Научная статья на тему 'Создание обогащенных пищевых продуктов: оценка взаимодействия гидроколлоидов с жирои водорастворимыми витаминами'

Создание обогащенных пищевых продуктов: оценка взаимодействия гидроколлоидов с жирои водорастворимыми витаминами Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
111
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА / СОРБЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ / ВОДОИ ЖИРОРАСТВОРИМЫЕ ВИТАМИНЫ / ГИДРОКОЛЛОИДЫ / НАТИВНЫЕ КРАХМАЛЫ / МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА / ИНУЛИН / ПЕКТИН / ЖЕЛАТИН / ХИТОЗАН

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Горшунова Ксения Дмитриевна, Семенова Полина Александровна, Нечаев Алексей Петрович

В основе создания функциональных пищевых продуктов лежит модификация традиционных продуктов, обеспечивающая повышение содержания в них полезных ингредиентов до уровня соотносимого с физиологическими нормами их потребления путем снижения в продукте содержания вредных для здоровья ингредиентов с применением технологических способов и/или обогащения продукта дефицитными микронутриентами, с обоснованием выбора пищевой системы и с учетом физиологической эффективности. Но внесение функциональных ингредиентов в соответствии с рецептурой, без учета видов и форм взаимодействия компонентов системы продукта, не способно обеспечить благоприятное действие после употребления и даже может повлечь за собой снижение биодоступности и усвояемости биологически активных веществ. Исследование и оценка степени взаимодействия компонентов пищевой системы – актуальная задача, от решения которой зависят качество и безопасность обогащенных продуктов. Впервые в России проведены комплексные исследования по выявлению взаимодействия водои жирорастворимых витаминов с различными группами гидроколлоидов, широко используемых в пищевой промышленности. Определена степень сорбции гидроколлоидов с различными водорастворимыми витаминами при их совместном нахождении в условиях одной модели, что позволило выявить конкурентную активность витаминов в модельной системе по отношению к типу гидроколлоида. В статье рассмотрены вопросы взаимодействия обогащающих микроингредиентов и различных гидроколлоидов в пищевых системах и дана оценка их возможного химического взаимодействия, с учетом которой необходимо выбирать сочетания, формы, способы и стадии внесения ингредиентов для обеспечения их максимальной сохранности в процессе производства и хранения, что является одним из основных принципов обогащения пищевых продуктов. Представленные в статье результаты исследований подтверждают необходимость учета при разработке рецептур обогащенных пищевых продуктов оптимальных соотношений между входящими в их состав крахмалами, пищевыми волокнами и внесенными витаминами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Горшунова Ксения Дмитриевна, Семенова Полина Александровна, Нечаев Алексей Петрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Create Fortified Foods Creation: Evaluation of the Interaction of Hydrocolloids with Fat and Water-Soluble Vitamins

The modification of traditional foodstuff by enrichment of missing useful nutrients and/or removing the unhealthy components from products with using the technological ways, a substantiation of a choice of food system and taking into account physiological efficiency, is underlying at the creation of functional products now. This modification is providing the raised contents the useful components in products to the level associated with physiological norms of their consumption. But the addition of the functional components according only the compounds, without consideration of kinds and forms of interaction of these components in food systems is not capable to providing favorable action after their intake and even can become the reason of decrease in biological value and digestibility of biologically active substances. The research and estimation of degree of interaction of the components in food systems is an actual problem from which decision quality and safety of the enriched products depends. For the first time in Russia carried out comprehensive studies to identify the interaction of waterand fat-soluble vitamins with different groups of hydrocolloids, which are widely used in the food industry. The simultaneous presence of water-soluble vitamins under the same model has allowed to reveal competition vitamin activity in a model system against to the type of hydrocolloid. The research work deals with the interaction of microingredients and various hydrocolloids in food systems and assess their possible chemical interaction, considering which to choose combinations of forms, methods and steps to make the ingredients to ensure maximum safety during production and storage, which is one of the basic principles of food fortification. Presented in the paper results confirm the need to consider when developing recipes fortified foods optimal proportions between included in them starches, fiber and vitamins.

Текст научной работы на тему «Создание обогащенных пищевых продуктов: оценка взаимодействия гидроколлоидов с жирои водорастворимыми витаминами»

тыс.т

7

6.5

Молочная кислота Глюконовая кислота

5,5

6,6

6,0 6,3

2006 ЗОИ 2012 год

тыс.т

1,6

Маннит

0,8

1,43

¿ииз / u 1. ¿у ii ГОД

Рис. 3. Объемы импорта сахарозаменителей (источник: ФТС РФ)

Рис. 2. Объемы импорта пищевых кислот, тыс. т (источник: ФТС РФ)

• постепенный переход предприятий от торгово-закупочной деятельности импортными ингредиентами к созданию собственных производств или сочетание этих двух видов деятельности;

• усиление конкуренции за счет выхода на российский рынок новых зарубежных фирм.

Сдерживающие факторы в развитии отечественного производства пищевых добавок и ароматизаторов:

• отсутствие государственной поддержки развивающейся отрасли;

• недостаток инвестиций;

• дефицит отечественного сырья, особенно продуктов химического синтеза;

• отсутствие отечественного современного оборудования;

• стремление потенциальных инвесторов к быстрой окупаемости проектов, и как следствие, невостребованность отечественных наукоемких оригинальных технологий;

• организационные сложности в продвижении новых ингредиентов и добавок.

Существенные стимулы роста отечественного рынка пищевых ингредиентов - результаты работы пищевой промышленности, увеличение объемов производства отечественных пищевых продуктов и напитков. Как показывают официальные данные Минсельхоза РФ, в 2012 г. по сравнению с 2011 г. пищевые предприятия России увеличили производство продуктов на 5,1 %, в том числе колбасных изделий на 2,3 %, сыров - на 4,5 %, кондитерских изделий - на 1,9 %, плодоовощных

тыс.т Уксусная кислота

35

зо гь го

15

ю 5 о

20,6

III

год

Рис. 4. Объемы импорта консервантов, тыс. т (источник: ФТС РФ)

консервов - на 5,9 %, безалкогольных напитков - на 7 % и т. д.

Но, несмотря на положительные тенденции, доля импортной пищевой продукции критически высока, поэтому поставлена задача инновационного развития пищевой индустрии, в результате которого следует ожидать не только снижения зависи-

RAW MATERIALS AND ADDITIVES FOR HIGH-QUALITY PRODUCTS

мости от импортных поставок продовольствия, но и появление на отечественном рынке нового поколения продуктов, являющегося конкурентоспособным в ракурсе соотношения качества продукции и цены. Пищевые ингредиенты объективно можно рассматривать как локомотив в решении инновационных задач.

Что такое инновация? Существует ряд определений этого понятия. Большой коммерческий словарь дает такое определение: «инновация - комплексный процесс создания, распространения и использования нового практического средства (новшества), необходимого для удовлетворения человеческих потребностей, меняющихся под воздействием общества, а также сопряженные с этим новшеством изменения» [2].

Энциклопедия «Глобальная экономика» трактует термин «инновация» как новая техника, технология, являющаяся результатом достижений научно-технического прогресса [3].

По существу термин «инновация» отражает деятельность по поиску и получению новых результатов, способов и средств. Эту деятельность можно выразить определенными критериальными характеристиками. Критерии для пищевых ингредиентов, пищевых добавок и ароматизаторов, по которым их можно отнести к инновационным:

• новый или модернизированный способ получения, позволяющий улучшить технико-экономические показатели производства;

• качественно новые потребительские и/или функциональные характеристики, повышающие конкурентоспособность конечной пищевой продукции;

• новый способ применения, позволяющий расширить область использования;

• впервые внедренные результаты научно-исследовательских работ, позволившие улучшить потребительские свойства продукта по сравнению с имеющимися аналогами;

• пользование при производстве пищевой продукции результатами интеллектуальной деятельности, защищенных патентами или полученными товарными знаками;

• использование нового оборудования, ранее не применяемого в производстве.

Стратегия инновационного развития отрасли пищевых ингредиентов должна базироваться на объединении в единую систему таких состав-

Рис. 5. Объем импорта загустителей и гелеобразователей, тыс. т (источник: ФТС РФ)

Прочие растительные г загустители

ляющих, как научное и финансовое обеспечение, наличие обоснованной законодательной базы, заинтересованность бизнеса к переходу к новым высокотехнологичным решениям, и учитывать достаточно широкий круг требований, предъявляемых к пищевым добавкам для создания пищевых продуктов соответствующего назначения: для массового потребления, функциональные, органические, обогащенные, специализированные и т. д.. При этом направления развития отечественной базы пищевых ингредиентов должны быть созвучны формирующимся мировым тенденциям в пищевой индустрии, к которым на текущий момент относят: увеличение спроса на полезные и натуральные ингредиенты, возможность с их применением получать продукты с низкой калорийностью, повышенной функциональностью, органические и обогащенные ценными компонентами.

На ближайшую перспективу для инновационного развития производства пищевых добавок наиболее целесообразно использовать биотехнологические подходы в их получении. Для этого вывода есть ряд обоснованных причин: добавки, полученные микробным синтезом, относят к категории натуральных; в стране имеется отечественное сырье для микробного синтеза (различные крахмалы, зерно, отходы сахарного производства); государственные коллекции микроорганизмов-продуцентов ряда пищевых добавок, отраслевые институты, имеющие опыт, кадры и научные школы по направлению биотехнология. Кроме того, биотехнологические производства более экологичны, чем

II II

2011

ГОД

2012

ГОД

химические. Необходимо принять во внимание, что этот подход находится в русле принятой Правительством России в 2012 г. Комплексной программы развития биотехнологий в

2010 2011 2012

Рис. 8. Объемы импорта глутаминовой кислоты и ее солей, тыс. т (источник: ФТС РФ)

тыс.т

0,33

0,32 0,31 0,3 0,29 0,28 0,27 0,26

Ванилин

0,324

0,282

2011

2012

год

Рис. 9. Объемы импорта ванилина и этилванилина, тыс. т (источник: ФТС РФ)

РФ на период до 2020 г., которая ставит одной из своих целей заменить существенную часть продуктов, производимых методом химического синтеза продуктами биологического синтеза, и увеличить объем производства биотехнологической продукции в РФ в 33 раза, сократив импорт такой продукции на 50 %.

Из почти 450 известных пищевых добавок на долю продукции, получаемой биотехнологическими методами, приходится менее 5,5 %, но они относятся к категории востребованных в пищевой промышленности. Это, наряду с пищевыми кислотами, такими как лимонная, молочная, аскорбиновая, глюконовая, усилители вкуса (глутаминовая кислота и ее соли, 5'-гуаниловая кислота и ее соли, 5'-инозиновая кислота и ее соли, 5'-рибонуклеотиды кальция и натрия), ферменты (амилазы, липазы, инвертаза), загустители (гелла-новая и ксантановая камеди, глюка-ны), консерванты (низин, пимари-цин), ряд витаминов и аминокислот (рибофлавин, лизин и др.), антиокислители (аскорбиновая и изоас-корбиновая кислоты). Однако в РФ методами микробного синтеза получают только две кислоты и в небольших количествах ферменты ограниченной номенклатуры.

Возможности биотехнологий, по мере получения новых знаний, постоянно расширяются. Например, давно известно получение лецитина - пищевой добавки Е322 классическим методом из растительных масел. Технология затратна с экономических позиций, так как для получения сырья «необходимо использовать плодородные почвы, а скорость роста культивируемых растений относительно низкая. Устранить указанные недостатки возможно за счет производства лецитинов из биомассы микроводорослей - цианобакте-

рий, культивируемых на доступных источниках углерода» [4].

Биотехнологическое направление позволит создать высокоэффективный вектор развития востребованных пищевой индустрией пищевых добавок, которые в настоящее время в России не выпускают.

Для реализации биотехнологического направления на первом этапе необходимо провести инвентаризацию отечественного коллекционного фонда микроорганизмов-продуцентов пищевых добавок и имеющихся технологий для последующего формирования Комплексной программы развития индустрии пищевых ингредиентов, учитывающую развитие и других биотехнологических производств (пребиотиков, пробиотиков, синбиотиков, витаминов и аминокислот), которые являются необходимыми элементами формирования рынка продуктов здорового питания.

Инновационную политику, направленную на развитие собственного производства пищевых добавок, целесообразно осуществлять в следующих направлениях.

Создание специализированных производств большой единичной мощностью для максимального покрытия потребностей пищевой индустрии в том или ином ингредиенте.

Создание многопрофильных предприятий, выпускающих несколько видов (групп) пищевых добавок по гибким технологическим схемам, что позволит получать продукцию с высокой добавленной стоимостью. Примером такого предприятия служит промышленный комплекс, разработанный ВНИИ пищевых ароматизаторов, кислот и красителей, для решения вопросов глубокой переработки зерна и получения в одном технологическом процессе таких ценных ингредиентов, как лимонная кислота и ее соли (шесть наименова-

ний), амилолитические ферменты (два наименования), ингибиторы гликозидаз, комплексные добавки для обогащения продукции железом, кальцием, магнием, комплексные добавки для выпуска диабетической продукции, хитин-глюкано-вый комплекс из мицелиальной биомассы гриба - аналог хитозана, получаемого из панцирей ракообразных, и как сопутствующая продукция - различные кормовые добавки

[5].

Учитывая изменения мотивации потребителей и ориентиры на потребление полезных и безопасных продуктов, использование в полной мере имеющихся растительных сырьевых ресурсов для получения пищевых добавок со статусом «натуральные» (в частности, антиокси-дантов, красителей, подсластителей, ароматизаторов) и проведение поиска новых природных источников пищевых ингредиентов.

Разработка новых форм и способов внесения пищевых добавок, ароматизаторов, отвечающих требованиям современных пищевых технологий, для снижения их дозировок и улучшения экономических показателей готовой пищевой продукции.

Расширение номенклатуры и выпуска пищевых ингредиентов для обогащения продукции ценными компонентами с би- и полифункциональными свойствами с доказанной пользой для здоровья.

В развитии современного производства пищевых ингредиентов и продуктов питания инновационная составляющая, по мнению экспертного сообщества, принадлежит науке. Ее задача - предложить разработки, которые не только расширят линейку отечественных конкурентоспособных ингредиентов и решат проблему импортзамещения, но и

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.