УДК 637.5.04/.07:637.075:611.018
Табл. 4. Ил. 6. Библ. 41.
DOI: 10.21323/2071-2499-2023-5-50-55

Опыт применения гистологического (микроструктурного) и молекулярного методов для выявления фальсификации состава варёно-копчёных колбас

Агаркова А.А.¹, Черепанова Н.Г.¹, Просекова Е.А.¹, Скориков М.А.¹, Мартынов В.В.^2
1Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева
²ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии
Ключевые слова: мясное сырьё, микроструктурный анализ, ветеринарно-санитарная экспертиза, фальсификация колбас, гистологический анализ, ПЦР-анализ, качество мясных продуктов, соевый изолят, специи,
Реферат:
Фальсификация состава мясных продуктов является частой проблемой во всём мире. Для борьбы с ней нужно разрабатывать методы установления истинного состава продуктов. К числу таких методов относится гистологический (микроструктурный) анализ и ПЦР-метод, которые широко используются в разных областях биологической науки. Целью нашей работы явилась оценка возможности использования этих методов для выявления фальсификации варёно-копчёных колбас. Объектами послужили 8 образцов варёно-копчёных колбас от ведущих производителей мясной продукции России. Выполнен органолептический анализ. Проведена ПЦР ДНК образцов со специфичными праймерами с последующим разделением продуктов ПЦР в агарозном геле и их визуализация в ультрафиолете. Изготовлены по стандартным методикам (ГОСТ 19496-2013) и исследованы гистологические препараты образцов. По результатам органолептической оценки 4 образца из 8 полностью соответствовали требованиям ГОСТ Р 55455-2013 «Колбасы варёно-копчёные». Три образца имели некоторые отклонения, и один не соответствовал по трём критериям. ПЦР-анализ выявил отклонения от заявленной рецептуры в двух образцах, они не содержали говядины. При помощи гистологического анализа удалось выявить наличие незаявленных в рецептуре компонентов (белки на основе коллагенсодержащего сырья и соевый изолят). Мы использовали молекулярный и гистологический (микроструктурный) методы и показали, что они эффективны для успешного выявления информационной фальсификации состава продуктов при совместном применении. Их комбинацию можно рекомендовать как надёжный способ для определения состава продуктов.

Experience in using histological (microstructural) and molecular methods to reveal falsification of the composition of cooked smoked sausages

Agarkova A.A.¹, Cherepanova N.G.¹, Prosekova E.A.¹, Skorikov M.A.¹, Martynov V.V.^2
1Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy
²All-Russia Research Institute of Agricultural Biotechnology
Key words: falsification of sausages, histological analysis, PCR analysis, meat raw materials, quality of meat products, soybean isolate, spices, veterinary-sanitary examination, microstructural analysis
Summary:
The falsification of the meat product composition is a frequent problem all over the world. To combat falsification, it is necessary to develop methods for establishing the true composition of products. Among such methods are the histological (microstructural) analysis and PCR method, which are widely used in various fields of biochemical science. The aim of our work was to assess the possibility of using these methods to detect falsification of cooked smoked sausages. The objects of the study were eight samples of cooked smoked sausages from the leading manufacturers of meat products in Russia. These samples were subjected to organoleptic analysis. PCR of the DNA of the samples was carried out with specific primers followed by separation of PCR products in agarose gel and their visualization under ultraviolet. Histological preparations of these samples were prepared and examined according to standard methods (GOST 19496-2013). According to the results of the organoleptic evaluation, 4 out of 8 samples fully complied with the requirements of GOST R 55455-2013 “Cooked smoked sausages”. Three samples had some deviations, and one did not meet three criteria. PCR analysis revealed deviations from the declared recipe in two samples, namely, they did not contain beef. With the help of the histological analysis, it was possible to identify the presence of components undeclared in the recipe (collagen containing proteins and soy isolate). We used the molecular and histological (microstructural) analysis and showed that they were effective for successful detection of information falsification of the product composition upon their joint use. Their combination can be recommended as a reliable way to determine the composition of products.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES:

Semak, A.E. Improving the Quality of Evaluation of Meat Products / A.E. Semak, E.V. Kazakova, N.G. Cherepanova, E.A. Prosekova, J.O. Altunina // Entomology and Applied Science Letters. – 2021. – V. 8 (2). – P. 78-84. DOI: 10.51847/CUMJASGUCH.

Sha, L. Effects of soybean protein isolate on protein structure, batter rheology, and water migration in emulsified sausage / L. Sha, S. Liu // Journal Citation Reports. – 2020.  – V. 44 (9). – P. 1-10. DOI: 10.1111/jfpp.14711.

Xie, J. Effects of high-pressure-modified soy 11S globulin on the gel properties and water-holding capacity of pork batter / J. Xie, X. Zou, Y. Li, Z. Kang, H. Ma // Journal Citation Reports. – 2020. – V. 57 (4). – P. 2459-2466. DOI: 10.1111/ijfs.15607.

4. Hidayat, B.T. Physicochemical, sensory attributes and protein profile by SDS-PAGE of beef sausage substituted with texturized vegetable protein / B.T. Hidayat, A. Wea, A. Ningrum // Food Research. – 2017. – V. 2 (1). – P. 20-31. DOI: 10.26656/fr.2017.2(1).106.

5. Moirangthem, S. Effect of incorporation of soy protein isolate and inulin on quality characteristics and shelf-life of low-fat duck meat sausages / S. Moirangthem, S. Laskar, А. Das et al. // Anim Biosci. – 2022. – V. 35 (8). – P. 1250-1257. DOI: 10.5713/ab.21.0530.

6. Akesowan, A. Effect of soy protein isolate on quality of light pork sausages containing konjac flour / A. Akesowan // African Journal of Biotechnology. – 2008. – V. 7 (24). – P. 315-321.

7. Gao, X.-q. Emulsion stability, thermo-rheology and quality characteristics of ground pork patties prepared with soy protein isolate and carrageenan. / X.-q. Gao, W.-g. Zhang, G.-h. Zhou // J. Sci. Food Agric. – 2015. – V. 95. – P. 2832-2837. DOI: 10.1002/jsfa.7023.

8. Montowska, M. Mass spectrometry detection of protein allergenic additives in emulsion-type pork sausages / M. Montowska, E. Fornal, M. Piątek, M. Krzywdzińska-Bartkowiak // Journal Food Control. – 2019. – V. 104. – P. 122-131. DOI: 10.1016/j.foodcont.2019.04.022.

9. Owusu-Ansah, P. Non-meat ingredients in meat products: A scoping review / P. Owusu-Ansah, E.K. Besiwah, E. Bonah, F.K. Amagloh // Journal Applied Food Research. – 2022. – V. 2 (1). – P. 100-114. DOI: 10.1016/j.afres.2022.100044.

10. Velemir, A. Effects of non-meat proteins on the quality of fermented sausages / A. Velemir // Journal Foods and Raw Materials. – 2020. – V. 8 (2). – P. 259-267. DOI: 10.21603/2308-4057-2020-2-259-267.

11. Lukin, А. On the possibility of obtaining high-quality lyophilized collagen hydrolysate and its applicability in the sausage production / A. Lukin // Journal Food Science and Technology. – 2020. – V. 40 (3). – P. 1-8. DOI: 10.1590/fst.19719.

12. Arganosa, G.C. Collagen as a lean or fat replacement in pork sausage / G.C. Arganosa, R.L. Henryckson, B.R. Rao // Journal of Food Quality. – 1988. – V. 10 (5). – P. 319-333. DOI:10.1111/j.1745-4557.1988.tb00917.x.

13. Glotova, I.A. Use of collagen for food fortification / I.A. Glotova, I.A. Glotova // Actual problems of agricultural science, production and education : Materials of the VII International Scientific and Practical Conference of Young Scientists and Specialists, 2021. – P. 158-159.

14. Tokysheva, G. The study of physicochemical and technological properties of boiled sausage recommended for the older adults / G. Tokysheva, T. Tultabayeva, R. Mukhtarkhanova, G. Zhakupova, V. Gorbulya, M. Kakimov, K. Makangali // Journal of Food Sciences. – 2023. – V. 17. – P. 16-39. DOI: 10.5219/1806.

15. Amaral, J.S. Authentication of a traditional game meat sausage (Alheira) by species-specific PCR assays to detect hare, rabbit, red deer, pork and cow meats / J.S. Amaral, C.G. Santos, V.S. Melo, M. Beatriz, P.P. Oliveira, I. Mafra // Food Research International. – 2014. – V. 60. – P. 140-145. DOI: 10.1016/j.foodres.2013.11.003.

16. Ali, A. Effect of method of cooking on identification of heat processed beef using polymerase chain reaction (PCR) technique / A. Arslan, O.I. Ilhak, M. Calicioglu // Journal Meat Science. – 2006. – V. 72 (2). – P. 326-330. DOI: 10.1016/j.meatsci.2005.08.001.

17. Nischala, S. Development of a Touchdown-Duplex PCR Assay for Authentication of Sheep and Goat Meat / S. Nischala, S. Vaithiyanathan, V. Ashok et al. // Food Anal. Methods. – 2022. – V. 15. – P. 1859-1866. DOI: 10.1007/s12161-022-02234-1.  

18. Chen, X. Development of a real-time PCR assay for the identification and quantification of bovine ingredient in processed meat products / X. Chen, L. Lu, X. Xiong, X. Xiong, Y. Liu // Journal Scientific Reports. – 2020. – V. 10. – P. 2052-2061. DOI: 10.1038/s41598-020-59010-6.

19. Bhat, M.М. Meat Adulteration in Cooked Mutton Kebab with Cattle and Buffalo Meat and its Detection Using Mitochondrial DNA (mtDNA) Based Multiplex PCR / M.M. Bhat, I.A. Mantoo, M. Salahuddin, А. Sheikh, M.A. Pal // Asian Journal of Animal and Veterinary Advances. – 2016. – V. 11. – P. 505-510. DOI: 10.3923/ajava.2016.505.510.

20. Козлова, Т.А. К вопросу безопасности и контроля качества мясного сырья и мясных продуктов в России / Т.А. Козлова // Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Sciences. – 2012. – № 5 (5). – С. 33-38.

Kozlova, Т.А. K voprosu bezopasnosti i kontrolya kachestva myasnogo syr’ya i myasnykh produktov v Rossii [On the issue of safety and quality control of meat raw materials and meat products in Russia] / Т.А. Kozlova // Russian Journal of Agricultural and Socio-Economic Science. – 2012. – № 5 (5). – Р. 33-38.

21. Abuelnaga, A.S.M. Bacteriological assessment and multiplex-PCR test for the detection of meat adulteration of different animal species / A.S.M. Abuelnaga, K.A.A. El-Razik, N. Sayed, R.H. Hedia, E.A.-E. Elgabry, M.M.H. Soliman, H.S.A.W. Marie // Journal Food Science and Technology. – 2021. – V. 41 (1). – P. 1-7. DOI: 10.1590/fst.11520.

22. Tantuan, S.S. Determining the presence of undeclared animal species using Real-time PCR in canned and ready-to-eat meat products in South Africa / S.S. Tantuan, C.D. Viljoen // Journal Food Sci Technol. – 2021. – V. 58. – P. 2699-2704. DOI: 10.1007/s13197-020-04776-w.

23. Kane, D.E. Identification of Species in Ground Meat Products Sold on the U.S. Commercial Market Using DNA-Based Methods / D.E. Kane, R.S. Hellberg // Journal Food Control. – 2016. – V. 59. – P. 158-163. DOI: 10.1016/j.foodcont.2015.05.020.

24. Chaora, N.S. A 16S Next Generation Sequencing Based Molecular and Bioinformatics Pipeline to Identify Processed Meat Products Contamination and Mislabelling / N.S. Chaora, K.S. Khanyile, K. Magwedere, R. Pierneef, F.T. Tabit, F.C. Muchadeyi, // Animals. – 2022. – V. 4. – P. 416-439. DOI: 10.3390/ani12040416.

25. Farshidi, M. Identification of Mislabeling Some Meat Products Sold on the Iran Market Using PCR-RFLP / M. Farshidi, R. Mohammadi, R.M. Sehatkhah, B. Ebrahimi // Current Nutrition & Food Science. – 2020. – V.16 (2). – P. 170-175. DOI: 10.2174/1573401314666181011121539.

26. Sayed, A. Microbial Contamination and Adulteration Detection of Meat Products in Egypt / A. Sayed, M. Abuelnaga, K. Abd, K.A.A. El-Razik et al. // World’s Veterinary Journal. – 2021. – V. 11 (4). – P. 735-744. DOI: 10.54203/scil.2021.wvj94.

27. Khaled, A. Species – specific PCR test for the quick recognition of equine tissue in raw and processed beef meat mixtures / A.A.E.-R. Khaled, A.A.S.M. Elnaga, A.M. Younes, S.A. Nagwa // Journal Food Science and Technology. – 2018. – V. 39. – P. 1-7. DOI: 10.1590/fst.39417.

28. Fekri, M. Histological study of sausages in point of unpermitted edible tissues assessment and its relationship to collage and hydroxyprolin of product / M. Fekri, H. Hosseini, S. Eskandari, Gh.R. Jahed, M. Adib-Moradi // Journal of food science and technology. – 2013. – V. 10 (41). – P. 107-116.

29. Чугунова, Е.О. Определение качества колбас гистологическим методом и оценка их соответствия наименованию «Докторская» / Е.О. Чугунова, С.В. Волков // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. – 2022. – № 4 (56). – С. 67-72. – DOI: 10.24412/2074-5036-2022-4-67-72.

Chugunova, E.O. Opredeleniye kachestva kolbas gistologicheskim metodom i otsenka ikh sootvetstviya naimenovaniyu «doktorskaya» [Determination of the quality of sausages by histological method and assessment of their compliance with the name "doctorskaya"] / E.O. Chugunova, S.V. Volkov // Aktual’nyye voprosy veterinarnoy biologii. – 2022. – № 4 (56). – Р. 67-72. DOI 10.24412/2074-5036-2022-4-67-72.

30. Moghtaderi, A. Application of histological method for detection of unauthorized tissues in meat sausage / A. Moghtaderi, A. Raji, S. Khanzadi, A. Nabipour // Journal Veterinary Research Forum. – 2019. – V. 10 (4). – P. 357-360. DOI: 10.30466/vrf.2018.89154.2160.

31. Tishkina, N.M. Microstructural analysis of the quality of forcemeat in smoked sausages / N.M. Tishkina, M.O. Lieshchova, E.V. Іesina // Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary Sciences. – 2018. – V. 20 (83). – P. 268-273. DOI: 10.15421/nvlvet8353.

32. Лысенко, С.Е. Гистологический анализ сырокопчёных колбас, реализуемых в торговой сети г. Симферополя / С.Е. Лысенко, Е.В. Нехайчук, Е.Ю. Зяблицкая, Т.П. Макалиш // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. – 2020. – № 24 (187). – С. 86-95.

Lysenko, S.E. Gistologicheskiy analiz syrokopchenykh kolbas, realizuemykh v torgovoy seti g. Simferopolya [Histological analysis of raw smoked sausages sold in the retail chain Simferopol] / S.E. Lysenko, E.V. Nekhaychuk, E.Yu. Zyablitskaya, T.P. Makalish // Izvestiya sel’skokhozyaystvennoy nauki Tavridy. – 2020. – № 24 (187). – P. 86-95. 

33. Malakauskienė, S. Histological analysis for quality evaluation of cured meat sausages / S. Malakauskienė, I. Alionienė, D. Džiugienė, V. Babrauskienė, C. Riedel, T. Alter, M. Malakauskas // Journal Veterinarija ir Zootechnika. – 2016. – V. 74 (96). – P. 23-26.

34. Соловьева, А.А. Влияние биотехнологической обработки на микроструктуру сырокопчёных колбас из мяса птицы / А.А. Соловьева, О.В. Зинина // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Пищевые и биотехнологии. – 2016. – Т. 4. – № 4. – С. 45-53. DOI 10.14529/food160405.

Solov’yeva, A.A. Vliyaniye biotekhnologicheskoy obrabotki na mikrostrukturu syrokopchenykh kolbas iz myasa ptitsy [The effect of biotechnological processing on the microstructure of raw smoked sausages from poultry meat] / A.A. Solov’yeva, O.V. Zinina // Vestnik Yuzhno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pishchevyye i biotekhnologii. – 2016. – V. 4. – № 4. – P. 45-53. DOI 10.14529/food160405.

35. Машенцева, Н.Г. Микробиологическая и гистологическая оценка сырокопчёных колбасных изделий / Н.Г. Машенцева, И.М. Чернуха, Д.А. Афанасьев [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2018. – № 3. – С. 64-72.

Mashentseva, N.G. Mikrobiologicheskaya i gistologicheskaya otsenka syrokopchenykh kolbasnykh izdeliy [Microbiological and histological evaluation of smoked sausage products.] / N.G. Mashentseva, I.M. Chernukha, D.A. Afanas’yev, L.A. Il’ina, T.A. Ryazanova, V.A. Romanova et al. // Khraneniye i pererabotka sel’khozsyr’ya. – 2018. – № 3. – С. 64-72. 

36. Нехайчук, Е.В. Гистологический метод оценки качества сарделек / Е.В. Нехайчук, С.Е. Лысенко // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. – 2022. – № 29 (192). – С. 167-178.

Nekhaychuk, E.V. Gistologicheskiy metod otsenki kachestva sardelek [Histological method of assessing the quality of sausages] / E.V. Nekhaychuk, S.E. Lysenko // Izvestiya sel’skokhozyaystvennoy nauki Tavridy. – 2022. – № 29 (192). – P. 167-178.

37. Лысенко, С.Е. Гистологический анализ пельменей, реализуемых в торговой сети г. Севастополя / С.Е. Лысенко, А.А. Филипенко, Е.Ю. Зяблицкая, Т.П. Макалиш // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. – 2020. – № 22 (185). – С. 109-119.

Lysenko, S.E. Gistologicheskiy analiz pel’meney, realizuyemykh v torgovoy seti g. Sevastopolya [Histological analysis of dumplings sold in the retail network of Sevastopol] / S.E. Lysenko, A.A. Filipenko, E.Yu. Zyablitskaya, T.P. Makalish // Izvestiya sel’skokhozyaystvennoy nauki Tavridy. – 2020. – № 22 (185). – P. 109-119.

38. Harem, I. Histological investigation of fermented sausages sold in Sanlıurfa province / I. Harem, S. K. Altun // International Journal of Scientific and Technology Research. – 2018. – № 7 (10). – Р. 96-99. DOI: 10.24323/akademik-gida.818134.

39. Gürbüz, S. Quality Determination of Traditional Fermented Sausages by Histological and Immunohistochemical Analyses / S. Gürbüz, G. Ekebaş, L. Çakır Bayram, Y.Z. Kaplan // Journal Akademik Gıda. – 2020. – V. 18 (3). – P. 288-295. DOI: 10.24323/akademik-gida.818134.

40. Gajdov, V. Histological and histochemical analysis of dry fermented sausage of kulen composition / V. Gajdov, A. Radovanović, T.L. Božinovski, D. Marković, S. Stajković, I. Milošević // Journal Meat Technology. – 2021. – V. 62 (2). – P. 104-112. DOI: 10.18485/meattech.2021.62.2.3.

41. Мартынов, В.В. Комплексная оценка сырокопчёных колбас / В.В. Мартынов, А.А. Агаркова, Е.А. Просекова, В.П. Панов, А.Э. Семак, М.А. Скориков // Главный зоотехник. – 2021. – № 2 (211). – P. 51-60. DOI: 10.33920/sel-03-2102-06.

Martynov, V.V. Kompleksnaya otsenka syrokopchenykh kolbas [Comprehensive evaluation of dry sausages] / V.V. Martynov, A.A. Agarkova, E.A. Prosekova, V.P. Panov, A.E. Semak, M.A. Skorikov // Glavnyy zootekhnik. – 2021. – № 2 (211). – P. 51-60. DOI: 10.33920/sel-03-2102-06.

Контакты:

Агаркова Алиса Анатольевна
agarkova-vasilisa@mail.ru
Черепанова Надежда Геннадьевна
ncherepanova@rgau-msha.ru
Просекова Елена Александровна
proseka2004@yandex.ru
Скориков Максим Алексеевич
skorikov-99@list.ru
Мартынов Виктор Викторович
martynov.vik@gmail.com

Для цитирования:

Агаркова, А.А. Опыт применения гистологического (микроструктурного) и молекулярного методов для выявления фальсификации состава варёно-копчёных колбас / А.А. Агаркова, Н.Г. Черепанова, Е.А. Просекова, М.А. Скориков, В.В. Мартынов // Все о мясе. – 2023. – № 5. – С. 50-55. DOI: 10.21323/2071-2499-2023-5-50-55.

For citation:

Agarkova, A.A. Experience in using histological (microstructural) and molecular methods to reveal falsification of the composition of cooked smoked sausages / A.A. Agarkova, N.G. Cherepanova, E.A. Prosekova, M.A. Skorikov, V.V. Martynov // Vsyo o myase. – 2023. – № 5. – Р. 50-55. DOI: 10.21323/2071-2499-2023-5-50-55.