Комплексні дослідження рибного борошна на предмет його фальсифікації

Для визначення ідентичності рибного борошна ефективно застосовувати мікроскопічний метод досліджень, який дозволяє виявити та ідентифікувати компоненти, які використовувалися при фальсифікації продукту. За допомогою методу капілярного електрофорезу можна ідентифікувати зразок рибного боро-шна за вмістом у ньому лізину, метіоніну, цистину та триптофану.

Ривак Г.П.

Державний науково-дослідний контрольний інститут ветпрепаратів та кормових добавок.

Резюме. В статье поданы результаты комплексного исследования рыбной муки орга-нолептическими, физико-химическими, микроскопическими методами, а также количест-венное определение основных аминокислот лизина, метионина, цистина и триптофана рыб-ной муки методом капиллярного электрофореза с помощью системы “Капель-105/105М, оборудованной специальным программным обеспечением на основании персонального компь-ютера.

Ключевые слова: аминокислоты, лизин, метионин, метод капиллярного электрофоре-за, микроскопический метод, рыбная мука, триптофан, цистин.

Summary. The article submitted results of a comprehensive study of fish meal organoleptic, physico-chemical, microscopic methods, as well as the quantification of the essential amino acids lysine, methionine, cystine and tryptophan of fish meal by capillary electrophoresis with the help of “Kapel-105/105M equipped with special software to based on the personal computer.

Keywords: amino acids, lysine, methionine, capillary electrophoresis method, the microscopic method, fish meal, tryptophan, cystine.

Вступ. На сьогоднішній день в Україні для виявлення фальсифікації рибного борошна впроваджено та застосовується ряд ефективних методів досліджень, за допомогою яких можна ідентифікувати, які саме компоненти використовувалися для його фальсифікації.

Досвід практичної роботи показує, що найбільш поширеними компонентами, що використовуються для фальсифікації рибного борошна є:

• сечовина (карбамід) або інші неорганічні джерела азоту (амонійні солі, селітра), які підвищують вміст загального протеїну за рахунок неорганічного азоту;
• борошно м’ясне – додається з метою зниження собівартості продукції;
• борошно пір’яне – для підвищення вмісту протеїну, однак, протеїн пір’я-ного борошна погано засвоюється організмом тварин і птиці;
• борошно кров’яне – найбагатший протеїном продукт, у ньому міститься від 73 % до 81 % протеїну, 3-5 % жиру, 9-11 % вологи. Однак, протеїн кров’яно-го борошна невисокої якості, він бідний метіоніном, ізолейцином, гліцином;
• екструдовані зернові культури або соя – введення 10-15% їх у рибне борошно дозволяє без особливих змін для вмісту протеїну здешевити продукцію;
• висівки, шрот соєвий, макуха соняшникова, шрот ріпаковий, карбонат кальцію додаються для балансування за вмістом кальцію, жиру, вологи, а також за органолептичними показниками [1].

Такий широкий спектр компонентів потребує комплексного підходу до виявлення фальсифікації рибного борошна та застосування кількох методів досліджень для ідентифікації його компонентного складу. Це в першу чергу органолептичні дослідження, мікроскопічна ідентифікація компонентного складу, а також визначення амінокислотного складу рибного борошна. Знаючи амінокислотний склад якісного рибного борошна, можна встановити його ідентичність за рівнем лізину, метіоніну та цистину. В натуральному рибному борошні міститься приблизно 4,5-5,5 % лізину, 2,3-2,5 % метіоніну, 0,68-0,72 % цистину, 0,5-0,7 % триптофану.

Тому, для виявлення фальсифікації рибного борошна та ідентифікації його компонентного складу лабораторією контролю кормових добавок та преміксів ДНДКІ ветпрепаратів та кормових добавок застосовується комплексний підхід до цієї проблеми, впроваджено і використовуються різносторонні методи досліджень.

Матеріали і методи. Для відпрацювання комплексних досліджень з виявлення фальсифікації рибного борошна було приготовано зразок з внесенням у його склад м’ясо-кісткового, пір’яного та кров’яного борошна і застосовано органолептичні, фізико-хімічні, мікроскопічні методи досліджень, а також визначення вмісту амінокислотного складу приготованого зразка методом капілярно-го електрофорезу приладом «Капель-105/105М», обладнаним спеціальним пр-грамним забезпеченням на основі персонального комп’ютера.

Першим етапом досліджень було визначення органолептичних показників рибного борошна, за допомогою яких можна виявити невідповідність кольору та запаху характерного для рибного борошна.

Ефективним методом виявлення фальсифікації рибного борошна компонентами рослинного та тваринного походження є аналітичний метод мікроскопічної ідентифікації. Він дозволяє ідентифікувати компоненти тваринного та рослинного походження за допомогою двоступеневої мікроскопічної ідентифі-кації з використанням двох мікроскопів з діапазоном збільшення від 10 до 1000 і більше та цифрової камери з системою обробки зображення [3].

Метод передбачає ідентифікацію компонентів тваринного походження, як на базі типових мікроскопічних характеристик, так і за допомогою реактивів за-барвлення з попередньою обробкою досліджуваного зразка. За допомогою ме-тоду мікроскопічної ідентифікації можна відрізнити м´ясокісткове, м´ясне, кров´яне, пір´яне борошно та виявити їх у рибному борошні. Для фарбування зразка було застосовано цистиновий, алізариновий реактиви, розчин йоду у ка-лії йодистому та гліцерин [4, 5].

Для визначення амінокислотного складу зразка рибного борошна було застосовано метод капілярного електрофорезу, в основі якого закладено електро-кінетичні явища — електроміграція іонів та інших заряджених частинок і електроосмос. Ці явища виникають в розчинах при розташуванні їх в електричному полі, переважно, високої напруги. Якщо розчин знаходиться в тонкому капілярі то електричне поле, яке знаходиться вздовж капіляра, викликає в ньому рух за-ряджених частинок і пасивний потік рідини, в результаті чого проба розділяється на індивідуальні компоненти, так як параметри електроміграції специфічні для кожного виду заряджених частинок. Дослідження проводили за допомогою системи капілярного електрофорезу “Капель-105/105М” із позитивною полярні-стю джерела високої напруги (внутрішній діаметр капіляру 50 мкм, повна дов-жина капіляру 75 см, ефективна довжина 65 см), оснащена спеціальним програмним забезпеченням на основі персонального комп’ютера [2].

Аналіз зразка проводили при відповідних параметрах приладу, які наведено в таблиці 1.

Таблиця 1. Параметри приладу “Капель-105/105М”

 Результати досліджень. При проведенні органолептичного аналізу вста-новлено, що досліджуваний зразок був темно-коричневого кольору з червонува-тим відтінком, мало сипучим, запах – суміш м’ясо-кісткового і рибного борошна.

При проведенні мікроскопічних досліджень зразок було оброблено тетра-хлоретиленом, розділено шляхом седиментації на осад і флотат, застосовано об’ємні реактиви та реактиви забарвлення: гліцерин, цистиновий реактив, алізариновий червоний та розчин калію йодистого. Приготовані мікропрепарати розглядали у прохідному і поляризованому світлі при різних діапазонах збільшення біологічного мікроскопа із системою фото-відео зображення.

Використовуючи об’ємний реактив гліцерин у осаді досліджуваного зраз-ка рибного борошна, виявлено наявність кісток птиці та риб (рис. 1 і 2).

Рис. 1 Фрагмент кістки птиці у осаді рибного борошна (ок. 10, об. 20).

Рис. 2 Фрагмент кістки риби в осаді рибного борошна (ок. 10, об. 40).

При дослідженні флотату із застосуванням цистинового реактиву виявле-но наявність фрагментів пера та крові, як показано на рис. 3 і рис. 4.

Рис. 3 Фрагмент пера птиці у флотаті рибного борошна (ок. 10, об. 20).

Рис. 4 Фрагмент крові у флотаті рибного борошна (ок. 10, об. 20).

Для визначення амінокислотного складу досліджуваного зразка рибного борошна, було побудовано калібрувальний графік та перевірено його стабіль-ність за допомогою контрольного розчину, аналізуючи не менше двох разів в умовах, відповідних аналізу градуйованого розчину. Встановлено ширину вікна ідентифікації і на отриманих електрофореграмах перевірено автоматичну іден-тифікацію компонентів.

Електрофореграма та результати аналізу досліджуваного рибного борош-на наведено на рис. 5 і табл. 2.

Рис. 5. Електрофореграма досліджуваного зразка рибного борошна.

Таблиця 2. Результати аналізу досліджуваного зразка рибного борошна за вмістом амінокислот

Проаналізувавши та порівнявши результати наведені в таблиці 2 з орієнтовними нормами вмісту амінокислот у рибному борошні можна зробити висновок, що вміст лізину, метіоніну, цистину та триптофану є нижчим у порів-нянні з їх вмістом у натуральному рибному борошні.

Отже, метод капілярного електрофорезу приладом «Капель-105/105М» дозволяє ідентифікувати та визначити вміст амінокислот у фальсифікованому рибному борошні і може застосовуватися як у комплексних дослідженнях так і окремо для встановлення амінокислотного складу досліджуваних зразків.

Висновки. Комплексними дослідженнями зразка рибного борошна було встановлено, що за органолептичними показниками він має специфічний запах суміші м’ясо-кісткового і рибного борошна, у його складі за допомогою мікро-скопічних досліджень виявлено фрагменти кісток птиці, пір’я та крові, а за своїм амінокислотним складом даний зразок близький до м’ясо-кісткового борошна.

Для визначення ідентичності рибного борошна ефективно застосовувати мікроскопічний метод досліджень, який дозволяє виявити та ідентифікувати компоненти, які використовувалися при фальсифікації продукту. За допомогою методу капілярного електрофорезу можна ідентифікувати зразок рибного боро-шна за вмістом у ньому лізину, метіоніну, цистину та триптофану.

 Список літератури

1. Богомолов В., Головня Е. О контроле качества рыбной муки // Комбикорма, № 7. – 2002. – С. 54.
2. М 04-63-2010 «Корма, кормовое сырье. Методика измерений массовой доли лизина моногидрохлорида, метионина, треонина, триптофана методом капил-лярного электрофореза с использование системы капиллярного электрофоре-за «Капель-105/105М». – Санкт-Петербург, 2010.
3. Коцюмбас І.Я., Левицький Т.Р., Ривак Г.П. і ін. Аналітичний метод мікроско-пічної ідентифікації компонентів тваринного походження у кормах та кормо-вих добавках. Методичні рекомендації (витяг з протоколу № 1 НМР ДКВМУ 20.12.2007 р.).
4. Коцюмбас І.Я., Левицький Т.Р., Ривак Г.П. і ін. Мікроскопічна ідентифікація компонентів різного походження в кормах, кормових добавках та кормовій сировині : Методичні рекомендації у вигляді ілюстрованого каталогу. – Львів : ТОВ «Видавчий дім «САМ». – 2012. – 127 с.
5. Krzysztof Kwiatek, Monika Przenioslo, Anna Weiner. «Przewodnik do metody mikroskopowej wykrywania przetworzonego bialka zwierzecego w srodkach zyw-ienia zwierzat». 24-100 Pulawy, 2004.

Міжвідомчий збірник наукових праць “Птахівництво”  №69