CC BY
296
1тема номера Пищевая биотехнология-ч. залог качества
и хранимоспособности
продуктов питания
' т
УДК 577.15:663.11
Актуальные направления пищевой биотехнологии
для повышения качества и хранимоспособности продуктов питания
Е.М. Серба, д-р биол. наук, профессор РАН
ВНИИ пищевой биотехнологии - филиал ФИЦ питания и биотехнологии, Москва
Несбалансированность питания, обусловленная дефицитом питательных веществ, макро- и микроэлементов, незаменимых аминокислот и пр. является важной проблемой, с которой сталкивается современный человек. Поэтому в ассортименте выпускаемой пищевой продукции стали появляться новые «функциональные» и «обогащенные» продукты. Современная пищевая биотехнология представляет собой индустрию пищевых ингредиентов - вспомогательных технологических добавок, вводимых в продукты питания в процессе их изготовления для повышения их полезных свойств, качества и хранимоспособности.
Биотехнология - одно из перспективных направлений науки, методы
которой используют не только для повышения качества и биополноценности пищевых продуктов и кормов, но и для создания принципиально новых социально значимых продуктов с функциональными свойствами, а также для разработки способов, обеспечивающих стабильность продукции при хранении. Биотехнология позволяет повысить эффективность производств, основанных на процессах биокаталитической и микробной конверсии сельскохозяйственного сырья, создать современные биотехнологические комплексы переработки вторичных сырьевых ресурсов АПК. Научные изыскания в этом направлении стремительно развиваются, являясь тео-
ретической базой прикладной биотехнологии в производствах пищевых ингредиентов, продуктов питания, кормов, лекарственных средств.
На современном этапе проблема полноценного обеспечения пищевых потребностей населения может быть решена на основе использования качественно новых биотехнологических методов производства пищи с привлечением микроорганизмов. Интерес биотехнологов к этой проблеме обусловлен не только способностью микроорганизмов синтезировать вещества, имеющие промышленное значение, но и возможностью использовать их биомассу в качестве субстрата для получения биокорректоров пищи и биологически активных добавок (БАД). При этом основным инструментом для осуществления деструкции микробной биомассы и процессов конверсии биополимеров сырья являются гидролитические ферменты, продуцируемые микроорганизмами. Применение ферментативного катализа обеспечивает возможность ресурсосбережения, способствует интенсификации биотехнологических процессов, повышению выхода, качества и сохранности готовой продукции, созданию новых функциональных продуктов.
Очевидно, что пищевая биотехнология имеет огромное будущее для России, а ее дальнейшее развитие тесно связано с теми отрас-
FOOD BiOTECHNOLOGY - PLEDGE OF QUALITY AND STORAGE CAPACiTY FOOD PRODUCTS
лями, которые используют живые организмы, процессы их жизнедеятельности и продукты метаболизма. В последнее время интенсивно развивается такое направление нано-биотехнологии как клеточная и генная инженерия, способствующая повышению эффективности биотехнологических процессов в пищевой промышленности, основанных на использовании микроорганизмов. Методы генной инженерии позволяют повысить продуктивность промышленных штаммов, направленно создавать новые рекомбинантные штаммы с заданными свойствами, способные к сверхсинтезу необходимых для нужд промышленности метаболитов (ферментов, аминокислот, белка, биоспиртов, органических кислот и других биологически активных веществ); создавать новые сорта растений и породы животных. Основное преимущество применения новых подходов - уменьшение зависимости производства от природных ресурсов, использование экологически и экономически более выгодных способов производства пищевых ингредиентов, обогащенной и функциональной продукции.
Перерабатывающие отрасли пищевой промышленности широко используют технологии, основанные на биологических системах и биотехнологических процессах направленной конверсии сельскохозяйственного сырья и продуктов его переработки. Связь здоровья человека и питания очевидна. Питание определяет продолжительность и качество жизни человека. Свидетельством этому различные клинические и статистические исследования, показывающие зависимость от питания таких хронических заболеваний, как сердечнососудистые, желудочно-кишечные, болезни костной системы, ожирение и сахарный диабет, некоторые виды онкологических заболеваний и другие. Последние данные свидетельствуют о большой доле алиментарно-зависимых недугов, в первую очередь сердечно-сосудистых и онкологических, в общей структуре заболеваемости и смертности, при этом около 75% населения России имеют одно или несколько хронических заболеваний. Поэтому роль биотехнологии в создании функциональных продуктов для лечебно-профилактического питания и здорового образа жизни достаточно высока.
Помимо решения продовольственной проблемы повышения качества и биологической полноценности продуктов, создания новых видов функциональной и специализиро-
ванной продукции, перед пищевой промышленностью стоит ряд других, не менее актуальных задач, решение которых связано с обеспечением с помощью биотехнологий храни-моспособности и стабильных показателей качества продуктов питания. К ним относится проблема контроля качества на разных стадиях технологического процесса производства продукции «от поля до прилавка», начиная от технологической и пищевой адекватности продовольственного сырья и заканчивая готовой продукцией при хранении. Для обеспечения оперативного управления производством и контроля качества и безопасности целевой продукции разрабатываются современные инструментальные экспресс-методы, основанные на результатах фундаментальных исследований. Для обеспечения стабильности качественных показателей готовых продуктов и сельскохозяйственного сырья разрабатываются биотехнологические методы получения биоконсервантов целевого назначения на основе продуктивных консорциумов микроорганизмов.
Перспективность развития и внедрения биотехнологий в пищевые производства обусловлена также техногенным воздействием их на окружающую среду. Разрабатываемые научные основы биотехнологических процессов обеспечивают комплексную переработку сельхозсы-рья и вторичных сырьевых ресурсов на пищевые и кормовые добавки, обогащенные микробным белком, н езаме ни мым и ам ино к ис ло там и, витаминами, органическими кислотами и являющиеся ценными продуктами биотехнологии, обладающие высокой биологической эффективностью.
Существующее сегодня отставание по многим показателям в области пищевой биотехнологи привело к тому, что страна стала активным потребителем импортной продукции биотехнологических производств, тем самым финансируя зарубежную науку. Существенно снижена материально-техническая база производства биотехнологической продукции для перерабатывающих отраслей АПК. Существующие производства требуют модернизации и дооснащения современным оборудованием и технологиями. Создание и освоение прогрессивных биотехнологий, современный подход к техническому и технологическому обеспечению предприятий -это единственный путь, который приведет к повышению конкурентоспособности пищевой промышленности, обеспечит выпуск высококачествен-
ных, биологически полноценных и безопасных продуктов питания для населения, сохранения продовольственной безопасности РФ. При этом наряду с расширением экспорта и ростом внутреннего рынка самым важным является активизация процессов импортозамещения, способных в течение ближайших пяти лет существенно увеличить долю отечественной продукции.
выделяют пять актуальных направлений создания современных инновационных биотехнологий и методов развития биотехнологических процессов переработки сельскохозяйственного сырья для повышения качества и хранимоспособности продуктов питания:
1. Биокаталитические методы повышения технологической и пищевой адекватности продовольственного сырья.
2. Биотехнологические методы производства натуральных биокорректоров пищи, пищевых добавок с про-биотическими свойствами и биоконсервантов, белково-аминокислотных обогатителей и ингредиентов пищи, обеспечивающих повышение биологической полноценности пищевых продуктов, их безопасность и храни-моспособность.
3. Биоконверсионные технологии переработки вторичных сырьевых ресурсов и отходов пищевых производств в эффективные для животноводства и птицеводства кормовые добавки.
4. Биокаталитические и биосинтетические технологии функциональных биологически активных добавок, лечебно-профилактических средств, специализированных и функциональных пищевых ингредиентов (источники незаменимых аминокислот, биоактивных пептидов, ферментов, витаминов, микро- и макронутри-ентов), связанных с обеспечением здоровья человека.
5. Биотехнологии высококачественных, конкурентоспособных биологически полноценных и сбалансированных продуктов питания для здо-ровьясбережения народа России, обеспечения продовольственной безопасности РФ.
Исследования в указанной области являются важным звеном в решении фундаментальной проблемы полноценного питания живого организма. Реализация этих направлений, обусловленных имеющимся научно-техническим заделом, обеспечит развитие отечественной пищевой биотехнологии, создание современных ресурсосберегающих биотехнологических производств, основанных на эффективной перера-
ПИЩЕВАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ - ЗАЛОГ КАЧЕСТВА И ХРАНИМОСПОСОБНОСТИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА
ботке сельскохозяйственного сырья, повышении безопасности и качества продуктов питания и кормов, способствующих импортозамещению и усилению конкурентных позиций отечественных производителей.
Необходимо подчеркнуть значимость фундаментальных и прикладных исследований для создания научных основ перспективных технологий, важность тесных связей академической и образовательной науки, что важно не только для кооперации научных потенциалов, а также для передачи опыта и привлечения молодежи к реализации разрабатываемых современных биотехнологических процессов.
Проводимые исследования и создаваемый научно-технический задел, а также плодотворное сотрудничество позволят реализовать современные инновационные биотехнологии, способствующие повышению качества и биологической полноценности продуктов питания и кормов, созданию новой продукции с функциональными свойствами, обеспечению эффективного импортозамещения, снижению техногенного воздействия перерабатывающих отраслей АПК
и усиление конкурентных позиции отечественных производителей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тутельян, В.А. Ваше здоровье - в ваших руках/В.А. Тутельян // Пищевая промышленность. - 2005. - № 4. - С. 6 - 8.
2. Поляков, В.А. Инновационное развитие пищевой биотехнологии/В.А. Поляков, Н.С. Погоржельская // Индустрия питания. - 2017. - № 4 (5). - С. 6 - 14.
3. Шевченко, В. В. Функциональные рыбные продукты повышенной пищевой ценности и безопасные для здоро-вья/В.В. Шевченко, И.А. Асфондьярова, Н. В. Веселов // Вопросы питания. -2015. - Т. 84. - № 5. - С. 95.
4. Смирнова, Е. А. Проблемно-ориентированный подход к разработке новых пищевых продуктов для персонализированной диетотерапии социально значимых заболеваний/Е.А. Смирнова,
B.А. Саркисян, А.А. Кочеткова // Вопросы питания. - 2014. - Т. 83. - № S3. - С. 65.
5. Аксенова, Л.М. Направленная конверсия белковых модулей пищевых продуктов животного и растительного происхождения/ Л. М. Аксенова, Л.В. Римарева // Вестник Российской академии наук. - 2017. - Т. 87. - № 4. -
C. 355 - 357.
6. Поляков, В.А. Белковые обогатители пищи на основе ферментативной деструкции белково-полисахаридного комплекса клеточных стенок дрож-жей/В.А. Полякова [и др.] // Пищевая
промышленность. - 2012. - № 11. -С. 42 - 44.
REFERENTS
1. Tutel'jan, V. A. Vashe zdorov'e - v vashih rukah/V.A. Tutel'jan // Pishhevaja promyshlennost'. - 2005. - № 4. - S. 6 - 8.
2. Poljakov, V.A. Innovacionnoe raz-vitie pishhevoj biotehnologii/V. A. Pol-jakov, N.S. Pogorzhel'skaja // Industrija pita-nija. - 2017. - № 4 (5). - S. 6 - 14.
3. Shevchenko, V.V. Funkcional'nye rybnye produkty povyshen-noj pishhevoj cennosti i bezopas-nye dlja zdorov'ja/ V. V. Shevchenko, I.A. Asfond'jarova, N.V. Veselov // Voprosy pitanija. - 2015. - T. 84. - № 5. - S. 95.
4. Smirnova, E.A. Problemno-orientiro-vannyj podhod k razrabotke novyh pish-hevyh produktov dlja personalizirovannoj dietoterapii social'no znachimyh zabol-evanij/ E. A. Smirnova, V.A. Sarkisjan, A.A. Kochetkova // Voprosy pitanija. -2014. - T. 83. - № S3. - S. 65.
5. Aksenova, L.M. Napravlennaja kon-versija belkovyh modulej pishhevyh produktov zhivotnogo i rastitel'nogo pro-ishozhdenija/L.M. Aksenova, L.V. Rimare-va // Vestnik Rossijskoj akademii nauk. -2017. - T. 87. - № 4. - S. 355 - 357.
6. Poljakov, V.A. Belkovye obogatiteli pishhi na osnove fermentativnoj destrukcii belkovo-polisaharidnogo kompleksa kle-tochnyh stenok drozhzhej/V.A. Poljakova [i dr.] // Pishhevaja promyshlennost'. -2012. - № 11. - S. 42 - 44.
