Мониторинг качества рыбы в обеспечении устойчивой безопасности продукции

Резниченко И. Ю. и др. Мониторинг качества рыбы в обеспечении устойчивой безопасности продукции. Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 3. С. 272–280. DOI:

e-mail: , ORCID:

Reznichenko, I. Yu. et al. 2023. Fish quality monitoring for sustainable product safety. Vestnik of MSTU, 26(3), pp. 272–280. (In Russ.) DOI:

В целях определения приоритетных направлений государственной политики в области обеспечения устойчивого качества и безопасности пищевых продуктов, охраны здоровья населения, разработки мер по предотвращению поступления на потребительский рынок некачественных и опасных пищевых продуктов органами государственного надзора проводится мониторинг качества и безопасности пищевых продуктов (Федеральный закон от 02.01.2000 № 29-ФЗ (ред. от 13.07.2020) " О качестве и безопасности пищевых продуктов " )¹.

Рыба занимает важное место в потребительской корзине благодаря высокой доли белка, жирных кислот, таких микроэлементов, как железо, селен, йод, фосфор, а также благодаря хорошей усвояемости. Рыба относится к скоропортящимся продуктам, в связи с чем применяют различные стратегии сохранения ее безопасности и качества от вылова до потребления и для увеличения срока хранения, гарантирующего высокие потребительские свойства ( Duarte et al., 2020 ).

С ростом интереса потребителей к натуральным пищевым продуктам и полезному для здоровья рациону увеличивается спрос на охлажденную и замороженную рыбу, представленную ритейлом в разнообразном ассортименте2. Замороженные рыбопродукты относятся к продуктам здорового питания и рекомендуются для употребления всеми категориями потребителей. Нормы потребления рыбы составляют около 20–22 кг в год (Новые рекомендации по рациональным нормам потребления пищевых продуктов).

Потребительский рынок охлажденной и мороженой рыбы достаточно стабилен. Рыба и рыбная продукция входят в тройку экспортных товаров АПК России. Дальний Восток является основным регионом по добыче рыбы, к 2024 г. намечено увеличение доли экспорта водных биологических ресурсов, включая рыбу ( Шеламова, 2020 ). Однако отмечено, что снижение импорта рыбы, особенно лососевых, по итогам 2022 г. на 2–2,5 %, повлияло на рост цен и потребители стали более тщательно относиться к выбору рыбопродуктов. Замещение импортной красной рыбы возможно за счет развития отечественной аквакультуры и внедрения инновационных технологий продления сроков хранения при поддержании стабильных качественных характеристик продукта ( Гусева и др., 2023; Wu et al., 2019 ).

Особой популярностью в регионах, далеких от рыбохозяйственных комплексов России, пользуется рыба мороженая.

Охлаждение и заморозка являются наиболее распространенными и эффективными методами консервирования, применяемыми на борту судна, однако замораживание предотвращает не только микробную и ферментативную порчу продукта, но и косвенно запускает физические и биохимические изменения, вызывающие структурные нарушения замороженных морепродуктов, такие как окисление и агрегация белков, окисление липидов, что приводит к изменению текстуры и потере питательных веществ ( Zhu et al., 2021 ). Отмечено, что надлежащие условия замораживания и хранения необходимы для поддержания устойчивого качества и должны основываться на видовых характеристиках рыбы и условий ее обработки ( Nakazawa et al., 2020 ). Новые технологии предлагают криоконсервацию за счет сочетания связывающих лед и стабилизирующих функций криопротекторов на основе полисахаридов и наноматериалов. В качестве нового метода предложен метод замораживания с радиочастотными волнами. Определено влияние радиоволн на процесс замораживания и качественные характеристики рыбы после размораживания по сравнению с традиционным способом заморозки воздушным потоком ( Hafezparast-Moadab et al., 2018 ). Показано, что размеры кристаллов льда оказывают определенное влияние на качество размороженной рыбы. Гистологические тесты, проведенные для исследования микроструктуры замороженной с помощью радиочастотных импульсов рыбы, показали, что размер образовавшихся кристаллов льда значительно уменьшился, что отразилось на снижении потери влаги при размораживании и улучшению текстурных характеристик рыбы. Установлено снижение потерь при размораживании и приготовлении замороженной рыбы при использовании ультразвуковой иммерсионной заморозки (УИФ). Замораживание под действием УИФ снижало подвижность иммобилизованной и свободной воды, так как рыба, обработанная УИФ, имела более мелкие кристаллы льда ( Sun et al., 2019 ).

Возрастающий интерес к качеству и подлинности рыбопродуктов, растущий спрос на рыбу длительного хранения, сохранение определенной доли фальсифицированной продукции на потребительском рынке привел к внедрению новых методов, позволяющих легко отслеживать и сохранять свежесть и безопасность на протяжении всего срока годности продукта (производство, хранение, отгрузка и потребление) ( Hassoun et al., 2019 ). Развитие технологических инноваций в области создания более надежных методов расчета и анализа свежести отразились на разработке сенсорных, физических, химических и микробиологических методов, включая последние тенденции, такие как SDS-PAGE (электрофорез в полиакриламидном геле), быстрая белковая жидкостная хроматография, метод гиперспектральной визуализации и т. д., направленные на сокращение времени и трудозатрат ( Radinger et al., 2019; Prabhakar et al., 2020; Ezati et al., 2021 ).

В связи с отсутствием доступных и простых методов контроля, позволяющих определить повторное замораживание, проведены исследования по изучению изменений, происходящих в мясе рыбы при однократном и двукратном замораживании. Анализ таких показателей, как массовая доля влаги, влагоудерживающая способность, активная кислотность, кислотное число, перекисное число, массовая доля белка, а также реологические свойства (упругость, деформация) и гистологические характеристики мышечной ткани рыбы выявили, что неоднократное замораживание рыбы сопровождается увеличением биохимических показателей, характеризующих сохранность липидной и белковой фракций. Установлены деструктивные процессы в рыбном сырье - снижение упругости мяса и изменение микроструктуры ткани рыб при повторном замораживании ( Гусева и др., 2023 ).

Также отмечена важность разработки новых технологических приемов оценки рыбной продукции на основе методов бионики и повышения селективности и чувствительности биосенсорных методов анализа рыбы ( Wu et al., 2019 ).

Поиск способов контроля качества в цепочке поставок стал первостепенной задачей, поскольку рынок продолжает увеличивать объем упакованных свежих продуктов, особенно морепродуктов. За последние несколько лет проведено множество исследований по разработке индикаторов рН для контроля свежести продуктов ( Aghaei et al., 2020; Zhang et al., 2021 ), так как изменения рН пищи являются первым признаком ее порчи.

Апробированы интеллектуальные рН-чувствительные цветные индикаторные пленки на основе карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и целлюлозных нановолокон (ЦНВ), приготовленные с использованием шиконина, экстрагированного из корней Lithospermum erythrorhizon . Пленки демонстрировали заметную функцию цветового отклика для различных значений pH, становились красновато-розовыми при pH ниже 7 и красновато-фиолетовыми, пурпурными и светло-голубыми при повышении pH от 7 до 12. При использовании индикаторной пленки для контроля свежести рыбы она имела красновато-розовый цвет для свежей рыбы (pH = 5,7) и становилась сине-фиолетовой через 36 ч, что указывало на то, что рыба испорчена (pH = 6,9) ( Ezati et al., 2021 ).

Исследована возможность применения арабиногалактана для пролонгации сроков хранения охлажденной рыбы до 31 суток. Показано, что обработка поверхности рыбы порошком арабиногалактана в один слой усиливает действие охлаждающего агента (воздушной среды) и обеспечивает продление сроков хранения в 2,6 раза относительно требований нормативной документации ( Тимакова и др., 2020 ).

Флуоресцентная спектроскопия как экспресс-метод неразрушающего контроля качества и подлинности рыбы и рыбных продуктов широко используется в качестве быстрого метода выявления фальсификации ( Hassoun et al., 2019 ).

Предложен галохромный наносенсор на белковой основе для оценки качества и свежести форели. В качестве индикаторного красителя используются нановолокна зеина, содержащие ализарин. Галохромный наносенсор может контролировать свежесть рыбы в режиме реального времени посредством изменения цвета, определяемого с помощью колориметра ( Aghaei et al., 2020 ).

Обеспечение потребителя качественной и безопасной продукцией на основе современных методов анализа предусмотрено программами мониторинга, которые преследуют различные цели, включая подтверждение качества и безопасности в соответствии с требованиями действующих нормативных документов ( Краснова и др., 2018; Parra et al., 2018 ).

Установлено, что замороженная рыба, импортируемая в Белгородскую область, была контаминирована психротрофными микроорганизмами в количествах, превышающих предельно допустимые дозы в 1,4-1,8 раз. Результаты исследований указывают на то, что количество психротрофной микрофлоры, выделенной из рыбы, не соответствует количеству МАФАнМ. Психротрофные бактерии количественно превышают МАФАнМ на несколько порядков, и их количество не зависит от количества мезофильной микрофлоры ( Ткачев, 2021 ).

Программы мониторинга гарантируют надлежащую обработку данных и их хранение, практика мониторинга направлена на выявление опасной продукции и предотвращения ее попадания на потребительский рынок. Также возможность контроля объектов аквакультуры полезна для принятия мер по предотвращению дальнейшего ущерба рыбному производству. На основе результатов мониторинга безопасности разрабатываются рекомендации по совершенствованию методов контроля рыбы и рыбной продукции ( Адиатулин и др., 2022; Шеламова, 2020 ). Проведение микробиологического контроля рыбной продукции и выявление скрытой инфекции актуально не только для обеспечения потребителей безопасной продукцией, но и для производителей, которые стремятся выйти на международный рынок с продукцией, соответствующей требованиям международного уровня.

Цель исследований - оценить показатели качества и безопасности рыбы мороженой различных семейств и видов, реализуемой на потребительском рынке Кемеровской области - Кузбасса в рамках проведения мониторинга.

Задачи исследований: анализ маркировки образцов, исследование органолептических характеристик, физико-химических показателей качества и показателей безопасности.

Объектами исследований являлись закодированные образцы мороженой потрошеной рыбы (лосось, горбуша, минтай, терпуг, судак, скумбрия, сельдь), реализуемой на потребительском рынке, а также в детских дошкольных, школьных учреждениях, летних оздоровительных лагерях Кемеровской области – Кузбасса.

Материалы и методы

Образцы мороженой потрошеной рыбы были отобраны в рамках реализации Федерального проекта по приказу Роспотребнадзора от 20.05.2021 г. № П-239 " О проведении исследований по мониторингу качества пищевой продукции и оценке доступности населения к отечественной пищевой продукции, способствующей устранению дефицита макро- и микронутриентов в рамках реализации федерального проекта Укрепление общественного здоровья " и доставлены в аккредитованный Испытательный лабораторный центр (ИЛЦ) ФБУЗ " Центр гигиены и эпидемиологии в Кемеровской области – Кузбассе " .

Для оценки качества образцов опирались на требования пункта 3 (гистамин, токсичные) ТР ТС 021/2011 " О безопасности пищевой продукции " , раздела XI пункта 33 (глазурь), приложения 4 (гистамин) ТР ЭАЭС 040/2016 " О безопасности рыбы и рыбной продукции " , приложение 15 (фосфаты) ТР ТС 029/2012 " Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств " , ГОСТ 32366-2013 " Рыба мороженная. Технические условия " .

Лабораторные исследования по определению массовой доли глазури проводили по ГОСТ 31339-2006; массовую долю фосфатов в пересчете на Р₂О₅ – по МУК 4.1.3217-2014, наличие гистамина – согласно ГОСТ 31789-2012. Массовую концентрацию свинца, кадмия – по ГОСТ 33824-2016, массовую концентрацию ртути – по ГОСТ Р56931-2016, массовую концентрацию мышьяка – по ГОСТ 31628-2012. При отборе проб руководствовались требованиями ГОСТ 31339-2006, ГОСТ 7631-2008. Органолептические и физикохимические показатели оценивали в соответствии с ГОСТ 7631-2008. Идентификацию маркировки образцов проводили на соответствие требованиям ТР ТС 022/2011 " Пищевая продукция в части ее маркировки " . При оценке результатов лабораторных исследований для принятия решения о соответствии или несоответствии проб установленным требованиям применяли ГОСТ Р ИСО 10576-1-2006 " Статистические методы. Руководство по оценке соответствия установленным требованиям. Часть 1. Общие принципы "  (п. 6 и 7).

Результаты и обсуждение

В целях проведения мониторинговых исследований качества и безопасности пищевой продукции всего за 2020–2022 гг. исследовано 96 образцов рыбы мороженой различных семейств (лососевые, терпуговые, окуневые, тресковые, сельдевые, скумбриевые) и видов (терпуг – 12 образцов, судак – 11, минтай – 16, лосось – 13, горбуша – 14, сельдь – 15, скумбрия – 15 образцов), производителей: Хабаровский, Приморский, Петропавловский, Камчатский края; Новосибирская, Кемеровская, Сахалинская, Калужская, Мурманская, Свердловская области; Охотская подзона, г. Магадан, район Курильских островов, Чили, Дания, Аргентина.

Анализ потребительской маркировки образцов рыб показал, что в целом все сведения о продукте, регламентируемые требованиями ТР ТС 022/2011, указаны на индивидуальной этикетке. В качестве недостатка маркировки можно отметить мелкий, недоступный для прочтения шрифт (менее 9 кеглей), что затрудняет возможность получения полной информации потребителем и в свою очередь отражается на конкурентоспособности самого товара ( Резниченко и др., 2016 ). Доля образцов, не соответствующих маркировке, составила 1,3 %.

Оценка органолептических показателей, проведенная в соответствии с требованиями ГОСТ 7631-2008, не выявила отклонений во внешнем виде, цвете образцов, наличии подкожного пожелтения. В целом образцы не имели посторонних запахов, включений, изменений цвета, запаха и консистенции, свидетельствующих о порче продукта.

Свежесть – один из основных параметров качества для потребителей. Для сохранения свежести и продления срока хранения рыбы применяется несколько методов, одним их которых является глазирование поверхности рыбы, т. е. нанесение на поверхность замороженной рыбы тонкого слоя льда с целью предохранения ее от потери влаги, прогоркания жира и механических повреждений. Содержание глазури нормируется требованиями стандарта, превышение массовой доли глазури считается количественной фальсификацией рыбы.

Результаты оценки массовой доли глазури показали, что при нормируемом значении не более 5 % фактические значения образцов при погрешности ±0,7 % соответствовали нормам, кроме 1 % образцов судака, которые не соответствовали величине допустимого уровня. Превышение допустимого уровня составило в среднем 0,7–0,8 %. Максимальные и минимальные выявленные значения массовой доли глазури в образцах рыбы приведены на рисунке.

Для удержания влаги в рыбе и предотвращения излишних ее потерь при последующей дефростации (размораживании) используют водные растворы полифосфатов, которые вводят в мышечную ткань рыбы. При этом если содержание полифосфатов в продукте превышает разрешенные нормы, принятые Регламентом ТР ТС 029/2012 "Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств", то эта продукция не является безопасной. Некоторые недобросовестные производители используют полифосфаты для увеличения веса рыбы, что считается как количественной (увеличение веса), так и качественной фальсификацией (передозировка фосфатов). Фактическое содержание массовой доли фосфатов в пересчете на Р2О5 приведено в табл. 1.

■ max

■ min

Рис. Массовая доля глазури в анализируемых образцах Fig. Mass fraction of glaze in the analyzed samples

Таблица 1. Результаты определения фосфатов в образцах Table 1. The results of the determination of phosphates in samples

Наименование образца	Массовая доля фосфатов в пересчете на Р 2 О 5
	Максимальное значение, г/кг	Минимальное значение, г/кг
Горбуша	5,0 ± 0,7	4,1 ± 0,7
Минтай	4,5 ± 0,6	4,1 ± 0,6
Лосось	5,2 ± 0,7	4,8 ± 0,7
Судак	2,3 ± 0,7	2,0 ± 0,7
Терпуг	3,3 ± 5,0	2,9 ± 5,0
Сельдь	4,8 ± 0,7	3,6 ± 5,2
Скумбрия	3,7 ± 5,2	3,1 ± 5,2

При величине допустимого уровня не более 10,0 г/кг, фактические значения массовой доли фосфатов не превышали предельно допустимых норм и по данному показателю соответствовали установленным требованиям. Самое низкое содержание фосфатов отмечено в образцах судака (от 2,3 до 2,0 г/кг), самое высокое – в горбуше (от 5,0 до 4,1 г/кг) и лососе (5,2–4,8 г/кг).

К специфическим показателям безопасности рыбы семейства лососевых, сельдевых, скумбриевых относится массовая доля гистамина. Гистамин представляет собой биотоксин, который в больших количествах негативно влияет на здоровье человека, вызывая снижение кровяного давления, нарушение деятельности поджелудочной железы, изменение проницаемости кровеносных сосудов, в некоторых случаях тяжелую аллергию. Предел переносимости гистамина для взрослого человека составляет 5–6 мг/кг веса тела. Согласно Техническому регламенту Евразийского экономического союза " О безопасности рыбы и рыбной продукции " (ТР ЕАЭС 040/2016) и " О безопасности пищевой продукции " (ТР ТС 021/2011), предельно допустимая массовая доля гистамина составляет 100 мг/кг. В табл. 2 приведены данные по содержанию гистамина в анализируемых образцах.

Таблица 2. Результаты определения гистамина в образцах Table 2. Results of determination of histamine in samples

Образец	Результаты исследований, мг/кг		Величина допустимого уровня
	min	max
Горбуша	16,0 ± 5,1	25,0 ± 8,0	Не более 100,0 мг/кг согласно пункта 3 ТР ТС 021/2011 и приложения 4 ТР ЕАЭС 040/2016
Лосось	14,0 ± 4,5	16,0 ± 5,1
Скумбрия	11,0 ± 3,5	18,0 ± 5,8
Сельдь	19,0 ± 6,1	22,0 ± 7,1
Минтай	11,0 ± 3,4	17,0 ± 5,4

Анализ полученных данных свидетельствует о соответствии образцов по содержанию гистамина нормам. Наименьшее количество гистамина обнаружено в образцах скумбрии (от 18,0 до 11,0 мг/кг) и минтая (17,0–11,0 мг/кг), наибольшее – в горбуше (25,0–16,0 мг/кг) и сельди (22,0–19,0 мг/кг).

Результаты анализа массовой концентрации свинца, кадмия, ртути и мышьяка во всех образцах рыбы показали, что их содержание находится в пределах менее, чем предел обнаружения методики. Усредненные данные приведены в табл. 3.

Таблица 3. Результаты определения токсичных элементов в образцах Table 3. Results of determination of toxic elements in samples

Определяемый показатель	Результат исследований	Величина допустимого уровня
Массовая концентрация свинца	Менее предела обнаружения методики 0,02 мг/кг	Не более 1,0 мг/кг
Массовая концентрация кадмия	Менее предела обнаружения методики 0,003 мг/кг	Не более 0,2 мг/кг
Массовая концентрация ртути	0,031 ± 0,012 до 0,218 ± 0,078 мг/кг	Не более 0,5 мг/кг
Массовая концентрация мышьяка	Менее предела обнаружения методики 0,03 мг/кг	Не более 5,0 мг/кг

Заключение

В результате мониторинга качества и безопасности образцов рыбы выявлены недостатки маркировки в виде мелкого, недоступного для прочтения шрифта (менее 9 кеглей), что затрудняет потребителю возможность получения полной информации о товаре. Доля образцов, не соответствующих маркировке, составила 1,3 %. Выявлено превышение массовой доли глазури в среднем 0,7–0,8 % в образцах судака. Фактические значения массовой доли фосфатов не превышали предельно допустимых норм (не более 10,0 г/кг). Самое низкое содержание фосфатов отмечено в образцах судака (от 2,3 до 2,0 г/кг), самое высокое – в горбуше (от 5,0 до 4,1 г/кг) и лососе (5,2–4,8 г/кг). Содержание гистамина во всех образцах находилось в пределах нормы (не более 100 мг/кг). Наименьшее количество гистамина обнаружено в образцах скумбрии (от 18,0 до 11,0 мг/кг) и минтая (17,0–11,0 мг/кг), наибольшее – в горбуше (25,0–16,0 мг/кг) и сельди (22,0–19,0 мг/кг). Концентрация тяжелых металлов не превышала предельно допустимых значений во всех образцах. Полученные результаты имеют практическую значимость для производителей при разработке маркировки, удовлетворяющей потребительский спрос на информацию о товаре, а также для потребителей для включения качественной и безопасной мороженой рыбы в рацион.