в соответствии с технологической инструкцией по водоподготовке для выпуска безалкогольных напитков ТИ 10-5031536-73-10, разработанной и утвержденной НПО напитков и минеральных вод 20.12.90 г., предъявляются повышенные требования.
В зависимости от источников водоснабжения и состава питьевая вода, используемая для технологических нужд безалкогольного производства, подвергается обработке по весьма разнообразным технологическим схемам, предусматривающим отстаивание, коагуляцию, обезжилезивание, умягчение, снижение щелочности, обеззараживание, фильтрование, деаэрирование (62).
В работе А.И. Аринкиной (4) описано влияние ряда показателей химического состава воды на качество безалкогольных напитков: - для нейтрализации щелочности воды приходится дополнительно вносить лимонную кислоту, что заметно увеличивает себестоимость продукции; - несколько меньшее влияние оказывает на качество напитков жесткость воды, т.е. содержание ионов кальция и магния; если цитрат натрия, образующийся при взаимодействии ионов натрия с лимонной кислотой, улучшает, облагораживает вкус напитка, благодаря буферным свойствам системы лимонная кислота - цитрат натрия, то цитраты кальция и магния этими свойствами не обладают, они безвкусны; - отрицательно сказывается присутствие в воде более 0,3 мг/дм ионов железа, так как железо ухудшает вкус продукта, а, соединяясь с полифенолами растительных экстрактов и соков образует темно-окрашенный комплекс. 2.2.2. Исходные материалы для производства безалкогольных напитков Экстракты и концентраты для безалкогольной отрасли. Сегодня на отечественном рынке предлагаются напитки и полуфабрикаты для их изготовления преимущественно зарубежного производства. Отечественная промышленность выпускает лишь небольшой ассортимент продуктов из нашей флоры, среди них газированные напитки «Горный воздух», «Байкал», «Саяны». Поэтому использование при создании концентратов для напитков местного природного сырья (растительного и животного происхождения) - актуальная задача, стоящаяся перед производителями безалкогольной продукции (79, 95). Богатая и разнообразная флора регионов России является стабильной сырьевой базой, которая способна обеспечить ритмичную работу специализированных предприятий по выработке высококачественных концентратов для безалкогольной отрасли. Примером может служить флора Дальнего Востока России, которая включает в себя свыше 4000 видов высших растений. Работами исследователей показано, что многие растения содержат биологически активные вещества, причем в значительных количествах. Всем известны такие представители дальневосточной флоры, как женьшень, элеутеракок, аралия, лимонник, обладающие адаптогенными и тонизирующими свойствами. Запасы этого растительного сырья на Дальнем Востоке значительны, что связано с преобладанием природных биоценозов над агроценозами (79). Технологии приготовления концентратов для напитков в жидкой, пастообразной и порошкообразной формах с использованием натурального сырья растительного и животного происхождения, в том числе продуктов пчеловодства, разрабатывают сотрудники Всероссийского НИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности. В институте также разрабатывают и внедряют комплексную технологию переработки растительного сырья для получения концентратов и концентрированных основ (95). Эта технология включает способ ферментативного гидролиза сырья, который имеет преимущества перед обычным гидролизом в плане как повышения экстрактивности, так и улучшения вкусовых качеств полученных концентратов. Наибольшая экстарктивность наблюдается при переработке жмыха и сока ягод (до 6-8% сухих веществ), несколько меньшая - при гидролизе листьев и корней (до 4-6%) и наименьшая - одревесневших стеблей (2-4%). Для сравнения: обычный гидролиз позволяет получить сухих веществ в 1,5-2,0 раза меньше (79). Перспективным направлением на сегодняшний день является производство углекислотных экстрактов, поскольку благодаря специфическим термодинамическим характеристикам углекислоты в экстрактах сохраняются практически в нативном виде все наиболее ценные термолабильные и летучие компоненты, содержащиеся в исходном сырье. В плане аппаратурно-технологического решения ведутся исследования по интенсификации угле-кислотной экстракции при помощи ультразвукового воздействия. Использо вание этой разработки позволяет увеличить количество готового продукта на 20-50 % (84). В технологии приготовления концентратов напитков из натурального сырья и напитков из этих концентратов одной из сложных задач является предотвращение ухудшения качества напитка за счет помутнения, образования осадка и изменения цвета. Такие явления могут происходить как в процессе приготовления, так и при хранении напитков. В процессе приготовления наиболее распространенные причины названных изменений и меры их устранения следующие (9): - неравномерное распределение фруктовой части в процессе розлива ку-пажного сиропа происходит в результате расслаивания; устранить это можно путем кратковременного включения мешалки на медленной скорости или путем барботирования СО2; - для предотвращения образования осадка в напитке основу или концентрат необходимо обязательно предварительно растворять в максимально большом количестве воды перед внесением сахарного сиропа; - обесцвечивание цитрусовых сокосодержащих напитков можно предотвратить максимально возможной деаэрацией в процессе газирования и контролируемым удалением хлора.
Функциональная пища: медико-биологические аспекты обеспечения качества
Победное завоевание рынка новыми напитками и другими функциональными продуктами породило ряд проблем, которые сегодня широко обсуждаются на страницах специальной и научной литературы (7, 11, 18, 41, 43, 57, 71, 86, 89, 99). Коротко эти проблемы можно обозначить следующим образом: - целесообразность вмешательства новых продуктов (их ингредиентов) в процессы метаболизма, происходящие в человеческом организме, должна быть научно обоснована; - должны быть ясны отдаленные последствия длительного употребления новых напитков и гарантирована их безопасность, особенно для продуктов, содержащих ингредиенты, обладающие выраженной биологической активностью.
Производство продуктов питания с целенаправленно улучшенными свойствами, пищевыми добавками, корригирующими дисбаланс естественного сырья, представляет существенную часть валеологии - науки и практики о сохранении здоровья и повышения потенциальных возможностей физического и умственного состояния организма (41). Функциональная пища предлагает больше, чем традиционная. Потребление такой пищи означает стремление получить особые физиологические эффекты, которые внесли бы вклад в улучшение самочувствия и предположительно в профилактику заболеваний. Под термином функциональное питание подразумевают такие продукты естественного происхождения, которые при ежедневном применении оказывают определенное клинически доказанное регулирующее действие на функции отдельных систем и органов человека (100).
Безусловно, что российская действительность создает объективную ситуацию для активных разработок различных видов функциональных продуктов. Обобщение информации, которой располагает Госкомсанэпиднадзор России и Институт питания РАМН, свидетельствует о наличии сочетанного полигиповитаминоза, прежде всего витаминов С, группы В и (3-каротина, независимо от сезона года, и дефицита минеральных веществ, в том числе кальция и железа, у большей части населения страны. Выявленные отклонения ведут к нарушению иммунного статуса, снижению резистентности организма к инфекциям и другим неблагоприятным факторам окружающей среды, увеличению железодефицитных анемий у взрослых и детей, заболеваний опорно-двигательного аппарата и др. (38, 86). Таким образом, большая часть населения страны нуждается в коррекции повседневного питания, насыщении организма эссенциальными макро- и микронутриентами для профилактики, комплексного лечения и реабилитации при многих заболеваниях. Описанная ситуация явилась причиной того, что теперь в комплексе мер государственной политики в области здорового питания в России предусматривается увеличение производства и потребления основных видов пищевых продуктов, витаминов и БАД.
Понятие о биологически активных добавках к пище (БАД) возникло в пограничной области знаний между диетологией и фармакологией. Новое направление получило название «фармаконутрициология». Фактически БАД применяются уже в течение многих столетий. Однако термин «БАД» возник лишь в конце 80-х годов XX века (69). Все химические соединения обладают биологической активностью, то есть способностью воздействовать на живой организм. Однако наши знания о возможных последствиях такого воздействия ограничены и явно недостаточны для создания условий оптимального существования человека.
Многие исследователи (26, 38, 86) считают, что одним из наиболее быстрых и эффективных путей решения проблемы коррекции структуры питания населения является широкое применение биологически активных добавок к пище, в частности эссенциальных нутриентов, таких как витамины и минеральные вещества. Перспективным путем коррекции полигиповитами-нозов является использование концентратов напитков, обогащенных витаминами, микроэлементами, пищевыми волокнами и другими БАД.
В последние годы на российском рынке появилось большое количество новых БАД. На май 2001 г. уже зарегистрировано почти 2,5 тысячи наименований, и ежемесячно регистрируется от 50 до 150 новых видов БАД (6, 92). Для подавляющего большинства БАД характерны следующие недостатки (3): - неудовлетворительное товарное качество; - недостаточная изученность биопродукции и отсутствие медико-клинических исследований; - преобладание химических компонентов и искусственных аналогов в составе; - узкая направленность действия продуктов, сочетающаяся с необоснованным рекламным расширением их свойств и сферы применения; - отсутствие полной и правдивой информации об исходном сырье, условиях производства, противопоказаниях и побочных эффектах; - возможное присутствие вредных веществ и чужеродных для организма человека агентов. Другой аспект проблемы, способствующий неудовлетворительному качеству вновь разрабатываемых и поставляемых на рынок БАД, состоит в существенном различии понятий о БАД специалистами медико-биологического профиля и пищевой промышленности. В статье (102) сформулирован ряд определений: функциональных продуктов питания, нутрицев-тиков и лекарственных средств. Последнее существенно отличается от смысла понятия о лекарственных средствах, сформулированного в Федеральном законе «О лекарственных средствах» и в Директиве 65/65 EEC (105). Во ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности (85) проводится изучение свойств лекарственных трав и дикорастущих плодов и ягод с целью создания из них композиций с последующим использованием при изготовлении напитков для придания им профилактической, диетической и лечебной направленности.
Более чем странной представляется следующая ситуация. Методические указания «Определение безопасности и эффективности биологически активных добавок к пище», утвержденные Главным Государственным санитарным врачом РФ в октябре 1998 г., предусматривают проведение экспериментальных исследований и клинических испытаний новых БАД для определения их дозировок и доказательства безопасности применения (11). В то же время консультативный центр по БАД информирует, что «при глубоком теоретическом обосновании и успешном лабораторном тестировании, даже при отсутствии данных клинических испытаний продукт имеет шансы быть награжденным серебряной медалью им Мечникова за практический вклад и укрепление здоровья нации» (6).
Обеспечение и контроль качества безалкогольных напитков в процессе производства
Завод «ОСТ-АКВА» по производству безалкогольных и слабоалкогольных напитков действует на российском рынке с 1998 г. При организации и становлении завода учитывались современные международные требования к качеству продукции и опыт ведущих фирм, выпускающих аналогичную продукцию. Основные элементы технологического процесса, обеспечивающие выпуск высококачественных напитков, включают: - технологическое оборудование, - водоподготовку, - получение и контроль сырья, - технологические операции и промежуточный контроль изготовления напитков, - контроль готовой продукции. Производственные цеха завода оснащены современным оборудованием: итальянской системой «CULLIGAN» по добыче и очистке подземных вод, оборудованием для приготовления безалкогольных и слабоалкогольных газированных напитков и соков фирмы «VAN der MOLEN» (Германия) и двумя линиями розлива воды фирмы «KRONES» (Германия). Технологический уровень оборудования отвечает мировым стандартам пищевых производств.
Завод использует более ста наименований сырьевых компонентов и материалов. Для производства напитков используется только высокосортное сырье, поставляемое из экологически чистых районов России: Сибири, Кавказа, Алтая, средней полосы. В числе поставщиков натурального сырья такие фирмы как «Плутон-фарм», «QUEST», Курская биофабрика, фирма «Делер» и др. Все новые поставщики подвергаются первичной оценке по критериям: качество (наличие сертификата на систему качества, сертификатов на продукцию), цена, условия оплаты, риск срыва сроков поставки. При положительном отборе поставщик включается в реестр квалифицированных поставщиков.
Завод имеет собственную испытательную лабораторию, которая с января 2000 г. прошла государственную аккредитацию и имеет право количественного определения значений показателей по микробиологии, радионуклидам, токсичности и др. параметрам. Лаборатория осуществляет входной контроль сырья и материалов, контроль качества на различных этапах технологического процесса изготовления напитков и контроль готовой продукции. Лаборатория располагает высококвалифицированными кадрами и материально-технической базой, необходимой для проведения испытаний не только в соответствии с требованиями нормативной документации, но и в плане инициативной разработки и проведения дополнительных методов контроля качества сырья и готовой продукции.
Помимо лаборатории готовая продукция завода контролируется группой контроля качества и профессиональной Дегустационной комиссией, утвержденными приказом директора завода. По результатам комплексной оценки качества готовой продукции составляются акты, по которым предпринимаются корректирующие действия в случае отклонений от норм.
На заводе создан и функционирует Совет по качеству, проводятся внутренние аудиты, проведен внешний аудит системы качества с привлечением консультантов со стороны, в том числе специалистов научно-методического центра по вопросам обеспечения качества продукции, функционирующего в структуре ВНИТИБП. Результатом этой работы явилось обучение специалистов завода принципам и правилам Международной системы GMP (Надлежащая производственная практика). Системы качества по стандартам ИСО с.9000 и по правилам GMP близки по идеологии и принципам построения. Однако правила GMP усиливают систему качества по ряду требований, связанных с технологическим процессом производства и контроля продукции.
Согласно требованиям Федерального закона «О качестве и безопасности пищевых продуктов» на сегодняшний день разработана, внедрена и сертифицирована система качества, соответствующая требованиям ГОСТ Р 9001-96 (МС ИСО 9001-94). Перечень документации, разработанной и действующей на предприятии по системе качества, а также копия заключения сертификационной комиссии и сертификата соответствия представлены в приложении 1 к диссертационной работе.
В этой главе диссертационной работы систематизированы данные производственного контроля технологического процесса производства и готовых безалкогольных напитков. Использованные для контроля методы относятся к категории тестированных и унифицированных.
На рисунке 1 представлена общая схема технологического процесса приготовления безалкогольных напитков на предприятии «ОСТ-АКВА» с указанием контролируемых точек. Технологический процесс включает следующие основные стадии: водоподготовку, приготовление сахарного сиропа, приготовление купажного сиропа, розлив и упаковку. Перечень контролируемых точек технологического процесса и объектов контроля представлен в таблице 4.
Определение общей токсичности образцов безалкогольных напитков в хроническом эксперименте на крысах
Несколько модифицированная нами методика применительно к определению токсичности напитков с помощью инфузорий Тетрахимена пириформис состояла в следующем.
Питательную среду для культивирования инфузорий разливали по 10 см в пробирки и стерилизовали автоклавированием. Затем освеженную культуру Тетрахимена пириформис (по 2см 4-суточной культуры) и пробы испытуемых образцов напитков или ароматизаторов вносили в пробирки со средой и инкубировали в термостате при 24-26С в течение 72 часов. По окончании инкубирования культуру инфузорий в исследуемых пробах просматривали в капле не предметном стекле под микроскопом в 5-6 полях зрения. За критерий токсичности напитков для инфузорий принимали изменение концентрации клеток, скорости движения инфузорий (замедление), изменение формы клеток, лизис.
В первой серии опытов определяли токсичность для инфузорий образцов напитков производства ЗАО «ОСТ-АКВА» и других фирм, объем исследуемой пробы варьировал: 1,0 см , 0,1 см , 0,01 см (для получения послед-ней концентрации к 9,0 см питательной среды приливали 1,0 см" напитка, затем 0,1 см разведенного напитка брали для испытания). Результаты опытов описываются следующим образом: - при испытании токсичности образцов напитков в объеме 1см культура инфузорий погибла во всех пробах, кроме контрольных; - при испытании образцов напитков в объеме 0,1 см в испытуемых пробах наблюдали единичные подвижные клетки, в контрольных пробах - культура подвижна с высокой концентрацией клеток; - при испытании образцов напитков в объеме 0,01 см признаки присутст вия токсического действия (уменьшение количества клеток в поле зрения, снижение подвижности и наличие клеток с измененной - более вытянутой формой - при наличии нормальной культуры в контрольных образцах) ис пытуемых материалов наблюдали для образцов напитков Колокольчик, Крем-сода, Пепси, Миринда лимон, Миринда оранж, Кока-кола и Sprite. Во второй серии опытов определяли токсичность образцов ароматизаторов используемых в производстве безалкогольных напитков. По описанной выше методике испытывали образцы ароматизаторов под номерами 1-8 (см. таблицу 18). В среду культивирования инфузорий вносили пробы ароматизаторов, в объеме 0,2; 0,5; 1,0 и 2,0 см на 10 см среды. Испытуемые пробы образцов ароматизаторов оказались нетоксичными по результатам этих испытаний, кроме образца № 5 («Сливочный» фирмы «Doehler»).
Таким образом, показана чувствительность инфузорий Тетрахимена пириформис к токсическому действию испытуемых материалов. Наблюдается также корреляция с результатами, полученными нами на других тест-системах: культура клеток, куриные эмбрионы. Высокую токсичность образцов напитков для инфузорий можно объяснить либо высокой чувствительностью данной биомодели к токсическому действию, либо тем, что в объеме 1,0 и 0,1 см испытуемые пробы напитков могли оказать влияние на буферную ёмкость среды культивирования, к чему чувствительна Тетрахимена пириформис.
Исследования не завершены на данный момент разработкой методических рекомендаций, поскольку работа продолжается в плане разработки ко- личественного метода оценки токсичности напитков и их ингредиентов на модели тест-культуры инфузории Тетрахимена пириформис.
Для исследования на крысах взяты образцы напитков Крем-сода, Колокольчик и Дюшес производства завода «ОСТ-АКВА», которые показали признаки потенциальной токсичности и раздражающего действия при испытании на культуре клеток, куриных эмбрионах и инфузориях. Исследования проведены на самках белых крыс. Были сформированы группы по 10 животных: в опыте - 3 группы, в контроле -1. Пробы напитков вводили перорально по 1 см3 ежедневно в течение 14 дней. Животные контрольной группы получали по 1,0 см стерильного физиологического раствора NaCl при том же способе введения. Определяли влияние потребления напитков на массу и температуру тела животных, на поведенческие реакции и гематологические показатели.
Измерение ректальной температуры проводили ежедневно через 2 часа после введения пробы напитка. У всех исследованных животных не было отмечено достоверного увеличения температуры тела, связанного с потреблением напитков. Средний показатель температуры тела составил 38,2 ± 0,5С, при норме в пределах 37,8-39,6 С (90). Введение проб напитков не влияло также на характер динамики локомоторной активности и стереотипное поведение животных, на потребление воды и корма. В таблице 19 представлены гематологические показатели (средняя проба крови трех животных) через 14 суток после перорального введения проб напитков и в контрольной группе. Как видно из данных таблицы 19, показатели крови крыс опытных и контрольной групп были в пределах колебаний, характерных для здоровых животных. После выборочного вскрытия крыс из разных групп выраженных пато-морфологических изменений внутренних органов не наблюдали. Таким образом, результаты опыта на крысах не показали наличия кумулятивного токсического действия испытанных образцов напитков, для крыс они были безвредны. В данной главе (3.2.2) диссертационной работы представлены результаты исследований потенциальной токсичности образцов безалкогольных напитков и ароматизаторов, используемых в их производстве. В процессе работы к новому объекту испытаний (напитки и их ингредиенты) адаптирован ряд известных в токсикологических исследованиях био-тест-систем: культура клеток куриного эмбриона, куриный эмбрион, хориоаллантоисная оболочка куриного эмбриона. Разработаны и утверждены методические рекомендации по определению цито- и эмбриотоксического действия образцов напитков и их ингредиентов, а также раздражающего действия на хориоаллантоисной оболочке куриного эмбриона. Получены предварительные данные о перспективности культуры инфузорий Тетрахимена пириформис для биотестирования возможной токсичности напитков и их ингредиентов.
