Синтетичні і штучні харчові продукти
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Синтетичні і штучні харчові продукти

Синтетичні і штучні харчові продукти, харчові продукти, як правило, високій білковій цінності, створювані новими технологічними методами на основі окремих харчових речовин (білків або складових їх амінокислот, вуглеводів, жирів, вітамінів, мікроелементів і ін.); на вигляд, смаку і запаху зазвичай імітують натуральні харчові продукти.

  Синтетичні харчові продукти (СПП) — продукти, що отримуються з хімічно синтезованих харчових речовин. Сучасна синтетична органічна хімія в принципі дозволяє синтезувати будь-які харчові речовини з окремих хімічних елементів, проте складність синтезу високомолекулярних з'єднань, до яких відносяться біополімери їжі, особливо білків і полісахаридів (крохмаль, клітковина), робить виробництво СП(Збори постанов) П на сучасному етапі економічно недоцільним. Тому доки з продуктів хімічного синтезу в живленні використовуються низькомолекулярні вітаміни і амінокислоти . Синтетичні амінокислоти і їх суміші застосовуються як добавки до натуральних харчових продуктам для підвищення їх білкової повноцінності, а також в лікувальному живленні (в т.ч. для внутрішньовенного введення хворим, нормальне живлення яких утруднене або неможливе).

  Світовий дефіцит повноцінного харчового білка (що містить всі незамінні, тобто що не синтезуються організмом, амінокислоти), 3 /, що зачіпає, 4 населення земної кулі, ставить перед людством невідкладне завдання пошуку багатих, доступних і дешевих джерел повноцінного білка для збагачення натуральних і створення нових, т.з. штучних, білкових продуктів. Штучні харчові продукти (ІПП) — продукти, багаті повноцінним білком, отримувані на основі натуральних харчових речовин шляхом приготування суміші розчинів або дисперсій цих речовин з харчовими драглеутворювачами і додання ним певної структури (структуризація) і форми конкретних харчових продуктів. Нині для виробництва ІПП використовуються білки з двох основних джерел: білки, що виділяються з нетрадиційної натуральної харчової сировини, запаси якої в світі достатній великі, — рослинного (боби сої, арахісу, насіння соняшнику, бавовника, кунжуту, рапсу, а також макухи і шроти з насіння цих культур, горох, клейковина пшениці, зелене листя і інші зелені частини рослин) і тваринного (казеїн молока, малоцінні сорти риби, кріль та інші організми морить); білки, що синтезуються мікроорганізмами, зокрема різними видами дріжджів . Виняткова швидкість синтезу білка дріжджами (див. Мікробіологічний синтез ) і їх здатність зростати як на харчових (цукру, пивне сусло, макуха), так і на нехарчових (вуглеводні нафти) середовищах роблять дріжджі перспективними і практично невичерпним джерелом білка для виробництва ІПП заводськими методами. Проте широке вживання мікробіологічної сировини для виробництва харчових продуктів вимагає створення ефективних методів здобуття і переробки високоочищених білків і ретельних медико-біологічних досліджень. У зв'язку з цим білок дріжджів, що вирощуються на відходах сільського господарства і вуглеводнях нафти, використовується в основному у вигляді дріжджів кормових, для підгодівлі з.-х.(сільськогосподарський) тварин.

  Ідеї про здобуття СП(Збори постанов) П з окремих хімічних елементів і ІПП з нижчих організмів висловлювалися ще в кінці 19 ст Д. І. Менделєєвим і одним із засновників синтетичної хімії П. Е. М. Бертло . Проте практична їх реалізація стала можливою лише на початку 2-ої половини 20 ст в результаті досягнень молекулярної біології, біохімії, фізичної і колоїдної хімії, фізики, а також технології переробки волокноутворюючих і плівкотвірних полімерів і розвитку високоточних физико-хімічних методів аналізу багатокомпонентних сумішей органічних сполук (газо-жідкостная і інші види хроматографії спектроскопія і т. п.).

  В СРСР широкі дослідження з проблеми білкових ІПП почалися в 60—70-х рр. за ініціативою академіка А. Н. Несмеянова в інституті елементоорганічеських з'єднань (ІНЕОС) АН(Академія наук) СРСР і розвивалися в трьох основних напрямах: розробка економічно доцільних методів здобуття ізольованих білків, а також окремих амінокислот і їх сумішей з рослинної, тваринної і мікробної сировини; створення методів структуризації з білків і їх комплексів з полісахаридами ІПП, імітуючу структуру і вигляд традиційних харчових продуктів; дослідження натуральних харчових запахів і штучне відтворення їх композицій.

  Розроблені методи здобуття очищених білків і сумішей амінокислот виявилися універсальними для всіх видів сировини: механічне або хімічне руйнування оболонки клітки і витягання фракційним розчиненням і осадженням відповідними осаджувачами всього білка і інших клітинних компонентів (полісахаридів, нуклеїнових кислот, ліпідів разом з вітамінами); розщеплювання білків ферментативним або кислотним гідролізом і здобуття в гідролізаті суміші амінокислот, що очищається за допомогою іонообмінної хроматографії, і ін. Дослідження по структуризації дозволили отримати штучно на основі білків і їх комплексів з полісахаридами всі основні структурні елементи природних харчових продуктів (волокна, мембрани і просторові сітки, що набрякають, з макромолекул) і розробити способи здобуття багатьох ІПП (зернистої ікри, мясоподобних продуктів, штучних картофелепродуктов, макаронних і круп'яних виробів). Так, білкова зерниста ікра готується на основі високоцінного молочного білка казеїну, водний розчин якого вводять разом із структуроутворювачем (наприклад, желатіной) в охолоджену рослинну олію, в результаті чого утворюються «ікринки». Відокремивши від масла, ікринки промивають, дублять екстрактом сподіваючись для здобуття еластичної оболонки, забарвлюють, потім обробляють в розчинах кислих полісахаридів для утворення другої оболонки, додають сіль, композицію речовин, забезпечуючий смак і запах, і отримують делікатесний білковий продукт, практично невідмітний від натуральної зернистої ікри. Штучне м'ясо, придатне для будь-яких видів кулінарної обробки, отримують методом екструзії (продавлювання через пристрої, що формують) і мокрого прядіння білка для перетворення його на волокна, які потім збирають в джгути, промивають, просочують склеюючою масою (драглеутворювачем), пресують і ріжуть на шматки. Смажену картоплю, вермішель, рис, ядрицю і інші нем'ясні продукти отримують з сумішей білків з натуральними харчовими речовинами і драглеутворювачами (альгинатамі, пектинами, крохмалем). Не поступаючись по органолептичних властивостях відповідним натуральним продуктам, ці ІПП в 5—10 разів перевершують їх за змістом білка і володіють покращуваними технологічними якостями. Запахи при сучасній техніці досліджуються методами газорідинної хроматографії і відтворюються штучно з тих же компонентів, що і в натуральних харчових продуктах.

  Дослідження в області проблем, пов'язаних із створенням СП(Збори постанов) П і ІПП, в СРСР ведуться в ІНЕОС АН(Академія наук) СРСР спільно з інститутом живлення АМН СРСР(Академія медичних наук СРСР), Московським інститутом народний господарства ним. Г. Ст Плеханова, Науково-дослідним інститутом громадського харчування міністерства торгівлі СРСР, Всесоюзним научно-ісследовательським і експеріментально-конструкторським інститутом продовольчого машинобудування, Всесоюзним науково-дослідним інститутом морського рибного господарства і океанографії і ін. Розробляються методи заводської технології ІПП для впровадження лабораторних зразків в промислове виробництво.

  За кордоном перші патенти на виробництво штучного м'яса і мясоподобних продуктів з ізольованих білків сої, арахісу і казеїну були отримані в США Ансоном, Педером і Боером в 1956—63. У подальші роки в США, Японії, Великобританії виникла нова промисловість, що виробляє найрізноманітніші ІПП (смажене, холодець, мелений і інше м'ясо різних видів, м'ясні бульйони, котлети, ковбаси, сосиски і інші м'ясопродукти, хліб, макаронні і круп'яні вироби, молоко, вершки, сири, цукерки, ягоди, напої, морозиво і ін.). У США, яких припадає на частку майже 75% світового виробництва сої, випуск ІПП на основі соєвих білків досягає сотень тис. т. В Японії і Великобританії для виробництва ІПП використовуються в основному рослинні білки (у Великобританії в експериментах почато виготовлення штучного молока і сирів з зеленого листя рослин). Освоюється промислове виробництво ІПП іншими країнами. За зарубіжними статистичними даними, до 1980—90 виробництво ІПП в економічно розвинених країнах складе 10—25% виробництв традиційних харчових продуктів.

  Літ.: Менделєєв Д. І., Роботи по сільському господарству і лісівництву, М., 1954; Несмеянов А. Н. [і ін.], Штучна і синтетична їжа, «Вісник АН(Академія наук) СРСР», 1969 № 1; Живлення населення земної кулі, що збільшується: рекомендації, що стосуються міжнародних заходів, що мають на меті попередити загрозу недоліку білка, Нью-Йорк, 1968 (ООН. Економічна і соціальна Рада. Е 4343); Food: readings from scientific American, S. F., 1973; World protein resources. Wash., 1966.

  С. Ст Рогожін.