Основные подходы к созданию современного производства пищевых микроингредиентов Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 663.664

Основные подходы к созданию современного производства

пищевых микроингредиентов

Т. А. Никифорова, д-р техн. наук, профессор; Д. Х. Кулёв, д-р техн. наук, профессор Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок, г. Санкт-Петербург

В 2016 г. был принят важнейший для пищевой индустрии документ «Стратегия повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 г.», где впервые за многие годы отраже-

на необходимость возрождения в стране производства пищевых ингредиентов. В развитие этого документа и Указа Президента РФ № 350 от 21.07.2016 г. «О мерах по реализации государственной

Таблица 1

Сырьевые источники России, применимые для выпуска пищевых добавок

№ п /п Сырье Количество вырабатываемых наименований ПД

1 Крахмал и продукты его переработки 68

2 Кристаллический сахар и отходы сахарного производства 15

3 Отходы различных производств (целлюлозно-бумажной промышленности, виноделия, мясоперерабатывающей промышленности, растительных масел) 10

4 Древесина (лиственница, береза), иглы хвойных деревьев 3

5 Водоросли 6

6 Возделываемые и дикорастущие растения, продукты их переработки 8

7 Продукты химии 7

8 Природные залежи, в том числе углеводороды низкой молекулярной массы 19

Таблица 2

Потенциал крахмала как сырья для производства пищевых добавок дан

на слайде

Название пищевой добавки Индекс пищевой добавки

Лимонная кислота и ее соли 330

р-циклодекстрин Пркттпмм к1 Декстрины 459 1400

Модифицированные крахмалы 1401-1442 (за исключением 1411, 1421)

Сорбит 420

5'-гуаниловая кислота и ее соли 626-629

5'-инозиновая кислота и ее соли 630-633

5'-рибонуклеотиды 634-635

Глутаминовая кислота и ее соли 620-625

Глюконовая кислота и ее соли 574-576

Глюконо-дельта-лактон 575

Аскорбиновая кислота и ее соли 300-303

Изоаскорбиновая кислота 315

Ксантановая камедь 415

научно-технической политики в интересах развития сельского хозяйства» Министерство сельского хозяйства РФ в рамках ФНТП формирует подпрограмму «Производство, переработка и хранение сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия», которая впервые за последние 20 лет содержит позицию по производству пищевых ингредиентов и их применению при глубокой переработке сырья. Т. е. сегодня есть понимание необходимости поднять в стране производство пищевых микроингредиентов на качественно новый уровень, сделать конкретные шаги для развития отечественного производства пищевых микроингредиентов. В последние три года мы импортируем практически весь ассортимент пищевых ингредиентов на сумму от 1,6 до 1,9 млрд долл. США.

Сложность ситуации состоит в большой номенклатуре требуемых производству пищевых ингредиентов, видов сырья для их получения, а также отсутствии достоверной информации по объему производства пищевых микроингредиентов в масштабе всей страны.

Поэтому в рамках вышеназванных документов текущая задача состоит в том, чтобы сформировать объективный перечень приоритетных ингредиентов с учетом балансов их импорта и экспорта, дать оценку уровня их внутреннего производства и потребления и определить регионы, где целесообразно организовать их производство.

При формировании перечня индивидуальных пищевых добавок (ПД) в первую очередь необходимо учитывать такие составляющие, как сырье, его доступность, наличие инновационных технологий.

Что касается сырья, то в этом вопросе есть ясность. Страна располагает сырьевыми ресурсами для выпуска порядка 140 наименований индивидуальных пищевых добавок (табл. 1).

Как видим, только из крахмала и продуктов его переработки можно выпускать около 70 наименований (табл. 2).

По существу, из крахмала или продуктов его переработки можно получить весь спектр необходимых для выпуска продукции индивидуальных пищевых добавок. Это и подкислители пищевой продукции (лимонная кислота и ее соли, глюко-новая кислота и ее соли), и загустители (декстрины, различные модифицированные крахмалы, ксантановая камедь), и антиокислители (аскорбиновая кислота и ее соли), усилители и модификаторы вкуса (гуаниловая, инозиновая кислота и ее соли, глута-миновая кислота).

Как сырье для получения пищевых добавок крахмал крайне привлекателен, поскольку используется в технологиях для получения ингредиентов микробиологическим путем, а этими методами производят наиболее востребованные пищевые добавки (пищевые кислоты, усилители вкуса, ряд консервантов, витаминов, ферментов, загустители, антиокислители). Крахмал, что немаловажно, это сырье, которое относится к категории возобновимого, и в последние годы отмечается уверенный рост объемов переработки зерна в крахмалопро-дукты.

В стране имеются и другие растительные ресурсы для получения пищевых добавок. Нет проблем с обеспечением сырьем производств по выработке красителей (ликопин, антоцианы, красный свекольный и др.), а также пектина, подсластителя ксилита, усилителя вкуса мальтола и др.

Значительно сложнее ситуация с химическим сырьем для получения индивидуальных пищевых добавок. Это сырье для производства наиболее востребованных консервантов (уксусная, сорбиновая, бензойная кислоты, пропионовая и их соли, натриевые соли азотной и азотистой кислоты), ряда подкислителей (яблочная, фумаровая, янтарная кислоты), влагоудерживающего агента глицерина, растворителей пропилен-гликоля и триацетина. Производство данной продукции, а это малотоннажная химия, относится к объектам химической промышленности и не входит в ведение Минсельхоза России, что, конечно, усложняет решение вопросов, связанных с организацией новых производств.

Возникают вопросы по технологическому обеспечению планируемых производств, така как часть раннее

применяемых технологий устарела (~ 50%), часть утеряна при ликвидации производств (~ 20%), некоторые в стране вообще отсутствовали (~ 30%). Это производства по химическому синтезу консервантов, подсластителей, отдельных антиокислителей.

Учитывая ограниченное бюджетное финансирование исследований в области пищевых ингредиентов, необходима всесторонняя поддержка со стороны бизнес-сообщества, тем более, что за последние годы наблюдается рост инвестиционной активности российского бизнеса в отношении проектов по пищевым ингредиентам.

Запущено несколько предприятий по получению лецитинов (Калининградская обл., Алтайский край) и дегидрокверцетина (Сибирский Федеральный округ), начат выпуск арабиногалактана (Амурская обл.), в 2017 г. планируется ввести мощности по производству инулина, фрук-тоолигосахарида (Липецкая обл.), пектина (Белгородская обл.). Проработан вопрос о географии расположения новых производств, который рассматривается во взаимосвязи с сырьевой базой.

Общая картина целесообразности размещения новых производств пищевых ингредиентов по федеральным округам (ФО) России представлена в табл. 3.

Так, производства винной кислоты, где сырьем являются отходы виноделия, целесообразно размещать в Северо-Кавказском ФО, куда входят Крым, Ставропольский край и Дагестан, и в Южном ФО, включающем Краснодарский край, Астраханскую и Ростовскую области, т. е. основные районы виноградарства. Эти же федеральные округа, как и Центральный и Дальневосточный, являются потенциальными донорами пряно-ароматического сырья для выпуска эфирных масел и натуральных красителей.

В Сибирском и Дальневосточном ФО могут развиваться производства, где сырьем является древесина, иглы хвойных деревьев. Это такие пищевые добавки как дегидрокверцетин, мальтол, карбоксиметилцеллюлоза, арабиногалактан.

Центральный, Приволжский, Южный ФО представляют интерес для инвесторов с позиции создания производств глубокой переработки зерна в крахмал и сопутствующих продуктов, в том числе с получением ряда пищевых добавок, таких как модифицированные крахмалы, дек-

стрины, лимонная кислота и другие добавки, указанные в табл. 1.

В то же время есть ряд пищевых добавок, производство которых не привязано к конкретным территориям и может быть организовано в любом регионе, например, производство красителя карамельный колер, молочной кислоты и других пищевых добавок, получаемых путем микробного синтеза.

Политику развития собственного производства пищевых микроингредиентов, в частности пищевых добавок, целесообразно вести в трех направлениях.

Первое направление - создание специализированных монопроизводств большой единичной мощностью для максимального покрытия потребностей пищевой индустрии в том или ином ингредиенте и с экспортным ориентированием. Этот подход целесообразно применить в отношении наиболее востребованных ингредиентов. С учетом мировых тенденций в отношении роста потребления к числу таких ингредиентов из группы пищевых кислот относятся лимонная и молочная. Производство последней растет в связи с использованием ее и в непищевых целях. До 50% производимой в мире молочной кислоты используется в качестве сырья для получения гигиенических, косметических средств, чистящих препаратов и биоразлагае-мых полимеров (упаковочных материалов, текстильного волокна).

Второе направление - создание многопрофильных предприятий, выпускающих несколько видов (групп) пищевых добавок по гибким технологическим схемам, что позволяет осуществлять глубокую переработку сельхозсырья и получать продукцию с высокой добавленной стоимостью. Пример такого предприятия - промышленный комплекс, разработанный в институте для решения вопросов глубокой переработки зерна и получения в одном технологическом процессе таких ценных ингредиентов, как лимонная кислота и ее соли; ами-лолитические ферменты; ингибиторы гликозидаз; комплексные добавки для обогащения продукции железом, кальцием, магнием; комплексные добавки для выпуска диабетической продукции; хитинглюкановый комплекс из мицелиальной биомассы гриба - аналог хитозана, получаемого из панцирей ракообразных; сопутствующая продукция - различные кормовые добавки [1].

Третье направление развития индустрии пищевых микроингредиентов можно связать с созданием унифици-

Предлагаемая география размещения производств пищевых добавок

Таблица 3

Федеральный округ

Наименование Индекс Е Северо-Кавказский Южный Уральский Сибирский Дальне-восточный Централь-ный При-волжский Северо-Западный

Винная кислота и ее соли 334-335336-337 V V

Лимонная кислота и ее соли 330 V V V V

Молочная кислота и ее соли 270 V V

Пектин 440 V V

Ксантановая камедь 415 V V V

Лецитин 322 V V V V

Мальтол 636 V V

Дегидрокверцетин - V V

Арабиногалактан 409 V V

Ванилин - V V

Агар 406 V V V

Мальтит 965 V V V

Ксилит 967 V V V

Изоаскорбиновая кислота 315 V V

5'-инозиновая кислота, ее соли 630 631-633 V

Карамельный краситель 150 V V V V V V V V

Карбоксиметилцеллюлоза 466, 469 V V V V

р-каротин, ликопин натур.красители 160 V V V V

Концентрат смеси токоферолов (натур.) 306 V V V

Метилцеллюлоза 461 V V V

Моно- и диглицериды пищевых жирных кислот 471 V V

5'-рибонуклеотиды калия и натрия 634-635

Рибофлавин 101 V V

Сорбит (сахароза, влаг.уд. из глюкозы) 420 V V V

Стевиозид - V V V V

Уксусная кислота 260 V V V

Хитозан, раств. хитин - V

Целлюлоза микрокристаллическая 460 V V V

Циклодекстрин 459 V V V

Аскорбиновая кислота и ее соли 300-303 V

Глутаминовая кислота 620 V

Декстрины, модифицированные крахмалы 1400 V V V V

Глюконо-дельталактон 575 V

Глюконовая кислота и еесоли 574 576, 577-579 V

5'-гуаниловая кислота и ее соли 626 627-629 V

Пряно-ароматическое сырье V V V

Гидроколлоиды жив.происхождения V V V

рованных производств, работающих по гибким технологическим схемам, выпускающих одну группу пищевых добавок и не привязанных к сырьевой базе. К примеру, производство ряда подсластителей. Для инновационного развития отечественной индустрии пищевых микроингредиентов приоритетными и объективно обоснованными являются биотехнологические методы их получения.

Говоря о создании в России производства пищевых микроингредиентов в качестве основных императивов

следует принять следующие принципы: должно быть научное прогнозирование развития индустрии пищевых микроингредиентов, системное финансирование прорывных технологических решений, концентрация ресурсов (интеллектуальных, кадровых, сырьевых) на ключевых направлениях развития индустрии пищевых ингредиентов, более тесное взаимодействие науки, государства и бизнеса и, главное, обеспечение национальным производителям конкурентных преимуществ на россий-

ском рынке и их всесторонняя поддержка со стороны государства.

Развитие индустрии пищевых микроингредиентов должно основываться на базе нормативных документов, важнейшими из которых являются принятые Технические регламенты ТС и соответствующая доказательная база. Пересмотр Росстандартом национальной Программы стандартизации в области пищевых микроингредиентов на 2017 и последующие годы в сторону резкого их сокращения является стратегической ошибкой,

так как не способствует развитию индустрии пищевых ингредиентов.

Реализация вышеназванных принципов и подходов в развитии индустрии пищевых добавок послужит основой для создания инновационных решений, технологий и продук-

ции в отраслях пищевой и перерабатывающей промышленности, что обеспечит не только импортозамещение и повышение продовольственной безопасности страны, но и выход российских производителей на зарубежные рынки продовольствия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Никифорова, Т. А. Индустрия пищевых добавок: состояние и перспективы развития./Т. А. Никифорова // Молочная промышленность. - 2014. - № 3. -С. 43-45.

Основные подходы к созданию современного производства пищевых микроингредиентов

Ключевые слова

крахмал; новые производства; пищевые микроингредиенты; размещение производств; сырьевые ресурсы

Реферат

В статье рассмотрены вопросы, связанные с перспективой развития отечественного производства пищевых микроингредиентов, основная номенклатура которых поступает по импорту. Затраты на их приобретение приближаются к 2,0 млрд долл. США. В последние годы на всех уровнях есть понимание, что создание отечественной индустрии пищевых микроингредиентов будет способствовать росту прорывных и инновационных технологических решений. Необходимость возрождения собственной индустрии пищевых микроингредиентов подчеркнута в принятой в 2016 г. «Стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года», а Минсельхоз России в рамках ФНТП формирует подпрограмму «Производство, переработка и хранение сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия», где отражены позиции, касающиеся производства пищевых ингредиентов и их применения для глубокой переработки сельхозсырья. В статье определены текущие задачи, позволяющие решить проблемы импортозамещения. На первом этапе необходимо сформировать объективный перечень приоритетных для пищевой промышленности микроингредиентов с учетом их импорта, дать оценку уровня их внутреннего производства и потребления и определить регионы размещения новых производств. Обоснована сырьевая база для выпуска пищевых микроингредиентов. В качестве примера рассмотрен потенциал крахмала и продуктов его переработки для получения наиболее востребованных в промышленности ингредиентов. Отмечено, что в стране имеются и другие растительные, животные и минеральные источники сырья для получения пищевых добавок. Сложнее ситуация с химическим сырьем, из которого производят наиболее востребованные консерванты, ряд подкислителей, растворителей. Сделан вывод, что имеющаяся в России сырьевая база может обеспечить производство около 140 видов микроингредиентов для пищевой отрасли. Есть проблемы с технологическим обеспечением новых производств, так как часть раннее применяемых технологий устарела, часть утеряна при ликвидации производств, а некоторые в стране вообще отсутствовали (например, подсластителей, антиокислителей). Авторами отмечены рост инвестиционной активности российского бизнеса в отношении проектов по пищевым ингредиентам, ввод новых мощностей. Даны предложения по размещению этих производств в федеральных округах в зависимости от наличия сырьевой базы. Обобщены основные принципы и подходы в развитии индустрии пищевых микроингредиентов в РФ.

Авторы

Никифорова Татьяна Алексеевна, д-р техн. наук, профессор, Кулёв Дмитрий Христофорович, д-р техн. наук, профессор Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок, 191014, г. Санкт-Петербург, Литейный пр., д. 55, vniipakk55@mail.ru, dkulyov55@inbox.ru

Basic approaches to creation of modern production of food microingredients

Key words

starch; new factories; food micro-ingredients; in-situ reasources; primary resources

Abstracts

Problems and opportunities to developing domestic industry of food micro-ingredients that are mainly imported from foreign countries are considered in the paper. Their purchase cost comes up to $ 2,0 bn. In the recent years there is a common comprehension that domestic production of food micro-ingredients will promote development of high-impact and innovative technological solutions. The adopted Strategy for the improvement of food quality in RF up to 2030 highlights that it is necessary to revive domestic industry. The Ministry of Agriculture of RF creates a subprogramme Manufacture, processing and storage of agricultural products, resources and foodstuff in the frame of the Scientific-and-Technological Programme in which there are summarized positions on manufacture of food ingredients and their application for the entire bioconversion of agricultural resources. Current tasks for import substitution are defined in the article. A list of micro-ingredients most important for the food industry due to their import dependency shall be created and their domestic production and consumption shall be evaluated at the first step. And it is required to define regions to build up new factories. In-situ resources to producing food micro-ingredients are given the paper. There are considered future opportunities of starch and products of its processing for manufacture of ingredients top requested by the industry. It is noted that there are other plant, animal and mineral primary resources for the production of food additives. Chemical raw materials base for preservatives, some acidifying and dissolving agents are in more complicated situation. A raw-material base existing in Russia makes possible manufacturing of 140 types of micro-ingredients for food industry. There are problems to give a technological support to new factories because a part of prior technologies are behind the times, a part of them were lost during closure of factories, and some of them did not exist in the country (for example, sweeteners, antioxidants). The authors emphasise that the Russian business in respect of the possible production of food ingredients and commissioning of industrial capacities became more active. There are given proposals to create new plants in Federal districts taking into account in-situ resources. The paper revises various trends to build up new production of food micro-ingredients: mono factories and multifunctional plants for the entire bioconversion of agricultural raw materials specialising in the production of food additives belonging to one group. General principles and approaches for food micro-ingredients are summarized.

Authors

Nikiforova Tatiana Alekseevna, Doctor of Technical Sciences, Professor, Kulev Dmitriy Hristoforovich, Doctor of Technical Sciences, Professor, all-Russian research Institute of food additives, Foundry Avenue, 55, St.-Petersburg, 191014, vniipakk55@mail.ru, dkulyov55@inbox.ru