ЧАСТЬ III.  ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ И БИОТЕХНОЛОГИИ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ

Питание – это фундаментальный биологический процесс, составляющий основу жизнедеятельности всех живых организмов, который постоянно изучается и теоретически обосновывается.

В последние десятилетия создана новая теория адекватного питания. Выяснена важная роль биополимеров, ранее именуемых балластными, а в последние годы названных пищевыми волокнами, которые выполняют не только пищеварительные, но и лечебно-профилактические функции. Создаются новые искусственные формы пищи, аналоги традиционных продуктов питания.

Во всем мире растет производство новых продуктов питания, в том числе пищевых добавок – природных или синтетических соединений для ввода в рецептуры пищевых продуктов с целью повышения их питательной ценности, изменения органолептических характеристик, удлинения сроков хранения, усиления их лечебно-профилактических свойств.

В высокоразвитых странах развиваются особые отрасли промышленности, специализирующиеся на выпуске пищевых ингредиентов с диетическими, профилактическими и лечебными свойствами. С каждым годом расширяется производство низкокалорийных продуктов питания.

В настоящее время все большее количество фирм Европы и США занимаются производством ингредиентов для пищевых продуктов, в том числе пищевых волокон, вкусовых обогатителей и красителей, смесей липидов с белком, белковых концентратов и изолятов, вкусовых добавок с пониженным содержанием липидов и др.

Во всем мире только в производстве ароматизаторов и душистых веществ участвует около 1000 компаний.

В направлении производства вкусоароматических добавок, которые в настоящее время используются во всех отраслях пищевой промышленности, лидируют США, на долю которых приходится более 50 % такой продукции, производимой в мире; на страны Европы – 30, на все остальные, в том числе Японию и Россию, – 20 %. По предположению специалистов рост темпов использования только новых вкусовых ингредиентов в период 2000 –2010 годов составит не менее 12–15 %.

Для пищевой промышленности разрабатываются новые технологии, включающие системы биоконсервирования и использование натуральных консервантов, создание пищевых продуктов с заданными функциональными свойствами.

В России также занимаются решением проблем совершенствования ассортимента пищевых и биологически активных добавок, созданием новых технологий диетической продукции, школьного питания.

Государственной научно-технической программой России «Перспективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК» предусмотрено создание продуктов лечебно-профилактического и общего назначения: хлебобулочных и макаронных изделий, консервов, пищевых концентратов, напитков, сыров и других продуктов с регулируемым составом белков, жирных кислот, пищевых волокон, углеводов, биологически активных добавок на базе новых процессов и машин, обеспечивающих комплексную переработку вторичных ресурсов растительного сырья на предприятиях малой мощности.

Развитие работ по получению новых видов пищи, пищевых и биологически активных добавок обусловлено рядом причин:

  • загрязнением воды, воздуха, почвы, а следовательно, и пищи избыточным количеством минеральных и органических вредных веществ, среди которых радионуклиды, пестициды, соли тяжелых металлов, нитраты и многие другие. Попадая в организм человека вместе с пищей, они способны вызывать развитие целого ряда заболеваний;
  • непрекращающимся ростом численности населения; растущие потребности человека в пище усугубляют проблему нехватки белка, пищевых волокон, витаминов, что вызывает необходимость поиска их новых источников;
  • необходимостью рационального использования отходов пищевой промышленности, которые составляют до 20 % сырья;
  • возможностью разработки технологий пищевых добавок на основе фракционирования вторичных продуктов переработки растительного сырья, позволяющих получить значительное количество сбалансированных продуктов питания для улучшения здоровья населения.

Обязательное условие производства и использования новых видов пищи – отсутствие отрицательного действия на организм человека. Это определяется законами о качестве пищи и контроле ее производства.

Из теории адекватного питания следует, что

  • ежедневная пища обеспечивает поддержание молекулярного состава и возмещения энергетических и пластических расходов организма человека, идущих на основной обмен, внешнюю работу и рост;
  • нормальное питание обусловлено несколькими потоками пищевых и регуляторных веществ, имеющих жизненное значение;
  • не только пищевые, но и балластные вещества являются необходимыми компонентами пищи;
  • существует взаимодействие организма хозяина и его микрофлоры, которое обосновывается эндоэкологией человека;
  • баланс пищевых веществ достигается за счет их освобождения из структур пищи при ферментативном расщеплении ее макромолекул в результате мембранного и внутриклеточного пищеварения, за счет синтеза новых веществ.

На основании этих положений определена необходимость создания добавок пищевых и биологически активных веществ, которые улучшают состав ежедневного рациона питания человека, восполняют недостаток отдельных веществ, прежде всего различных витаминов, белков и ряда незаменимых аминокислот, пищевых волокон, ряда микроэлементов.

Пищевые добавки – это разрешенные к применению Роспотребнадзором химические вещества и природные соединения, обычно не употребляемые в качестве пищевого продукта или обычного компонента пищи, но которые преднамеренно добавляют в пищевой продукт по технологическим соображениям на различных этапах производства, хранения и транспортировки с целью облегчения или улучшения производственного процесса или отдельных операций, увеличения стойкости продукта к различным видам порчи, сохранения структуры и внешнего вида продукта или намеренного изменения его органолептических свойств. Закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов» и СанПиН 2.3.2.560–96 дают следующее определение: «Пищевые добавки – природные или искусственные (синтезированные) вещества, специально вводимые в пищевые продукты в процессе их изготовления в целях придания пищевым продуктам определенных свойств и (или) сохранения качества пищевых продуктов».

Европейским советом была разработана и апробирована в странах Европейского сообщества региональная система цифровой кодификации пищевых добавок с литерой «Е». Эта система с незначительными изменениями включена в кодекс ФАО/ВОЗ для пищевых продуктов (Codex Alimentarius. Ed.2.V.l) как международная цифровая система (International Numbering System) кодификации пищевых добавок и рекомендована для использования. Согласно этой системе каждой пищевой добавке присвоен цифровой трех- или четырехзначный код (в Европе с предшествующей литерой «Е»). Коды или идентифицированные номера используются только в сочетании с названиями функциональных классов, отражающих группировку пищевых добавок по технологическим функциям (подклассам).

В мире вопросами применения пищевых добавок занимается специализированная международная организация – Объединенный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам и контаминан- там (загрязнителям) JECFA, который является совещательным органом Комиссии по Codex Alimentarius – межправительственного органа, включающего более 120 государств-членов. В рамках Европейского сообщества действует аналогичная комиссия, а в России решением вопросов о применении пищевых добавок занимается Роспотребнадзор.

Пищевые добавки человек использует много веков, но с конца XIX в. их применение активизировалось. Первыми пищевыми добавками были соль, сахар и специи.

В настоящее время общее число пищевых добавок, применяемых в производстве продуктов питания в мировом масштабе, составляет около 544 наименований (не считая комбинированных добавок, индивидуальных душистых веществ, ароматизаторов). В JECFA зарегистрировано и в Европейском сообществе кодифицировано 296 пищевых добавок.

Список пищевых добавок (ПД), разрешенных к применению в пищевой промышленности РФ, представленный в дополнениях к «Медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продовольственного сырья и пищевых продуктов» (Москва, 1994 г.) включает:
1) ПД, снижающие энергетическую ценность пищи (пищевые волокна, микрокристаллическая целлюлоза, пектиновые вещества и т.п.);
2) ПД, улучшающие внешний вид, вкус, запах, цвет (усилители вкуса и аромата, подслащивающие вещества, отбеливающие вещества, красители и т.п.);
3) ПД, улучшающие консистенцию пищи (загустители, поверхностно-активные вещества, стабилизаторы и т.п.);
4) ПД, удлиняющие сроки хранения пищи (консерванты, антиокислители);
5) радиопротекторы и энтеросорбенты экологически вредных веществ (пектиновые вещества, хитин и хитозан, лигнин, полисорб и т.п.);
6) БАД, повышающие питательную ценность пищи (концентраты и изоляты белка, аминокислоты, витамины, микроэлементы и др.);
7) лечебно-профилактические добавки.

Первые четыре группы ПД используются в технологических целях, а составные части этих ПД не обладают биологической активностью.

Добавки, объединенные в 6-ю и 7-ю группы, могут быть отнесены к биологически активным добавкам (БАД). Так, БАД, отнесенные к 6-й группе, являются нутрицевтиками, а лечебно-профилактические добавки, согласно последней классификации, разделяются на пробиотики и парафармацевтики.

Промежуточное положение между ПД и БАД занимают радиопротекторы и энтеросорбенты, объединенные в 5-ю группу.

Биологически активные добавки к пище композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона отдельными пищевыми или биологически активными веществами и их комплексами.

Таким образом, к числу БАД к пище (Food supplements) относятся природные, идентичные природным или синтетические вещества, либо характеризующиеся наличием пищевой ценности (нутрицевтики), либо обладающие выраженной биологической активностью (парафармацевтики), а также БАД, обеспечивающие поддержание нормального состава и функциональной активности микрофлоры (эубиотики).

Нутрицевтики – БАД к пище, применяемые для коррекции химического состава пищи (дополнительные источники нутриентов: белка, аминокислот, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон).

Эубиотики (пробиотики) – БАД к пище, в состав которых входят живые микроорганизмы и (или) их метаболиты, оказывающие нормализующее действие на состав и биологическую активность микрофлоры пищеварительного тракта.

Ведутся исследования по созданию не только моно-, но и полипищевых добавок – комплексных продуктов питания.

Производство комплексных продуктов питания (КПП) развивается в нескольких направлениях, в том числе для получения:

  • смесей компонентов, входящих в состав композиций в соответствии с теорией адекватного питания;
  • КПП целевого лечебно-профилактического действия.