ORDIN nr. 555 din 2 decembrie 2002

METODA DE ANALIZA DE REFERINȚA

pentru detectarea laptelui de vacă și a cazeinatilor

din lapte de vacă în branzeturile produse din lapte de oaie,

lapte de capra sau lapte de bivolita ori din amestecuri

de lapte de oaie, capra și bivolita

I. Generalitati

1.1. Metoda de analiza de referința se utilizează în vederea garantarii faptului ca branza care trebuie produsă exclusiv din lapte de oaie, lapte de capra sau lapte de bivolita ori dintr-un amestec de lapte de oaie, capra și bivolita nu conține de fapt cazeina din lapte de vacă.

1.2. Se considera ca este prezenta cazeina din lapte de vacă dacă conținutul aparent de cazeina din lapte de vacă al probei analizate este mai mare sau egal cu conținutul probei de referința descrise, care conține 1% lapte de vacă.

2. Metodele de rutina folosite pentru detectarea cazeinei din lapte de vacă în branzeturile menționate la pct. 1 se utilizează în următoarele condiții:

II. Descrierea metodei

1. Obiect

Detectarea laptelui de vacă și a cazeinei în branzeturile produse din lapte de oaie, lapte de capra, lapte de bivolita sau din amestecuri de lapte de oaie, capra și bivolita prin focalizarea izoelectrica a g-cazeinelor după plasminoliza

2. Domeniu de aplicare

Prezenta metoda poate fi folosită pentru detectarea sensibila și specifică a laptelui de vacă și a cazeinatului natural sau tratat termic în branzeturile proaspete și maturate produse din lapte de oaie, lapte de capra, lapte de bivolita sau din amestecuri de lapte de oaie, capra și bivolita. Nu poate fi folosită pentru detectarea falsificării laptelui și a branzei cu concentrate de proteine de zer de vacă tratate termic.

3. Principiu

3.1. Izolarea cazeinei din branza și din probele de referința

3.2. Dizolvarea cazeinelor izolate și tratarea acestora prin clivare plasminica (EC.3.4.21.7)

3.3. Focalizarea izoelectrica a cazeinelor tratate cu plasmina în prezenta ureii și colorarea proteinelor

3.4. Evaluarea benzilor colorate de γ2 - și γ3 -cazeina (dovezi ale prezentei laptelui de vacă) prin compararea benzilor obținute din proba cu benzile obținute pe același gel din probele de referința conținând 0% și 1% lapte de vacă.

4. Reactivi

În afară cazurilor menționate explicit, produsele chimice obținute trebuie să fie de puritate analitica. Apa folosită trebuie să fie bidistilata sau de o puritate echivalenta.

Observatie: Următoarele detalii se aplică gelurilor de poliacrilamide cu conținut de uree preparate în laborator, cu dimensiunile de 265 x 125 x 0,25 mm. Dacă se folosesc geluri de alte dimensiuni sau tipuri, se poate dovedi necesară schimbarea condițiilor de separare.

Focalizarea izoelectrica

4.1. Reactivi pentru producerea gelurilor de poliacrilamide cu conținut de uree

4.1.1. Prepararea soluției "de baza" de gel

Se dizolva în apa:

4,85 g acrilamida

0,15 g N, N'-metilen-bis-acrilamida (BIS)

48,05 g uree

15,00 g glicerina (87% m/m)

și se completează cu apa până la 100 ml, apoi se păstrează produsul obținut în frigider, într-un recipient din sticlă de culoare închisă.

Observatie: În locul cantităților fixe de acrilamide neurotoxice menționate mai sus se poate folosi o soluție de acrilamida/BIS prefabricata care poate fi gasita în comerț. Dacă o astfel de soluție conține 30% m/v acrilamida și 0,8% m/v BIS, cantitățile de acrilamida și BIS din preparatul de mai sus se înlocuiesc cu 16,2 ml de soluție. Termenul de valabilitate a soluției "de baza" este de maximum 10 zile; dacă conductibilitatea acesteia este mai mare de 5 μS, se deionizeaza substanța prin agitare cu 2 g Amberlite MB-3 timp de 30 de minute, apoi se filtreaza printr-o membrana de 0,45 μm.

4.1.2. Soluția de gel

Se prepara o soluție de gel amestecandu-se aditivii și amfolitii cu soluția "de baza" de gel (vezi pct. 4.1.1):

9,0 ml soluție "de baza"

24 mg â-alanina

500 μl amfolit pH 3,5-9,5*1)

250 μl amfolit pH 5-7*1)

250 μl amfolit pH 6-8*1)

------------

*1) Produsele Ampholine(R) pH 3,5-9,5 (Pharmacia) and Resolyte(R) pH 5-7 și pH 6-8 (BDH, Merck) s-au dovedit deosebit de folositoare pentru obținerea gradului necesar de separare a γ-cazeinelor.

Se amesteca soluția de gel și se degazeifica timp de doua sau trei minute într-o baie cu ultrasunete sau sub vid.

Observatie: Soluția de gel se prepara imediat înainte de a se turna (vezi pct. 6.2).

4.1.3. Catalizatori:

4.1.3.1. N, N, N' N' - tetrametiletilendiamina (Temed)

4.1.3.2. 40% m/v persulfat de amoniu (PER)

Se dizolva 800 mg PER în apa și se completează cu apa până la 2 ml.

Observatie: A se folosi întotdeauna soluție PER proaspăt preparata.

4.2. Fluid de contact: kerosen sau parafina lichidă

4.3. Soluție anodica: se dizolva în apa 5,77 g acid fosforic (85% m/m) și se dilueaza până la 100 ml.

4.4. Soluție catodica: se dizolva în apa 2,00 g hidroxid de sodiu și se dilueaza până la 100 ml.

Prepararea probei

4.5. Reactivi pentru izolarea proteinelor

4.5.1. Se dilueaza acid acetic (25,0 ml acid acetic glacial completat cu apa până la 100 ml)

4.5.2. Clorura de metilen

4.5.3. Acetona

4.6. Soluție tampon de dizolvare a proteinei

Se dizolva în apa:

5,75 g glicerina (87% m/m)

24,03 g uree

250 mg ditiotreitol

și se completează cu apa până la 50 ml.

Observatie: Se păstrează substanța în frigider; termen de valabilitate: maximum o săptămâna.

4.7. Reactivi pentru clivarea plasminica a cazeinelor

4.7.1. Soluție tampon de carbonat de amoniu

Se titreaza până la pH 8 o soluție de bicarbonat de amoniu 0,2 mol/l (1,58 g/100 ml apa) conținând acid etilendiaminotetraacetic 0,05 mol/l (EDTA, 1,46 g/100 ml), cu o soluție de carbonat de amoniu 0,2 mol/l (1,92 g/100 ml apa) conținând 0,05 mol/l EDTA.

4.7.2. Plasmina bovina (EC 3.4.21.7), cu activitate de minimum 5 U/ml

4.7.3. Soluție de acid epsilon-aminocaproic pentru inhibarea enzimelor

Se dizolva 2,624 g acid epsilon-aminocaproic (acid 6-amino-n-hexanoic) în 100 ml de etanol 40% (v/v).

4.8. Probe de referința

4.8.1. De la Institutul pentru Materiale și Măsurători de Referința al Comunității, B-2440 Geel, Belgia, pot fi obținute probe de referința certificate, obținute din amestecuri de lapte degresat de oaie și capra conținând 0%, respectiv 1% lapte de vacă.

4.8.2. Prepararea probelor de referința provizorii de laborator din lapte de bivolita inchegat conținând 0% și 1% lapte de vacă

Laptele degresat se prepara prin centrifugarea laptelui crud de bivolita sau de vacă vrac la 37°C (2.500 g, timp de 20 de minute). După racirea rapida a tubului și a conținutului la 6-8°C stratul superior de grasime se indeparteaza în totalitate. Pentru prepararea probei standard 1% se adauga 5,00 ml lapte de vacă degresat la 495 ml lapte de bivolita degresat într-un vas de 1 l, se ajusteaza pH-ul la 6,4 prin adăugarea de acid lactic diluat (10% m/v). Se ajusteaza temperatura la 35°C și se adauga 100 μl cheag de vitel (activitatea reninica 1:10000, c. 3000 U/ml), se amesteca timp de 1 minut, apoi se acoperă vasul cu o folie de aluminiu și se lasă la 35°C timp de o ora pentru a se forma coagulul. După formarea acestuia laptele inchegat este liofilizat în întregime fără omogenizare prealabilă și fără a se extrage zerul. După liofilizare produsul se zdrobeste până se obține o pulbere fina omogenă. Pentru prepararea probei standard 0% se urmează aceeași procedura, folosindu-se lapte degresat de bivolita veritabil. Probele trebuie păstrate la -20°C.

Observatie: Înaintea preparării probelor standard se recomanda verificarea puritatii laptelui de bivolita prin focalizarea izoelectrica a cazeinelor tratate cu plasmina.

Reactivi pentru colorarea proteinelor

4.9. Fixator: se dizolva în apa 150 g acid tricloroacetic și se completează cu apa până la 1.000 ml.

4.10. Soluție pentru decolorare: se dilueaza cu apa distilata până la 2.000 ml 500 ml metanol și 200 ml acid acetic glacial.

Observatie: Se prepara zilnic o soluție proaspăta de decolorare; soluția poate fi preparata prin amestecarea de volume egale de soluții "de baza" metanol 50% (v/v) și acid acetic glacial 20% (v/v).

4.11. Soluții pentru colorare

4.11.1. Soluție pentru colorare (soluție "de baza" 1)

Se dizolva 3,0 g Albastru Briliant de Coomassie G-250 (C.I. 42655) în 1.000 ml metanol 90% (v/v), folosindu-se un agitator magnetic (timp de aproximativ 45 de minute), apoi se filtreaza prin doua filtre cutate de hârtie cu porozitate medie.

4.11.2. Soluție pentru colorare (soluție "de baza" 2)

Se dizolva 5,0 g sulfat de cupru (pentahidrat în 1.000 ml acid acetic 20% (v/v).

4.11.3. Soluție pentru colorare (soluție de lucru)

Se amesteca 125 ml din fiecare soluție "de baza" (pct. 4.11.1, 4.11.2) imediat înainte de colorare.

Observatie: Se recomanda prepararea soluției de colorare în ziua folosirii acesteia.

5. Aparatura

5.1. Plăci de sticlă (265 x 125 x 4 mm); rola de cauciuc (latime 15 cm), masa reglabila

5.2. Foi sustinatoare de gel (265 x 125 mm)

5.3. Foaie de acoperire (280 x 125 mm). Se lipește o bucata de banda adeziva (280 x 6 x 0,25 mm) pe fiecare latura lungă (vezi figura 1).

5.4. Cuva de electrofocalizare cu placa de răcire (de exemplu: 265 x 125 mm) cu unitate de alimentare electrica adecvată (≥ 2,5 kV) sau cu aparat automat de electroforeza

5.5. Criostat de circulație reglabila la 12±0,5°C

5.6. Centrifuga care poate realiza 3.000 g

5.7. Benzi de electrozi (≥ 265 mm)

5.8. Sticle picuratoare de plastic pentru soluțiile anodice și catodice

5.9. Aplicatoare de probe (10 x 5 mm, viscoza sau hârtie de filtru cu absorbție redusă a proteinelor)

5.10. Foarfece, scalpele și pensete din oțel inoxidabil

5.11. Cuve din oțel inoxidabil pentru colorare și decolorare (de exemplu: tavi de 280 x 150 mm)

5.12. Omogenizator ajustabil cu tija (diametrul tijei 10 mm), viteza de rotație 8.000-20.000 rpm

5.13. Agitator magnetic

5.14. Baie cu ultrasunete

5.15. Aparat de sudura a foliilor

5.16. Micropipete de 25 μl

5.17. Concentrator sub vid sau liofilizator

5.18. Baie de apa cu agitator, reglabila și care poate realiza 35 și 40±1°C

5.19. Echipament de densitometrie cu citire la lambda = 634 nm

6. Procedura de testare

6.1. Prepararea probei

6.1.1. Izolarea cazeinelor

Se cantareste într-un tub de centrifuga de 100 ml echivalentul a 5 g materie uscata de branza sau proba de referința, se adauga 60 ml apa distilata și se omogenizeaza cu un omogenizator cu tija (8.000-10.000 rpm). Se ajusteaza la un pH de 4,6 cu o soluție de acid acetic diluat (pct. 4.5.1) și se pune în centrifuga (5 minute, 3.000 g). Se decanteaza grasimea și zerul, se omogenizeaza reziduul la 20.000 rpm în 40 ml apa distilata ajustata la un pH de 4,5 cu soluție de acid acetic diluat (pct. 4.5.1), se adauga 20 ml diclorometan (pct. 4.5.2), se omogenizeaza din nou și se pune în centrifuga (5 minute, 3.000 g). Se indeparteaza cu o spatula stratul de cazeina care se afla între faza apoasa și cea organică (vezi figura 2) și se elimina ambele faze. Se reomogenizeaza cazeina în 40 ml apa distilata (vezi mai sus) și în 20 ml diclorometan (pct. 4.5.2), apoi se pune în centrifuga. Se repeta procedura până când ambele faze extrase sunt incolore (de doua sau trei ori). Se omogenizeaza reziduul de proteina cu 50 ml acetona (pct. 4.5.3) și se filtreaza printr-un filtru cutat cu hârtie de porozitate medie. Se spala de fiecare data reziduul de pe filtru cu câte doua portii separate de 25 ml acetona și se lasă să se usuce în aer sau în curent de azot, apoi se transforma în pulbere într-un mojar.

Observatie: Cazeina izolata uscata trebuie păstrată la -20°C.

6.1.2. Clivarea plasminica a beta-cazeinelor pentru intensificarea γ-cazeinelor

Se prepara o suspensie de 25 mg cazeine izolate (pct. 6.1.1) în 0,5 ml soluție tampon de carbonat de amoniu (pct. 4.7.1) și se omogenizeaza timp de 20 de minute, folosindu-se, de exemplu, tratamentul ultrasonic. Se incalzeste la 40°C și se adauga 10 μl plasmina (pct. 4.7.2), apoi se amesteca și se incubeaza timp de o ora la 40°C, agitand incontinuu. Pentru a inhiba enzimele se adauga 20 μl soluție de acid epsilon-aminocaproic (pct. 4.7.3), apoi se adauga 200 mg uree solida și 2 mg ditiotreitol.

Observatie: Pentru a obține o simetrie mai mare a benzilor cazeinice focalizate se recomanda liofilizarea soluției după adăugarea acidului epsilon-aminocaproic și dizolvarea reziduurilor în 0,5 ml soluție tampon pentru dizolvarea proteinelor (pct. 4.6).

6.2. Prepararea gelurilor poliacrilamide care conțin uree

Cu ajutorul catorva picaturi de apa se întinde foaia sustinatoare de gel (pct. 5.2) pe o placa de sticlă (pct. 5.1), indepartandu-se surplusul de apa cu un servetel. Se întinde în mod similar foaia de acoperire (pct. 5.3) cu spatiatoare (0,25 mm) pe o alta placa de sticlă. Se asaza placa orizontal pe masa reglabila.

Se adauga 10 μl Temed (pct. 4.1.3.1) la soluția de gel degazeificata pregatita (pct. 4.1.2), se amesteca și se adauga 10 μl soluție PER (pct. 4.1.3.2), se amesteca bine și se toarna imediat amestecul într-un strat egal pe centrul foii de acoperire. Se pune o margine a placii sustinatoare de gel (cu fața foii îndreptată în jos) pe placa de acoperire și se coboară incet, astfel încât între foi să se formeze un strat subtire de gel care să se intinda uniform și fără bule (figura 3). Se coboară cu grija până la capăt placa sustinatoare de gel, folosindu-se o spatula subtire, apoi se asaza încă trei plăci de sticlă deasupra, pentru a acționa ca greutate. După încheierea polimerizarii (în jur de 60 minute) se transfera gelul polimerizat împreună cu foaia de acoperire pe foaia sustinatoare de gel, inclinandu-se plăcile de sticlă. Se curata cu grija spatele foii sustinatoare de gel pentru a se elimina reziduurile de gel și de uree. Se sudeaza marginile "sandvisului" de gel astfel încât să se obțină un tub și se păstrează în frigider (timp de maximum 6 săptămâni).

Observatie: Foaia de acoperire și spatiatoarele pot fi refolosite. Gelul de poliacrilamida poate fi tăiat la dimensiuni mai mici, acțiune care este recomandată în cazul în care exista puține probe sau dacă se folosește un aparat automat de electroforeza (doua geluri format 4,5 x 5 cm).

6.3. Focalizarea izoelectrica

Se regleaza termostatul de răcire la 12°C. Se șterge cu kerosen spatele foii sustinatoare de gel, apoi se picura câteva picaturi de kerosen (pct. 4.2) pe centrul blocului de răcire. Se ruleaza apoi pe el "sandvisul" de gel, cu partea sustinatoare de gel îndreptată în jos, avându-se grija să se evite formarea bulelor. Se șterge excesul de kerosen și se indeparteaza foaia de acoperire. Se imbiba benzile de electrozi în soluțiile electrolitice (pct. 4.3, 4.4), se taie după lungimea gelului și se plaseaza în poziția prevăzută (distanta dintre electrozi de 9,5 cm).

Condiții pentru focalizarea izoelectrica:

6.3.1. Dimensiunile gelului 265 x 125 x 0,25 mm

---------

*1) Aplicarea probei: după prefocalizare (pasul 1) se picura 18 μl din proba și din soluțiile standard pe aplicatorii probei (10 x 5 mm), se plaseaza aplicatorii pe gel la distanta de 1 mm unul de celălalt și la 5 mm longitudinal față de anod și se apasa ușor. Procedura de focalizare se finalizează în condițiile specificate mai sus, indepartandu-se cu grija aplicatorii probei după 60 de minute de focalizare a probei.

Observatie: Dacă se schimba grosimea sau lățimea gelurilor, atunci intensitatea și puterea curentului trebuie ajustate în consecința (e.g. dacă se folosește un gel de 265 x 125 x 0,5 mm se dublează valorile pentru intensitatea și puterea curentului electric).

6.3.2. Exemplu de program de voltaj pentru un aparat automat de electroforeza (doua geluri de 5,0 x 4,5 cm), cu electrozi fără benzi și aplicati direct pe gel

Se plaseaza aplicatorul probei la pasul 2 la 0 Vh.

Se indeparteaza aplicatorul probei la pasul 2 la 30 Vh.

6.4. Colorarea proteinelor

6.4.1. Fixarea proteinelor

Se indeparteaza benzile de electrozi imediat după stingerea aparatului și se plaseaza imediat gelul într-o cuva de colorare/decolorare umpluta cu 200 ml fixator (pct. 4.9); se lasă acolo timp de 15 minute, agitand continuu.

6.4.2. Spalarea și colorarea placii de gel

Se scurge cu grija fixatorul și se spala placa de gel de doua ori, timp de câte 30 de secunde, cu 100 ml soluție decoloranta (pct. 4.10). Se decanteaza soluția decoloranta și se umple cuva cu 250 ml soluție coloranta (pct. 4.11.3); se lasă 45 de minute să se coloreze, agitandu-se ușor cuva.

6.4.3. Decolorarea placii de gel

Se decanteaza soluția coloranta, se spala placa de gel de doua ori, cu câte 100 ml soluție decoloranta (pct. 4.10), apoi se agita timp de 15 minute cu 200 ml soluție decoloranta și se repeta pasul de decolorare de cel puțin două-trei ori, până când fundul vasului este curatat și incolor. Se clateste apoi cu apa distilata placa de gel (2 x 2 minute) și se usucă la aer (2-3 ore) sau cu un uscator de par (10-15 minute).

Observatie 1: Fixarea, spalarea, colorarea și decolorarea se efectuează la 20°C. A nu se folosi temperaturi ridicate.

Observatie 2: Dacă se prefera colorarea mai sensibila cu argint (e.g. Silver Staining Kit, Protein, Pharmacia Biotech, cod nr. 17-1150-01), probele de cazeina tratate cu plasmina trebuie diluate la 5 mg/ml.

7. Interpretarea rezultatelor

Evaluarea este efectuată prin compararea benzilor de proteine ale probei necunoscute cu probele de referința efectuate pe același gel. Detectarea laptelui de vacă în branzeturile din lapte de oaie, lapte de capra și lapte de bivolita și în amestecurile de lapte de oaie, capra și bivolita se face prin intermediul γ3 - și γ2 -cazeinelor, ale căror puncte izoelectrice se afla în intervalul pH 6,5-7,5 (figurile 4a, 4b și 5). Limita de detectie este mai mica de 0,5%.

7.1. Interpretare vizuala

Pentru evaluarea vizuala a cantității de lapte de vacă se recomanda ajustarea concentratiilor probelor și a probelor standard pentru a se obține același nivel de intensitate a γ3 - și γ2 -cazeinelor din laptele de ovine, caprine și/sau bivolite (vezi "γ2-E, G, B" și "γ3-E, G, B" din figurile 4a, 4b și 5). După aceasta nivelul de lapte de vacă (mai mic decât, egal cu sau mai mare de 1%) din proba necunoscută poate fi estimat direct, prin compararea intensitatii γ3 și γ2-cazeinelor din laptele de vacă (vezi "γ3-C" și "γ2-C" din figurile 4a, 4b și 5) cu cea a probelor de referința de 0% și 1% (oaie, capra) sau cu standardele provizorii de laborator (bivolita).

7.2. Interpretare densitometrica

Dacă este disponibilă, se aplică densitometria (pct. 5.19) pentru determinarea raportului dintre suprafața vârfurilor γ3 - și γ2 -cazeinelor din laptele de vacă, respectiv din laptele de oaie, capra și/sau bivolita (vezi figura 5). Aceasta valoare se compara cu raportul dintre suprafața vârfurilor γ3 - și γ2 -cazeinelor pentru proba de referința 1% (oaie, capra) sau pentru standardul provizoriu de laborator (bivolita), analizate pe același gel.

Observatie: Metoda funcționează corespunzător dacă se obține un semnal pozitiv clar pentru ambele cazeine γ3 - și γ2 - din proba de referința 1%, dar nu și din proba de referința 0%. Dacă nu, procedura trebuie îmbunătățită respectându-se cu exactitate detaliile acestei metode.

O proba este considerată pozitiva dacă ambele cazeine bovine γ3 - și γ2 - sau raportul suprafeței vârfurilor corespunzător sunt mai mari sau egale cu nivelul din proba de referința 1%.

Figura 1. Schita foii de acoperire

Figura 2. Strat de cazeina plutind între faza apoasa și faza organică

Figura 3. Tehnica de pliere pentru obținerea filmului de gel

a. - bandă adezivă pentru spațiere (0,25 mm)

b. - foaie de acoperire (5.3)

c, e. - plăci de sticlă (5.1)

d. - soluție de gel (4.1.2)

f. - foaie susținătoare de gel (5.2)

-----------