Dr hab. inż. Agnieszka Starek-Wójcicka, prof. uczelni
Dr Agnieszka Sagan

Ostatnie miesiące nie są zbyt łaskawe dla przedsiębiorców. Trwająca pandemia zachwiała stabilnością praktycznie każdej branży spożywczej, w tym przemysłu mięsnego. Tymczasem niektóre firmy postanowiły wykorzystać ten czas i w nieodpowiedni sposób nadrabiać straty. Kontrole przeprowadzone przez jednostki administracji państwowej wykazały przypadki fałszowania żywności. Dochodzi do nich coraz częściej, co można nie tylko powiązać z szukaniem oszczędności w firmach, ale i ze spadkiem siły nabywczej społeczeństwa, a także wzrostem kosztów produkcji.

W ogólnym rozumieniu produkt zafałszowany to taki, który wprowadza konsumenta w błąd poprzez ukrytą zamianę jakiegoś składnika wartościowego na mniej wartościowy lub całkowicie bezwartościowy. Zagadnienie autentyczności dotyczy również umieszczania nieprawidłowych i niezgodnych z prawdą informacji na opakowaniach i etykietach produktów. Wyroby „podrobione” są zwykle mniej wartościowe pod względem składu chemicznego, właściwości biologicznych i wartości odżywczej. Mogą być również niebezpieczne dla zdrowia, a nawet życia konsumenta z powodu obecności substancji chemicznych (toksycznych). Związkami takimi są np. dioksyny, które trafiają do mięsa poprzez skażone pasze
podawane zwierzętom. Z uwagi na wysoki poziom toksyczności, takie mięso, pomimo iż nie wykazuje cech zepsucia czy obniżenia jakości, musi być uznane za niezdatne do spożycia. Kwestia identyfikacji gatunkowej mięsa jest bardzo istotna dla osób, które ze względów religijnych nie spożywają określonego gatunku mięsa (wyznawcy islamu i judaizmu nie konsumują mięsa wieprzowego, a Hindusi wołowiny). Dodatek wieprzowiny czy koniny do mielonego mięsa wołowego u wielu osób nie spowoduje uszczerbku na zdrowiu, może jednak obniżyć wartość odżywczą i walory smakowe produktu. Co więcej, wprowadza konsumenta w błąd. Coraz częściej występują przypadki alergii na białko (dodawanie mąki pszennej do przetworów mięsnych może być przyczyną wystąpienia objawów chorobowych u osób cierpiących na celiakię). Nierzadko na etykietach pojawiają się nieprawdziwe deklaracje dotyczące gatunku mięsa sprowadzanego z zagranicy. Dodatkowo rozpoznawanie mięsa ma istotne znaczenie przy zwalczaniu kłusownictwa (niebadane mięso pochodzące z dzików może być skażone niebezpiecznymi dla człowieka larwami włośni). Konieczne jest w takich przypadkach rozpoznanie dowodowe gatunku zwierzęcia, od którego pochodzi mięso [Różycki i in., 2016; Chung i in., 1997]. Stąd też, badania nad identyfikacją różnych gatunków mięs nabierają szczególnego znaczenia. Chromatografia jest techniką analityczną i preparatywną wykorzystującą rozdzielanie mieszanin substancji na poszczególne składniki bądź ich grupy (frakcje), dzięki różnicom w zachowaniu się tych składników w układzie dwóch faz, w których jedna nie zmienia swego położenia (faza nieruchoma/stacjonarna), druga zaś porusza się względem pierwszej w określonym kierunku (faza ruchoma, roztwór rozwijający).

W zależności od rodzaju fazy ruchomej rozróżnia się dwie najczęściej stosowane techniki chromatograficzne:
• chromatografię gazową, czyli analityczną technikę chromatograficzną, w której fazą ruchomą jest gaz (hel, azot lub wodór), natomiast fazą stacjonarną ciecz, np. skwalan, glikol polietylenowy, siloksan polimetylu;
może być nią również stała substancja (adsorbent), np. krzemionka, sita molekularne, tlenek glinowy i porowate polimery; faza umieszczona jest w szklanej lub metalowej kolumnie;
• chromatografię cieczową – chromatografię, w której fazą ruchomą jest ciecz (woda i organiczne rozpuszczalniki, takie jak metanol, acetonitryl, propanol lub heksan), zaś fazą stacjonarną krzemionka lub tzw. fazy odwrócone – wypełnienia otrzymane przez modyfikację żelu krzemionkowego związkami organicznymi (umieszczone w kolumnie wykonanej ze stali nierdzewnej) [Witkiewicz i Wardencki, 2018; Alikord i in., 2018].
W analizie żywności najczęściej stosowana jest wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC – High Performance Liquid Chromatography) z wykorzystaniem różnych detektorów. Przy użyciu HPLC identyfikacji gatunku mięsa lub produktów dokonuje się na podstawie oznaczenia obecności termostabilnych dwupeptydów (np. anseryny, karnozyny i baleniny). Różnice we wzajemnej proporcji wymienionych związków w tkance mięśniowej różnych gatunków zwierząt stanowią podstawę do rozpoznania pochodzenia surowca. Na przykład, na podstawie stosunku anseryny do karnozyny można wykryć dodatek mięsa kur lub kurcząt w ilości od 5% do produktów, w których skład wchodzi mięso wieprzowe lub wieprzowe i wołowe w proporcjach 1:1. Stosunek anseryny do karnozyny jest również zróżnicowany w mięśniach owiec, bydła, koni i kangurów i może stanowić wskaźnik przy identyfikacji zafałszowań z równolegle prowadzonym badaniem mioglobiny z zastosowaniem elektroforezy.
Niestety metoda ta posiada pewne mankamenty. Dotyczą one różnic we wzajemnej proporcji wymienionych związków w tkance mięśniowej różnych gatunków zwierząt, które nie są na tyle typowe, aby mogły być podstawą do rozpoznania. Co więcej, wadą tej techniki pomiarowej jest zmienność składu tłuszczowego i aminokwasowego tkanek zwierząt spowodowana wpływem żywienia [Makała, 2013; Jurczak, 2004; Hames i in., 2002].
Ilościowe oznaczanie karnozyny, anseryny i baleniny w pojedynczym badaniu jest utrudnione, ponieważ substancje te mają podobne czasy retencji. Uenoyama i in. [2019] opracowali metodę rozdziału tych związków w próbkach mięsa przy użyciu wysokosprawnej chromatografii cieczowej HPLC z tandemową spektrometrią mas w oparciu o działanie potrójnego kwadrupola (LC-ESI-MS/MS). Materiałem badawczym było mięso z kurczaka, wołowiny i z płetwala czerniakowego. Metoda spełniała wszystkie z góry określone kryteria walidacji. Dokładność i precyzja wynosiły odpowiednio ± 10,0% i ≤14,8%. Zakresy oznaczeń ilościowych zawierały się w przedziałach:
od 14,7 ng/ml do 1,5 mg/ml dla karnozyny, 15,6 ng/ml do 1,6 mg/ml dla anseryny i 15,6 ng/ml do 1,6 mg/ml dla baleniny. Jak wnioskują autorzy pracy, ta zoptymalizowana metoda może przyczynić się do zwalczania fałszerstw w przemyśle mięsnym i wyjaśnienia funkcji biologicznych dipeptydu imidazolu u zwierząt.
Peiretti i in. [2011] chromatografię cieczową ze spektrometrem masowym (LC-MS) wykorzystali do oznaczania karnozyny, anseryny, homokarnozyny w mięsie z różnych gatunków zwierząt. Rozdziały chromatograficzne przeprowadzili na chromatografie HPLC współpracującym z tandemowym spektrometrem mas wysokiej rozdzielczości. Próbki analizowali przy użyciu kolumny RP C18 przy przepływie wynoszącym 0,2 ml/min. Do analiz naukowcy wykorzystali próbki mięsa z wołowiny, koniny, wieprzowiny, kurczaka, indyka i królika zakupione w trzech lokalnych supermarketach we Włoszech. Otrzymane wyniki, wskazują, iż karnozynę i anserynę wykryto we wszystkich próbkach, podczas gdy homokarnozyna była obecna tylko w mięsie wieprzowym. Średnia zawartość procentowa karnozyny w stosunku do całkowitej CRC (Carnosine Related Compounds) była najwyższa w koninie (98,9%) i kolejno w schabie (89,3%) oraz wołowinie (88,0%). Pozostałe próbki (indyk, królik i kurczak) charakteryzowały się niższą zawartością tej substancji wynoszącą odpowiednio 19,9%, 23,3% i 30,6%. W przypadku anseryny zaobserwowano odwrotną tendencję – próbki z najwyższą zawartością karnozyny miały najniższe poziomy anseryny. Mięso z indyka było bardzo bogate w anserynę – jej procentowa zawartość była około 4 razy wyższa niż w przypadku karnozyny. Anserynę wykryto również w mięsie kurczaka i królika w ilościach ponad dwukrotnie większych od karnozyny. Karnozyna była zaś obecna w bardzo dużych ilościach w porównaniu do anseryny (około dziesięć razy więcej) w koninie. Natomiast homokarnozyna była obecna w niewielkiej ilości w stosunku do anseryny w mięsie z królika (3,4%), indyka (7,1%), kurczaka (7,7%) i wołowym (10,9%). Co ciekawe, w koninie odsetek ten sięgał aż 30%. Tylko w przypadku schabu wieprzowego ilość homokarnozyny była kilkukrotnie wyższa niż anseryny. Na podstawie wyników badań można również wywnioskować, że nawet mięsa tego samego gatunku, ale pochodzące z kilku supermarketów różniły się pod względem zawartości badanych związków.
Uzyskane wyniki badań trudno porównać z innymi znajdującymi się w literaturze naukowej. Wynika to ze znacznych różnic w zawartości karnozyny w zależności od części tuszy. Na przykład zawartość tego związku w piersi kurczaka była około siedem razy wyższa niż w udzie [Maikhunthod i Intarapichet, 2005]. Porównując dane, należy również wziąć pod uwagę fakt, że wielu naukowców jako materiał badawczy wykorzystuje produkty mielone zawierające tylko określony procent danego mięsa. Dlatego też, biorąc pod uwagę dane uzyskane przez Gil-Agusta i in. [2008], można stwierdzić, iż odbiegają one nieznacznie od przedstawionych przez Peiretti i in. [2011]. Jednak istnieje podobny trend w przypadku zawartości karnozyny – najwyższa zawartość tego związku występowała w wieprzowinie, a następnie wołowinie i mięsie z indyka. Jeśli chodzi o anserynę, indyk zawierał największą jej ilość. Podobne zależności można zaobserwować w przypadku stosunku karnozyna/anseryna – stosunek ten był bardzo wysoki w wieprzowinie (49:1), podczas gdy w wołowinie wynosił tylko 8:1. Pierś z indyka charakteryzowała się 6 razy wyższą zawartością anseryny w porównaniu z karnozyną.
Chou i in. [2007] opracowali metodę opartą na wysokosprawnej chromatografii cieczowej HPLC z detekcją elektrochemiczną (przy użyciu elektrod platerowanych nanocząstkami miedzi) do rozróżnienia produktów mięsnych z piętnastu gatunków zwierząt. Badane próbki mięsa bydła, świń, kóz, jeleni, koni, kur, kaczek, strusi, łososi, dorszów, krewetek, krabów, przegrzebków, żab i aligatorów posiadały unikalne profile elektrochemiczne. Opracowana metoda nie wymaga derywatyzacji (przeprowadzenia analitów w odpowiednie pochodne o właściwościach umożliwiających ich oznaczenie) i może mieć zastosowanie do świeżego lub gotowanego mięsa. Według naukowców może ona znaleźć zastosowanie w wykrywaniu zafałszowań i zmian degradacyjnych białek mięsa.
Chromatografia gazowa (GC – Gas Chromatography) jest techniką rzadziej wykorzystywaną w identyfikacji produktów mięsnych. Aby zapewnić wydajną analizę produktów przez GC, badane próbki muszą być lotne. Metoda ta umożliwia wykrycie wieprzowiny i smalcu w wyrobach z wołowiny i baraniny. Wskaźnikiem w tym przypadku jest nienasycony kwas eikozadienowy (C 20:2), obecny w tłuszczu wieprzowym, a niewystępujący w tłuszczu bydła i owiec. Metodą tą można również wykryć mięso wieprzowe w mieszaninach z wołowiną i baraniną w ilości 1%. Niestety metoda ta nie okazała się skuteczna w określeniu dodatku wieprzowiny do kiełbasy wyprodukowanej z wołowiny w niskotłuszczowych przetworach mięsnych.
Innym sposobem umożliwiającym pośrednie wykrycie obecności wieprzowiny, jest wysokosprawna chromatografia cieczowa zastosowana do analizy tłuszczów. Polega ona na różnicowaniu kwasów tłuszczowych w triglicerydach. W tym przypadku wskaźnikiem rozpoznawczym jest ilość triglicerydów, zawierających w pozycji 2 określone kwasy nienasycone lub nasycone. Triglicerydy tłuszczu wieprzowego zawierają w pozycji 2 znacznie większe ilości kwasów nasyconych niż nienasyconych, w porównaniu z innymi tłuszczami. Pozwala to na wykrycie nawet 1% dodatku wieprzowiny w wyrobach z wołowiny i 3% z baraniny. Podczas dokonywania takich oznaczeń mogą jednak wystąpić błędy pomiarowe, ponieważ na skład tłuszczów ma wpływ wiele czynników. Przykładowo u świń jest to rodzaj karmy, a u innych gatunków zwierząt także lokalizacja tłuszczu (podskórny, śródmięśniowy, międzymięśniowy) czy mikroklimat chowu zwierząt, w tym głównie temperatura pomieszczeń [Jurczak, 2004; Makała, 2018; Hać-Szymańczuk i Cegiełka, 2018].
Należy jednak mieć na uwadze, że w celu analizy składu kwasów tłuszczowych z zastosowaniem chromatografii gazowej jako metody rozdzielania, konieczne jest wstępne przygotowanie próby (estryfikacja lub transestryfikacja). Obecnie dostępne metody są często czasochłonne i wymagają dużych ilości próbki i odczynników. Dlatego Figueiredo i in. [2016] zaproponowali nową procedurę przeprowadzania derywatyzacji kwasów tłuszczowych bez konieczności uprzedniej ekstrakcji lipidów. Użycie niewielkich ilości próbki (100 mg) pozwala na wykonanie analizy z określonych części zwierząt, w większości przypadków bez ich uboju. Kolejną korzyścią jest użycie niewielkich ilości odczynników. Metoda została zwalidowana dla tłuszczu wołowego, drobiowego, wieprzowego, rybnego i mięs z krewetek. Oprócz korzyści, wynikających ze zminimalizowania ilości potrzebnego materiału badawczego i odczynników, procedura umożliwia przygotowanie próbki w bardzo krótkim czasie w porównaniu z tradycyjnymi metodami.
Ostatnio zagadnienia dotyczące pochodzenia produktów żywnościowych nabierają szczególnego znaczenia, głównie z uwagi na informacje przekazywane przez media na temat kryzysów dotyczących bezpieczeństwa zdrowotnego w różnych krajach. Zmieniły one stan świadomości i poziom zaufania konsumentów, a przez to sposób ich zachowania na rynku żywności, szczególnie mięsa i jego przetworów. Niestety fałszowanie żywności jest zjawiskiem powszechnym, a co gorsza również i postępującym. Potrzebne jest zatem wprowadzenie zarówno skutecznej kontroli żywności, jak i odpowiednich środków zaradczych czy też metod zachęcających do produkowania żywności bezpiecznej i dobrej jakości. Właśnie identyfikacja gatunku mięsa w głównej mierze pozwala na weryfikację składu wyrobów mięsnych. Dobór metod uzależniony jest od rodzaju próby i procesów, jakim została ona poddana. 1 lipca 2020 r. weszła w życie ustawa z 23 stycznia 2020 r. o zmianie ustawy o jakości handlowej artykułów rolno-spożywczych. Do lipca br. nadzór nad jakością handlową artykułów rolno-spożywczych u producentów rolnych (ale także na granicy) sprawowała Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów Rolno-Spożywczych (IJHARS). Z kolei produkty spożywcze przeznaczone dla konsumentów w sklepach, hurtowniach oraz w barach i restauracjach kontrolowała Inspekcja Handlowa (IH). Wspomniana wyżej ustawa dokonała jednak istotnych zmian. Ustawodawca zdecydował, że od 1 lipca br. za całą kontrolę jakości żywności na wszystkich etapach obrotu jest odpowiedzialna tylko Inspekcja Jakości Handlowej Artykułów-Rolno Spożywczych. Ma to przynieść efekt w postaci szybszego i skuteczniejszego eliminowania z rynku produktów niespełniających wskazanych na etykietach wymagań oraz o parametrach jakościowych niezgodnych z przepisami prawa (np. fałszowanie żywności).  Czasami straty wizerunkowe mogą na dobre zachwiać dobrobyt marki. Warto więc działać uczciwie i szanować swoich konsumentów. Zyski osiągane za sprawą nieuczciwych działań mogą okazać się niewystarczające na pokrycie strat związanych z ujawnioną prawdą.

Literatura

Alikord, M., Momtaz, H., Kadivar, M., & Rad, A. H. (2018). Species identification and animal authentication in meat products: a review. Journal of Food Measurement and Characterization, 12(1), 145-155.
Chou, C. C., Lin, S. P., Lee, K. M., Hsu, C. T., Vickroy, T. W., & Zen, J. M. (2007). Fast differentiation of meats from fifteen animal species by liquid chromatography with electrochemical detection using copper nanoparticle plated electrodes. Journal of Chromatography B, 846(1-2), 230-239.
Chung, K. Y., Lee, N. H., Rhim, T. J., & Hwang, B. S. (1997). Identification of animal meat species, beef, pork and chicken, using SDS-PAGR. Korean Journal of Animal Science (Korea Republic).
Figueiredo, I. L., Claus, T., Júnior, O. O. S., Almeida, V. C., Magon, T., & Visentainer, J. V. (2016). Fast derivatization of fatty acids in different meat samples for gas chromatography analysis. Journal of Chromatography A, 1456, 235-241.
Gil-Agustí, M., Esteve-Romero, J., & Carda-Broch, S. (2008). Anserine and carnosine determination in meat samples by pure micellar liquid chromatography. Journal of Chromatography A, 1189(1-2), 444-450.
Hać-Szymańczuk, E., & Cegiełka, A. (2018). Metody analizy żywności-klasyka i nowoczesność. Chłodnictwo: organ Naczelnej Organizacji Technicznej, 53.
Hames, B. D., Hooper, N. M., & Houghton, J. D. (2002). Biochemia. Wydawnictwo Naukowe PWN.
Jurczak, M. E. (2004). Towaroznawstwo produktów zwierzęcych: ocena jakości mięsa. Wydaw. SGGW.
Maikhunthod, B., & Intarapichet, K. O. (2005). Heat and ultrafiltration extraction of broiler meat carnosine and its antioxidant activity. Meat science, 71(2), 364-374.
Makała, H. (2013). Fałszowanie produktów spożywczych-zagrożenia związane z tym zjawiskiem i sposoby ich identyfikacji przedstawione na przykładzie mięsa i produkowanych z niego wyrobów. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, 4(68), 55-73.
Makała, H. (2018). Jakość i wartość żywieniowa modelowych konserw typu szynka blokowa wyprodukowanych z mięsa brojlerów kurzych żywionych paszą bez dodatku oleju lnianego i z jego udziałem. Żywność Nauka Technologia Jakość, 25(3), 126 – 139.
Peiretti, P. G., Medana, C., Visentin, S., Giancotti, V., Zunino, V., & Meineri, G. (2011). Determination of carnosine, anserine, homocarnosine, pentosidine and thiobarbituric acid reactive substances contents in meat from different animal species. Food Chemistry, 126(4), 1939-1947.
Różycki, M., Chmurzyńska, E., Bilska-Zając, E., Karamon, J., & Cencek, T. (2016). Identyfikacja gatunkowości mięsa, podstawy prawne oraz przegląd metod badań. Życie Weterynaryjne, 91(08), 581-586.
Uenoyama, R., Miyazaki, M., Miyazaki, T., Shigeno, Y., Tokairin, Y., Konno, H., & Yamashita, T. (2019). LC-ESI-MS/MS quantification of carnosine, anserine, and balenine in meat samples. Journal of Chromatography B, 1132, 121826.
Witkiewicz, Z., & Wardencki, W. (2018). Chromatografia gazowa. Teoria i praktyka (pp. 1-308). Wydawnictwo Naukowe PWN.
https://firma.rp.pl/prawo-podatki/7176-kontrola-zywnosci-nieuczciwe-firmy-mozna-juz-wskazywac-z-nazwy?utm_source=rp&utm_medium=teaser_redirect
https://www.polsl.pl/wydzialy/rch/rch2/documents/biotechnologia/instrukcja_tlc.pdf
https://www.dioksyny.pl/wp-content/uploads/Cz_I_Co_to_jest_chromatografia.pdf