Синтетическая еда. Синтетическая пища Искусственные продукты питания

01.11.2023

Не так давно искусственная пища переходила из одного научно-фантастического романа в другой, в виде «питательных таблеток». Путешественника по времени, прибывшего в отдаленное будущее и отчаянно проголодавшегося, угощали одной-двумя конфетами величиной с пуговицу. Искусственная пища. Эти конфетки-таблетки, как правило, «легко таяли» во рту, «были приятны на вкус», герой внезапно ощущал абсолютную сытость и немедленно становился ярым сторонником «таблеточного питания».

Энергия пищи

Сегодня искусственная пища вышли из области фантастики. В сутки человеческий организм должен в среднем получать 500-3000 калорий энергии. Эта энергия скрыта в химических соединениях молекул пищи и освобождается при их разложении в организме подобно тому, как освобождается в процессе горения химическая энергия, скрытая в куске каменного угля,(подробнее: ). Но процесс освобождения и использования энергии пищи несравненно сложнее и тоньше процесса горения топлива. Пища необходима организму для двух целей.

Первая цель - восполнение энергетических затрат (это назначение пищи прямо подобно назначению топлива, сжигаемого в топке ).
Второе назначение пищи - служить строительным материалом, из которого организм синтезирует себя.

Пища для восполнения энергетических затрат. Чтобы человеческий организм мог успешно осуществлять обе задачи, в пище должны содержаться вещества пяти групп:

белки,
жиры,
углеводы,
соли,
витамины.

И обязательно, вода. Потребность организма:

солей организму необходимо в сутки около 20 граммов,
витамин - около грамма,
жиров и белков - приблизительно по 100 граммов,
углеводов - около полукилограмма,
воды в среднем человеческий организм потребляет около двух литров.

Отсутствие или систематический недостаток в пищевом рационе веществ хотя бы из одной из групп приводит к тяжелым заболеваниям. Например:

отсутствие микроскопических доз йода вызывает появление зоба,
недостаток влечет за собой цингу.

Минимальный вес необходимой человеку пищи составляет в сутки - в обезвоженном виде - более 700 граммов. Вряд ли такое количество вещества поместится в таблетки величиной с пуговицу. А меньший объем пищи не может содержать достаточного количества энергии, ибо человеческий организм приемлет ее только в виде химических связей .

Химия - создатель искусственной пищи

Химия - одна из ведущих наук современной жизни. Новшества, внесенные ею в жизнь людей, грандиозны. Ей принадлежит главная роль в создании искусственной пищи . Естественные красители, лекарства из трав, каучук из сока гевеи давно заменены синтетическими продуктами. За ними последовали синтетические ткани, заменители кожи и меха - красивые, долговечные, гигиеничные, более дешевые, чем их предшественники. Ну а дальше? Что еще подлежит синтетической замене? Пища,- отвечают химики. Действительно, наша пища и сегодня в основном остается почти такой же, как века и тысячелетия назад. Изменилось буквально все. Человек пересел из тарантаса и телеги в автомобиль и самолет. Сигнальный барабан «там-там» и скороходов-курьеров заменили телефоны и радио. Встали стоэтажные дома, загорелись электрические солнца. А много ли в нашем пищевом рационе того, что было бы неизвестно людям и сто, и тысячу лет назад? Мясо животных, плоды растений, молочные продукты.

Пища человека. Впрочем, лучшие умы человечества давно предвидели приближающуюся революцию. Вот что писал великий русский ученый Д. И. Менделеев:

Как химик, я убежден в возможности получения питательных веществ, из сочетания элементов воздуха, воды и земли помимо обычной культуры, то есть на обычных фабриках и заводах.

А вот слова знаменитого французского химика М. Бертло, сказанные им в самом конце XIX века:

Проблема продуктов питания - проблема жизни. Когда будет получена дешевая энергия, станет возможным осуществить синтез продуктов питания из углерода (полученного из углекислого газа), из водорода (добытого из воды), из азота и кислорода (извлеченных из атмосферы).

Сегодня и эта давно предвиденная революция стоит на повестке дня.

Получение синтетических продуктов

Организму нужны белки, жиры, углеводы, витамины, соли. Покрыть недостаток в минеральных солях крайне несложно. Проблема синтетического получения витаминов тоже решена: любой витамин вы сегодня просто можете купить в аптеке. И если на земном шаре встречается еще зоб, цинга, бери-бери и другие заболевания, связанные с недостатками в пище тех или иных витаминов и солей, виновата в этом не наука, а социальные условия. Вряд ли имеет смысл вести речь об углеводах: недостатка их на нашей планете нет и не предвидится. Процессы получения известны уже две сотни лет. А сегодня сахар получают даже из древесины.

Виды сахара. Фактически решен и вопрос синтеза . Остаются . Если и жиры организм использует главным образом как источник энергии, то белки нам нужны прежде всего как строительный материал . И к сожалению, именно пищевого белка на нашей планете пока еще не хватает. По данным ЮНЕСКО, в настоящее время голодает третья часть населения земного шара. В большинстве случаев это белковое голодание.

Разнообразие белков

Наверное, многие наслышаны о фантастической трудности синтеза белка, о том, что биохимики более ста лет бьются над этой проблемой, но что и сегодня синтезировано лишь несколько простейших белков. Да, действительно, белков, притом чрезвычайно сложно устроенных, бесчисленное множество. Мало того, каждому организму свойственны свои белки. Но все бесконечное разнообразие белков складывается из очень ограниченного числа аминокислот, как бесконечное разнообразие слов складывается всего из нескольких десятков букв.

Аминокислоты

Таких аминокислот , не очень сложных органических соединений - два десятка. Вот как невелик алфавит белкового мира. Любые белки, попадающие в пищеварительный тракт человека, разлагаются ферментами на эти аминокислоты, а они усваиваются организмом. Следовательно, мы только облегчим работу пищеварению, если будем кормить человека не белками, а аминокислотами. Кстати, часть из этих кислот может синтезироваться в организме из других аминокислот, а незаменимых кислот оказывается всего восемь.

Молекулы аминокислот. Соотношение их в пище должно быть довольно строгим, недостаток хотя бы одной может привести к трагическим результатам. Именно в этом в значительной мере причина белкового голода, так как в некоторых случаях организм получает много белка, но не может его усвоить из-за недостатка в нем всего одной аминокислоты. Синтез аминокислот несравненно проще синтеза белка. В ряде стран некоторые аминокислоты производят в промышленных масштабах. Производство в мире одной из незаменимых аминокислот - метионина - еще в середине прошлого столетия перевалило за 70 тысяч тонн. В то же время более 10 тысяч тонн другой незаменимой аминокислоты - лизина - выпускается в США и Японии. Производство аминокислот, полностью заменяющих в пищевом рационе человека белок, под силу современной химии.

Синтетическая пища для человека

Не случайно на повестке дня стоит вопрос о синтетической пище для человека , а не о синтетических кормах для животных, которые можно было бы затем употребить в пищу. Решить проблему синтетических кормов проще, да она уже практически решается в ряде случаев. Но это слишком дорогой и долгий путь: система синтетические корма - животное - мясо имеет коэффициент полезного действия всего 10-20 процентов. Значит, общий объем синтетических кормов должен быть в 5-10 раз больше, чем человеческой пищи, да еще нужны немалые затраты труда для обслуживания промежуточных звеньев - животноводства. Известный советский ученый академик А. Н. Несмеянов, под руководством которого решались многие принципиальные вопросы создания синтетической пищи, настойчиво подчеркивал, что речь должна идти о принципиальном решении проблемы, о создании синтетической пищи для человека, а не корма для скота. Но возникают два вопроса:

Обеспечит ли синтетическая смесь из незаменимых и заменимых аминокислот и четырех других составляющих, плюс вода все необходимое для развития и жизнедеятельности человеческого организма? На этот вопрос есть ответ: да, обеспечит. Синтетическая смесь, составленная по четким рецептам современной науки, не раз проходила испытания, ею кормили животных - не одно, а целый ряд последовательных поколений. Ею кормят в некоторых случаях людей - она используется в качестве лечебной диеты. И люди выздоравливают и крепнут.
Будет ли искусственная пища вкусной? И не заменит ли она то удовольствие, которое каждый из нас получает от еды, однообразным и скучным насыщением?

Самое сложное здесь - имитировать не только собственный вкус, но и запах пищи. Но ученые химики работают в этом направлении. Так например созданы синтетические соединения с запахом тушеной говядины, вареной курицы, вареной рыбы. Эти синтетические запахи, являются результатом взаимодействия соответствующих наборов аминокислот, жиров и сахаров. И уже совсем простая инженерная задача - добиться, чтобы синтетическая пища поступала к нам на стол не только в виде студнеобразного мусса или полужидкой пасты. Из порошкообразной синтетической смеси можно формировать продукты любой консистенции. Например, искусственная черная и красная икра, которая ни видом, ни вкусом и запахом, ни консистенцией не отличается от икры натуральной.

Искусственная красная икра. Искусственная пища уже прошла по существу всесторонние испытания. Так, в Англии еще в 1974 году было продано примерно 1500 тонн искусственного мяса - свинины, птицы, говядины. В настоящее время аминокислот в мировом масштабе производится 600 тысяч тонн в год, искусственных глюкозо-фруктозных сиропов более 3 млн. тон в год. В США разрешено 30 процентов школьных завтраков заменять «соевым мясом». Здесь из бобов и сои ежегодно получают около 300 тысяч тонн белка, им заменят 10% мясного сырья. Эксперты Всемирной организации здравоохранения считают, что к 2020 году суточный рацион каждого человека будет минимум на треть состоять из искусственного молока и мяса. Создание искусственной пищи - грандиознейшая из революций, которые совершала и совершает химия.

Помните рассказы фантастов о пластиковой каше, так вот мы и дожили дол этого радостного дня — теперь искусственные продукты повсюду.

В СССР широкие исследования по проблеме белковых ИПП начались в 60-70-х гг. по инициативе академика А. Н. Несмеянова в институте элементоорганических соединений (ИНЭОС) АН СССР и развивались в трёх основных направлениях:
— разработка экономически целесообразных методов получения изолированных белков, а также отдельных аминокислот и их смесей из растительного, животного и микробного сырья;
— создание методов структурирования из белков и их комплексов с — полисахаридами ИПП, имитирующих структуру и вид традиционных пищевых продуктов;
— исследование натуральных пищевых запахов и искусственное воссоздание их композиций.

Разработанные методы получения очищенных белков и смесей аминокислот оказались универсальными для всех видов сырья.

Запахи при современной технике исследуются методами газожидкостной хроматографии и воссоздаются искусственно из тех же компонентов, что и в натуральных пищевых продуктах.

1. Синтетическая или искусственная икра
Продукт суррогатный. Она призвана заменить дорогостоящий и редкий деликатес. Самая первая синтетическая икра была произведена ещё в Советском Союзе. В 70-е годы продукты резко пропадали с прилавков, а те, которые можно было достать, стоили неприлично дорого. В то время моделирование различных белковых соединений считалось перспективной отраслью науки.
Разрабатывать искусственную икру было предложено химику-органику академику А.Н. Несмеянову. Сперва икра производилась только на основе желатина и куриных яиц. Позже начали выпуск икры на основе гелеобразователей, например, водорослей.

2. Искусственные яйца
Как сообщила гонконгская газета Ming Pao, сотрудники торгово-промышленного управления прибыли с проверкой по поступившему сигналу к оптовому продавцу яиц, который сказал, что яйца он закупил из провинции Ляонин.
Проверяющие сообщили, что сырой желток и белок этих яиц, можно по отдельности взять рукой и они не расплываются, у них повышенная эластичность и упругость. При употреблении в пищу этих яиц, можно ощутить странный привкус.
Один из представителей яичного бизнеса на условиях анонимности рассказал корреспонденту, что скорлупа искусственных яиц изготавливается из карбоната кальция, а желток и белок из других химических компонентов. Если долго употреблять их в пищу, то может развиться склероз, слабоумие и другие болезни.

3 Искусственное мясо.
В СССР искусственное мясо, пригодное для любых видов кулинарной обработки, получают методом экструзии (продавливания через формующие устройства) и мокрого прядения белка для превращения его в волокна, которые затем собирают в жгуты, промывают, пропитывают склеивающей массой (студнеобразователем), прессуют и режут на куски.
Впервые голландским ученым из университета Эйндховена удалось вырастить искусственное мясо. Генетики уверены, что кусок свинины из пробирки приведет к пищевой революции: свиней и телят люди станут разводить из эстетических соображений, а мясо для котлет наращивать пластами в лабораторных условиях из одной-единственной клеточки.
Вполне возможно, через век-другой ученик средней школы прочтет в учебнике по истории: «В те далекие времена, когда картошка росла прямо из земли, а мясо – на боках коровы, более миллиарда людей на земле страдали от голода». Сегодня все ученые – и генетики, и аграрии, и пищевые технологи – признают, что голод не удастся победить с помощью классического растениеводства и животноводства.

В идеале, технология производства сурими выглядит так. Рыбное мясо мелко нарезают и тщательно промывают в холодной воде. Затем в массу добавляют сорбит, соль и полифосфаты (это делается для получения желеобразной консистенции рыбного фарша). Далее сурими варят на пару, в результате чего получается плотная белая масса, лишенная характерного для сырой рыбы специфического запаха и вкуса. После этого сурими смешивают с другими компонентами (крахмалом, сахаром, крабовым экстрактом, пряностями, ароматизаторами и красителями) и формируют из получившейся массы крабовые палочки. Это – в идеале. А вот как все происходит на самом деле?

Самый распространённый способ заменить мясо в колбасе – это добавлять вместо него соевый белок. Соя – это обычный белый порошок. Смешиваешь его с водой, и он превращается в кашу, которую можно подсолить, поперчить, подкрасить и добавить в колбасу вместо мяса.Основное свойство соевого белка – впитывать воду, разбухать и увеличивать выход продукции. Чем больше воды может впитать в себя белок, тем он лучше. По степени гидратации (впитывания влаги) соевый белок делится на три вида: соевую муку, соевый изолят и соевый концентрат. Сейчас почти все мясокомбинаты перешли на концентрат, он хоть и стоит дороже, зато впитывает всех больше воды.

Многие предприятия используют вместо мяса так называемую MDM – своеобразную субстанцию, сделанную из костей с остатками мяса. Под прессом превращают в нечто похожее на пюре и используют вместо мяса.

Некоторые компании используют одну любопытную немецкую добавку – морковную клетчатку. Эта клетчатка, так же как и соя, обладает выгодной для производителей колбасы способностью впитывать влагу. Её смело сыплют в колбасный фарш, льют воду и она разбухает, увеличивая в несколько раз вес конечной продукции.При этом никаким цветом и запахом клетчатка не обладает. И никакого вреда в отличие от генетически модифицированной сои здоровью не несет: собственно, она вообще не усваивается организмом, но, как уверяют её производители, необходима для хорошей работы толстого кишечника.

6. Жареный картофель ,
вермишель, рис, ядрицу и другие немясные продукты получают из смесей белков с натуральными пищевыми веществами и студнеобразователями (альгинатами, пектинами, крахмалом). Не уступая по органолептическим свойствам соответствующим натуральным продуктам, эти ИПП в 5-10 раз превосходят их по содержанию белка и обладают улучшенными технологическими качествами.

7. Искусственное молоко
Великобритании в экспериментах начато изготовление искусственного молока и сыров из зелёных листьев растений
8. Искусственный мед производят на фабриках из свекловичного или тростникового сахара, кукурузы, сока арбузов, дыни и других сахаристых веществ. Искусственный мед не имеет ферментов и не обладает ароматом, свойственным натуральному. При добавлении к искусственному меду хотя бы небольшого количества натурального пчелиного меда он будет иметь слабый аромат и содержать небольшое количество ферментов.

Иногда производители добавляют в соки химические красители, загустители, ароматизаторы и др. Например, известны случаи, когда некоторые «химики» пищевой промышленности для густоты добавляли в сок обойный клей или крахмал. Как признаются отечественные производители соков, сегодня ни одна фирма не делает настоящий сок с мякотью. В лучшем случае в него добавляют тертые сухофрукты, в худшем - химические имитаторы.

10. Тепличные помидоры
В современных теплицах помидоры выращиваются не на грунте, а на минеральных ватах, в которые подается капельками жидкий раствор содержащий все необходимые растению минеральные вещества, которые в обычной жизни растения берут из земли.
Таким образом современный тепличный помидор формируется искусственной жидкостью, которую ему подают в корни.

Человек давно освоил технологию выделения чистого белка из сои, хлопка, рапса, подсолнечника, арахиса, риса, кукурузы, гороха, пшеницы, зеленых листьев, картофеля, конопли и многих других растений. Однако это неполноценные растительные белки, не содержащие некоторые незаменимые аминокислоты. А в питании человеку необходим в достаточном количестве и полноценный животный белок. Но где его взять?

И человек научился с помощью дрожжей, бактерий, одноклеточных водорослей и микроорганизмов превращать углеводы, спирты, парафины, траву и даже нефть в дешевый полноценный пищевой белок, содержащий все незаменимые аминокислоты. Переработка всего 2% ежегодной мировой добычи нефти позволяет произвести до 25 млн тонн белка — количество, достаточное для питания 2 млрд человек в течение года.

И этот метод переработки доступного дешевого сырья в дефицитный животный белок с использованием микроорганизмов называют микробиологическим синтезом. Технология производства микробной биомассы как источника ценных пищевых белков была разработана еще в начале 1960-х годов. Тогда ряд европейских компаний обратили внимание на возможность выращивания микробов на таком субстрате, как углеводороды нефти, для получения т.н. белка одноклеточных организмов (БОО). Технологическим триумфом было получение продукта, состоящего из высушенной микробной биомассы, выросшей на метаноле. Процесс шел в непрерывном режиме в ферментере с рабочим объемом 1,5 млн литров.

Однако в связи с ростом цен на нефть и продукты ее переработки этот проект стал экономически невыгодным, временно уступив место производству соевой и рыбной муки. К концу 1980-х годов заводы по получению БОО были демонтированы, что положило конец бурному, но короткому периоду развития этой отрасли микробиологической промышленности.

Биомасса из отходов

Более перспективным оказался другой процесс — получение грибной биомассы и полноценного грибного белка микопротеина с использованием в качестве субстрата смеси парафинов нефти (очень дешевых отходов нефтеперерабатывающей промышленности), растительных углеводов из пищевых отбросов, минеральных удобрений и отходов птицеводства.

Задача промышленных микробиологов состояла в создании мутантных форм микроорганизмов, резко превосходящих своих природных собратьев, т.е.

получение сверхпродуцентов полноценного белка из сырья. В этой области достигнуты большие успехи: например, удалось получить микроорганизмы, которые синтезируют белки вплоть до концентрации 100 г/л (для сравнения: организмы дикого типа накапливают белки в количествах, исчисляемых миллиграммами). В качестве продуцентов микробного белка исследователи выбрали два вида всепожирающих микроорганизмов, способных питаться даже парафинами нефти: мицелиальный гриб Endomycopsis fibuligera и дрожжеподобный грибок Candida tropicalis (один из возбудителей кандидозов и кишечных дисбактериозов у людей). Каждый из этих продуцентов образует около 40% полноценного белка.

Ученые подобрали и условия предварительной обработки отходов, добавляемых к парафинам нефти для оптимального роста грибковой микрофлоры. Куриный помет разбавляют и гидролизуют в кислых условиях, пивную дробину тоже гидролизуют серной кислотой. После такой обработки никакие посторонние микроорганизмы, бывшие в отходах, не выживают и не мешают расти посеянным на субстрат микроскопическим грибам.

Технологи подобрали и условия фильтрации размножившейся биомассы микроорганизмов из питательной среды. Все проведенные испытания показали, что получаемый продукт не токсичен, а значит, из смеси парафинов нефти, куриного помета и растительного углеводного сырья можно получать полноценный микробный белок. Таким образом, одновременно найден путь эффективной утилизации помета, что составляет одну из основных проблем развития промышленного птицеводства. Получился искусственный «круговорот пищевых веществ в природе» — что из желудка вышло, в него же и вернется.

Следующая задача заключалась в том, что белки, выделяемые из выросших на субстрате грибков и поставляемые на пищекомбинаты под названием «биомасса», очищены и дезодорированы, т.е. не имеют вкуса и запаха, бесцветны и представляют собой порошок, пасту или вязкий раствор.

Конструирование пищи

Едва ли найдутся желающие употреблять их в таком виде в пищу, несмотря на все достоинства по показателям пищевой и биологической ценности. Поэтому на первом этапе выделенные безвкусные белки пытались просто добавлять к традиционным мясным, и не только мясным, продуктам для обогащения их аминокислотного состава.

Но такой путь не позволил кардинально решить белковую проблему. И ученые решили создать, сконструировать искусственные продукты питания, внешне не отличающиеся от привычных для нас традиционных продуктов, на базе использования имеющихся ресурсов белка. Такой подход позволил регулировать состав, свойства и степень усвояемости получаемых аналогов пищевых продуктов, что имеет особое значение при организации детского, лечебного и профилактического питания А использование специальной технологии и оборудования дает возможность воссоздать структуру, внешний вид, вкус, запах, цвет и все остальные свойства, имитирующие привычный продукт. Короче говоря, конструирование пищи заключается в выделении белка из сырья различной природы и превращении его машинным способом в аналог пищевого продукта с заданным составом и свойствами.

В конце существования СССР (в 1989 году) годовое производство искусственных белковых субстанций превысило 1 млн тонн. В условиях современной России высокая прибыльность таких производств позволила резко увеличить выпуск белковых суррогатов и ныне заменить практически все мясо в промышленных изделиях из фарша. Изготовляют искусственные мясопродукты несколькими путями, позволяющими получить изделия, имитирующие мясо, рубленые котлеты, бифштексы, кусковые полуфабрикаты, колбасные изделия, сосиски, ветчину и многое другое. Конечно, создать неотличимую имитацию куска мяса невозможно — слишком сложна его структура. Другое дело фарш и изделия из него — колбасы, сосиски, сардельки и т.п. Техника и технология получения мясных аналогов различна в зависимости от вида изделий. Мы же расскажем только о некоторых, наиболее интересных. В соответствии с одним из способов раствор выделенного белка подают под высоким давлением через фильеру в ванну со специальным кислотно-солевым раствором, где белок коагулирует, отвердевает, упрочняется и подвергается ориентационной вытяжке, в результате чего получают белковую нить.

В волокно добавляют наполнители, содержащие связующие, пищевые (аминокислоты, витамины, жиры, микро- и макроэлементы), вкусовые, ароматические и красящие вещества. Полученные волокна группируют в пучки, формируют в пластины, кубики, кусочки, гранулы прессованием и спеканием при нагреве.

По опыту текстильной промышленности полученные белковые нити можно превращать в волокноподобный пищевой материал, который после набухания в воде и нарезания на кусочки мало отличается от натуральных мясопродуктов, но все же отличается… Достоверно подделать сложнейшую структуру куска мяса пока невозможно.

А вот при изготовлении мясопродуктов для колбасных изделий и изделий из фарша пользуются другой технологией, позволяющей оптимальным образом скрыть подделку: в студни, полученные при нагреве концентрированных растворов белков, вводят животные и гидрогенизированные растительные жиры, специи, синтетические вкусовые, ароматические вещества и искусственные красители. Современная химия способна создать вкус и запах любого продукта, даже экспертами неотличимые от натуральных. Жидкую массу шприцуют в колбасную оболочку, варят, обжаривают и охлаждают. Аналог готового колбасного фарша по вкусу, запаху, внешнему виду, структуре совершенно не отличается от натурального продукта.

Для получения искусственных мясопродуктов пористой структуры высококонцентрированные растворы белка смешивают с наполнителями и под давлением при высокой температуре нагнетают в среду с более низкой температурой и давлением.

Вследствие вскипания жидкой части получается продукт рыхлопористого строения. Некоторых пугает сам термин «искусственное» или «синтетическое» мясо, так как при этом якобы возникают ассоциации с чем-то нейлоновым или полиэстероловым. Следует отметить, что как основные компоненты, так и все наполнители, используемые при производстве аналогов мясопродуктов, безвредны и сбалансированы по соотношению различных незаменимых компонентов питания в соответствии с физиологическими нормами.

Научный вклад СССР

Вам, наверное, будет интересно узнать, что кроме искусственных мясопродуктов изготовляют искусственные молоко и молочные продукты (на основе эмульсий дешевых растительных жиров), крупы, макаронные изделия, «картофельные» чипсы, «ягодные» и «фруктовые» продукты, «ореховые» пасты для кондитерских изделий, подобия устриц и даже черной зернистой икры. (В частности, на банках с искусственным сгущенным «молоком» пишут не «Сгущенное молоко», а «Сгущенка» — будьте внимательны при выборе; смотрите на этикетках указания о наличии растительных жиров, которых в настоящих молочных продуктах быть не может.). Хотя объем производства искусственных продуктов питания постоянно возрастает, это вовсе не значит, что аналоги мясопродуктов в скором времени вытеснят натуральные изделия.

Очевидно, произойдет (и уже происходит) распределение этих видов мясопродуктов в рационах богатых и бедных, причем в первую очередь путем более полной и более рациональной переработки белковых отходов мясной промышленности в более дешевые искусственные мясопродукты. Производство аналогов пищевых продуктов — область сравнительно молодая, но уже дающая колоссальные прибыли и обеспечивающая продуктами питания миллиарды потребителей во всем мире, включая и Россию. Тем более что именно разоривший свое сельское хозяйство СССР внес во второй половине ХХ века особый научный и технологический вклад в развитие этой новой отрасли пищевой промышленности.

Пищ. продукты, к-рые получают из разл. пищ. в-в (белков, аминокислот, липидов, углеводов), предварительно выделенных из прир. сырья или полученных направленным синтезом из минер. сырья, с добавлением пищевых добавок, а также витаминов, минер. к-т, микроэлементов и т. д. В качестве прир. сырья используют вторичное сырье мясной и молочной пром-сти, семена зерновых, зернобобовых и масличных культур и продукты их переработки, зеленую массу растений, гидробионты, биомассу микроорганизмов и низших растений; при этом выделяют высокомол. в-ва (белки, полисахариды) и низкомолекулярные (липиды, сахара, аминокислоты и др.). Низкомол. пищ. в-ва м. б. получены также микробиол. синтезом из глюкозы, сахарозы, уксусной к-ты, метанола, углеводородов, ферментативным синтезом из предшественников и орг. синтезом (включая асимметрич. синтез для оптически активных соед.). Высокомол. в-ва должны обладать определенными функциональными св-вами, такими, как р-римость, набухание, вязкость, поверхностная активность, способность к прядению (образованию волокон) и гелеобразованию, а также необходимым составом и способностью перевариваться в желудочно-кишечном тракте. Низкомол. в-ва химически индивидуальны или являются смесями в-в одного класса; в чистом состоянии их св-ва не зависят от метода получения. Различают "синтетич. пищу", получаемую из синтезир. в-в, напр., диеты, составленные из низкомол. в-в для лечебного и спец. питания, "комбинир. продукты", к-рые состоят из натуральных продуктов с добавлением пищ. в-в и добавок, напр., колбасно-сосисочные изделия, фарш, паштеты (часть мяса в них заменена изолятом к.-л. белка), и "аналоги пищ. продуктов", имитирующие к.-л. натуральные продукты, напр., черная икра. И. п. получают в виде гелей, волокон, суспензий, эмульсий, пен. Для придания вкуса, запаха, цвета добавляют пищ. красители, вкусовые и ароматич. в-ва. Готовый продукт должен обладать заданными органолептич. св-вами, биол. ценностью и технол. св-вами (поведение при термич. обработке, возможность хранения и транспортировки). В пром. масштабе получают такие пищ. в-ва, как сахарозу, глюкозо-фруктозный сироп, растит. масло, изоляты белков (из сои, пшеницы, обрата молока), крахмал, витамины, аминокислоты, вкусовые в-ва (инозинат и глутамат натрия, аспартам, сахарин), пищ. красители, консерванты и т. д. Мировое произ-во аминокислот превышает 600 тыс. т/год, глюкозо-фруктозных сиропов - более 3 млн. т/год. В США ежегодно из бобов сои получают ~300 тыс. т белка, к-рым заменяют почти 10% мясного сырья. Создание И. п. позволяет удешевить и увеличить произ-во пищ. продуктов при существующей с.-х. базе в результате снижения потерь и использования непищевого сырья; достичь необходимого уровня продовольств. обеспеченности, решить проблему детского и лечебного питания, питания в необычных условиях. Стандартность сырья, состава и структуры И. п. при индустриальном произ-ве позволяет увеличить уровень автоматизации, а отсутствие ферментов и менее благоприятные условия для развития микроорганизмов увеличивают сроки хранения. И. п. - реальная база для решения совр. мировой продовольственной проблемы и для жизнеобеспечения будущего человечества. Лит.: Толстогузов В. Б., Искусственные продукты питания, М., 1978; его же, Роль химии в разработке перспективных методов получения пищевых продуктов, М., 1985; его же, Экономика новых форм производства пищевых продуктов, М., 1986; его же, Новые формы белковой пищи, М., 1987; Несмеянов А. Н., Беликов В. М., Пища будущего, 2 изд., М., 1985. В. М. Беликов.

- традиционная народов У. Характер и состав П. соотносится с определенными хоз.-культ. типами разл. народов. Так, осн. П. земледельцев У. составляли растительные продукты - рожь, пшеница, ячмень,...
Уральская историческая энциклопедия
- совокупность неорганич. и органич. в-в, получаемых животными и человеком из окружающей среды и используемых ими для построения и возобновления тканей, поддержания жизнедеятельности и восполнения расходуемой энергии...
- пищ. продукт, к-рый получают из разл. в-в, предварительно выделенных из вторичного сырья мясной и молочной пром-сти, семян масличных и бобовых р-ний, злаков, микроорганизмов и др., а также пищ. добавок...
Естествознание. Энциклопедический словарь
- первейшая и основная жизненная потребность человека. Биологически от своих обезьяноподобных предков человеком унаследована эурифагия - способность употреблять почти все виды ...
Экология человека. Понятийно-терминологический словарь
- в антич. эпоху употребл. в осн. простая П. С древнейших времен питание греков составляла каша и хлеб. Для выпекания хлеба ячневая мука замешивалась на подсоленой воде, затем получ...
Древний мир. Энциклопедический словарь
- I. П. - это любой вид питания для человека и животного. Бог создал всякую П. и дает ее всем живущим. Он дарует ее в изобилии и благословляет ее. Тем, кто доверяет Ему, Он советует не заботиться о еде и питье...
Библейская энциклопедия Брокгауза
- Все символы еды ассоциируются с Богиней-Матерью, например, это - сосуд, кувшин, чаша, кубок, котел, чан, рог изобилия и т. п. Животные, дающие пищу, - это корова, свинья, коза и т. п. Кроме того, пища - это все воды, реки,...
Словарь символов
- комплекс веществ, необходимых для поддержания жизни и продолжения роста организма. Важными составными частями пищи человека являются БЕЛКИ, ЖИРЫ, УГЛЕВОДЫ, МИНЕРАЛЫ и ВИТАМИНЫ...
Научно-технический энциклопедический словарь
- Cibus, I. У греков. Различие, существовавшее между отдельными гражданами, племенами и государствами, заметно также и в различной роскоши их стола...
Реальный словарь классических древностей
- совокупность пищевых продуктов, пригодных для непосредственного употребления...
Большой медицинский словарь
- см. Диета...
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
- совокупность неорганических и органических веществ, получаемых организмами из окружающей среды и используемых ими для питания...
Большая Советская энциклопедия
- совокупность неорганических и органических веществ, получаемых животными и человеком из окружающей среды и используемых ими для построения и возобновления тканей, поддержания жизнедеятельности и восполнения...
- пищевой продукт, который получают из различных веществ, предварительно выделенных из вторичного сырья мясной и молочной промышленности, семян масличных и бобовых растений, злаков, микроорганизмов и др., а также...
Большой энциклопедический словарь
- Заимствование из старославянского и восходит к той же основе, что и глагол питать...
Этимологический словарь русского языка Крылова
- Заимств. из ст.-сл. яз. Исконно русское пича утрачено. Суф. производное от пита «хлеб, »; tj > шт > щ. См. питать...
Этимологический словарь русского языка

"ИСКУССТВЕННАЯ ПИЩА" в книгах

Искусственная плацента

Из книги Человек-дельфин автора Майоль Жак

Искусственная плацента Прослушав множество докладов и лекций, неоднократно беседуя с экспертами и знатоками обо всем, что было сделано в данной области, я начал мечтать.И пришел к заключению, что смогу подсказать самому себе два возможных пути. Первый, не отвечающий моим

ИСКУССТВЕННАЯ СВИНЬЯ

Из книги Избранные произведения. Т. I. Стихи, повести, рассказы, воспоминания автора Берестов Валентин Дмитриевич

ИСКУССТВЕННАЯ СВИНЬЯ Слава сидел на кухне и, положив блокнот на край холодной плиты, что-то писал. Он не принимал никакого участия в разговоре. Но я спиною, боком, смотря, с какой стороны от меня оказывался молчаливый положительный межпланетчик, ощущал, что он еле терпит

1.11 Искусственная тяжесть

Из книги 100 рассказов о стыковке [Часть 1] автора Сыромятников Владимир Сергеевич

1.11 Искусственная тяжесть Невесомость - самая разительная особенность космического полета. Она больше всего действует на человека в космосе, и не только на него. Невесомость очень трудно воспроизвести в земных условиях, а когда это удается, то лишь на короткий отрезок

Искусственная феерия

Из книги Шаман. Скандальная биография Джима Моррисона автора Руденская Анастасия

Искусственная феерия Я попытался записать те первые пять песен, я просто набросал фантастический рок-концерт, что звучал в моей голове. Сначала возникла музыка, потом я стал придумывать слова, потому, что только так я мог ее запомнить, а в конце концов я забывал мелодию и в

Искусственная аналогия

Из книги Геймшторминг. Игры, в которые играет бизнес автора Браун Санни

Искусственная аналогия ЦЕЛЬ ИГРЫМы понимаем суть вещей, сравнивая их со сходными вещами или свойствами. Самолет похож на вертолет, они оба летают. Оба они больше похожи на птицу, которая тоже летает, чем на червя, который ползает и роет ходы в земле. Игра «Искусственная

1.5 ИСКУССТВЕННАЯ АНТИГРАВИТАЦИЯ

Из книги Контакты с другими мирами автора Гордеев Сергей Васильевич

1.5 ИСКУССТВЕННАЯ АНТИГРАВИТАЦИЯ Летающие тарелки возбуждают повышенное любопытство всех, кто когда-либо о них слышал. Сотни очевидцев наблюдали их внезапное появление, немыслимые маневры и быстрое исчезновение. Сложилось всеобщее убеждение, что известные законы физики

Искусственная Луна

Из книги Межпланетные путешествия [Полёты в мировое пространство и достижение небесных тел] автора Перельман Яков Исидорович

Искусственная Луна Мы можем, если хотите, тут же устроить краткий экзамен нашему пушечному ядру, "выступающему в роли небесного тела. Проверим, подчиняется ли оно, например, третьему закону Кеплера, гласящему: „Квадраты времен обращения небесных тел относятся между

Искусственная радиоактивность

Из книги Курс истории физики автора Степанович Кудрявцев Павел

Искусственная радиоактивность Новый период в развитии ядерной физики начался фундаментальными открытиями. 15 января 1934 г. на заседании Парижской Академии наук Фредерик Жолио и Ирен Кюри сообщили об открытии ими нового вида радиоактивности. «Нам удалось доказать методом

ИСКУССТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ

Из книги 100 великих научных открытий автора Самин Дмитрий

Искусственная сетчатка

Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторов

Искусственная сетчатка Ученые из Пенсильванского и Стенфордского университетов создали искусственную сетчатку глаза, которая в отличие от остальных, созданных ранее, отличается простотой. Первые сетчатки состояли из внешней камеры и компьютера для обработки

Питание. Искусственная пища

Из книги автора

Питание. Искусственная пища Спасибо Вам за такой ответ, и конечно же вопросы есть всегда… Но вот поймал себя на мысли, что одну тему мы упустили, хотя затронули казалось бы многое.Питание. Да, обычное питание. Как мы питаемся? Заметил, что постепенно нас переводят на

Пища, определенная Творцом, - самая здоровая пища

Из книги Основы здорового питания автора Уайт Елена

Пища, определенная Творцом, - самая здоровая пища «Чтобы знать, какие продукты питания являются наилучшими, мы должны изучить первоначальный Божий план о том, чем питаться человеку… Крупы, фрукты, орехи и овощи составляют питание, определенное нашим Творцом для нас. Эти

Синтетические и искусственные пищевые продукты

пищевые продукты, как правило, высокой белковой ценности, создаваемые новыми технологическими методами на основе отдельных пищевых веществ (белков или составляющих их аминокислот, углеводов, жиров, витаминов, микроэлементов и др.); по внешнему виду, вкусу и запаху обычно имитируют натуральные пищевые продукты.

Синтетические пищевые продукты (СПП) - продукты, получаемые из химически синтезированных пищевых веществ. Современная синтетическая органическая химия в принципе позволяет синтезировать любые пищевые вещества из отдельных химических элементов, однако сложность синтеза высокомолекулярных соединений, к которым относятся Биополимеры пищи, особенно белков (См. Белки) и полисахаридов (См. Полисахариды) (крахмал, клетчатка), делает производство СПП на современном этапе экономически нецелесообразным. Поэтому пока из продуктов химического синтеза в питании используются низкомолекулярные Витамины и Аминокислоты . Синтетические аминокислоты и их смеси применяются как добавки к натуральным пищевым продуктам для повышения их белковой полноценности, а также в лечебном питании (в т. ч. для внутривенного введения больным, нормальное питание которых затруднено или невозможно).

Мировой дефицит полноценного пищевого белка (содержащего все незаменимые, т. е. не синтезируемые организмом, аминокислоты), затрагивающий 3 / 4 населения земного шара, ставит перед человечеством неотложную задачу поиска богатых, доступных и дешёвых источников полноценного белка для обогащения натуральных и создания новых, т. н. искусственных, белковых продуктов. Искусственные пищевые продукты (ИПП) - продукты, богатые полноценным белком, получаемые на основе натуральных пищевых веществ путём приготовления смеси растворов или дисперсий этих веществ с пищевыми студнеобразователями и придания им определённой структуры (структурирование) и формы конкретных пищевых продуктов. Ныне для производства ИПП используются белки из двух основных источников: белки, выделяемые из нетрадиционного натурального пищевого сырья, запасы которого в мире достаточно велики, - растительного (бобы сои, арахиса, семена подсолнечника, хлопчатника, кунжута, рапса, а также жмыхи и шроты из семян этих культур, горох, клейковина пшеницы, зелёные листья и другие зелёные части растений) и животного (казеин молока, малоценные сорта рыбы, Криль и другие организмы моря); белки, синтезируемые микроорганизмами, в частности различными видами дрожжей (См. Дрожжи). Исключительная скорость синтеза белка дрожжами (см. Микробиологический синтез) и их способность расти как на пищевых (сахара, пивное сусло, жмых), так и на непищевых (углеводороды нефти) средах делают дрожжи перспективным и практически неисчерпаемым источником белка для производства ИПП заводскими методами. Однако широкое применение микробиологического сырья для производства пищевых продуктов требует создания эффективных методов получения и переработки высокоочищенных белков и тщательных медико-биологических исследований. В связи с этим белок дрожжей, выращиваемых на отходах сельского хозяйства и углеводородах нефти, используется в основном в виде дрожжей кормовых (См. Дрожжи кормовые), для подкормки с.-х. животных.

Идеи о получении СПП из отдельных химических элементов и ИПП из низших организмов высказывались ещё в конце 19 в. Д. И. Менделеев ым и одним из основателей синтетической химии П. Э. М. Бертло . Однако практическая их реализация стала возможной лишь в начале 2-й половины 20 в. в результате достижений молекулярной биологии, биохимии, физической и коллоидной химии, физики, а также технологии переработки волокнообразующих и плёнкообразующих полимеров (См. Полимеры) и развития высокоточных физико-химических методов анализа многокомпонентных смесей органических соединений (газо-жидкостная и другие виды хроматографии, спектроскопия и т. п.).

В СССР широкие исследования по проблеме белковых ИПП начались в 60-70-х гг. по инициативе академика А. Н. Несмеянова в институте элементоорганических соединений (ИНЭОС) АН СССР и развивались в трёх основных направлениях: разработка экономически целесообразных методов получения изолированных белков, а также отдельных аминокислот и их смесей из растительного, животного и микробного сырья; создание методов структурирования из белков и их комплексов с полисахаридами ИПП, имитирующих структуру и вид традиционных пищевых продуктов; исследование натуральных пищевых запахов и искусственное воссоздание их композиций.

Разработанные методы получения очищенных белков и смесей аминокислот оказались универсальными для всех видов сырья: механическое или химическое разрушение оболочки клетки и извлечение фракционным растворением и осаждением соответствующими осадителями всего белка и других клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов вместе с витаминами); расщепление белков ферментативным или кислотным Гидролиз ом и получение в гидролизате смеси аминокислот, очищаемой с помощью ионообменной хроматографии, и др. Исследования по структурированию позволили получить искусственно на основе белков и их комплексов с полисахаридами все основные структурные элементы естественных пищевых продуктов (волокна, мембраны и пространственные набухающие сетки из макромолекул) и разработать способы получения многих ИПП (зернистой икры, мясоподобных продуктов, искусственных картофелепродуктов, макаронных и крупяных изделий). Так, белковая зернистая икра готовится на основе высокоценного молочного белка казеина, водный раствор которого вводят вместе со структурообразователем (например, желатиной) в охлажденное растительное масло, в результате чего образуются «икринки». Отделив от масла, икринки промывают, дубят экстрактом чая для получения эластичной оболочки, окрашивают, затем обрабатывают в растворах кислых полисахаридов для образования второй оболочки, добавляют соль, композицию веществ, обеспечивающих вкус и запах, и получают деликатесный белковый продукт, практически неотличимый от натуральной зернистой икры. Искусственное мясо, пригодное для любых видов кулинарной обработки, получают методом экструзии (продавливания через формующие устройства) и мокрого прядения белка для превращения его в волокна, которые затем собирают в жгуты, промывают, пропитывают склеивающей массой (студнеобразователем), прессуют и режут на куски. Жареный картофель, вермишель, рис, ядрицу и другие немясные продукты получают из смесей белков с натуральными пищевыми веществами и студнеобразователями (альгинатами, пектинами, крахмалом). Не уступая по органолептическим свойствам соответствующим натуральным продуктам, эти ИПП в 5-10 раз превосходят их по содержанию белка и обладают улучшенными технологическими качествами. Запахи при современной технике исследуются методами газожидкостной хроматографии и воссоздаются искусственно из тех же компонентов, что и в натуральных пищевых продуктах.

Исследования в области проблем, связанных с созданием СПП и ИПП, в СССР ведутся в ИНЭОС АН СССР совместно с институтом питания АМН СССР, Московским институтом народный хозяйства им. Г. В. Плеханова, Научно-исследовательским институтом общественного питания министерства торговли СССР, Всесоюзным научно-исследовательским и экспериментально-конструкторским институтом продовольственного машиностроения, Всесоюзным научно-исследовательским институтом морского рыбного хозяйства и океанографии и др. Разрабатываются методы заводской технологии ИПП для внедрения лабораторных образцов в промышленное производство.

За рубежом первые патенты на производство искусственного мяса и мясоподобных продуктов из изолированных белков сои, арахиса и казеина были получены в США Ансоном, Педером и Боэром в 1956-63. В последующие годы в США, Японии, Великобритании возникла новая промышленность, производящая самые разнообразные ИПП (жареное, заливное, молотое и другое мясо разных видов, мясные бульоны, котлеты, колбасы, сосиски и другие мясопродукты, хлеб, макаронные и крупяные изделия, молоко, сливки, сыры, конфеты, ягоды, напитки, мороженое и др.). В США, на долю которых приходится почти 75% мирового производства сои, выпуск ИПП на основе соевых белков достигает сотен тыс. т. В Японии и Великобритании для производства ИПП используются в основном растительные белки (в Великобритании в экспериментах начато изготовление искусственного молока и сыров из зелёных листьев растений). Осваивается промышленное производство ИПП другими странами. По зарубежным статистическим данным, к 1980-90 производство ИПП в экономически развитых странах составит 10-25% производства традиционных пищевых продуктов.

Лит.: Менделеев Д. И., Работы по сельскому хозяйству и лесоводству, М., 1954; Несмеянов А. Н. [и др.], Искусственная и синтетическая пища, «Вестник АН СССР», 1969, № 1; Питание увеличивающегося населения земного шара: рекомендации, касающиеся международных мероприятий, имеющих целью предупредить угрозу недостатка белка, Нью-Йорк, 1968 (ООН. Экономический и социальный Совет. Е 4343); Food: readings from scientific American, S. F., 1973; World protein resources. Wash., 1966.

С. В. Рогожин.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Ароматизаторы вещества, которые используют для придания продуктам или изделиям определённых запахов, создания или улучшения аромата. Ароматизаторами называют специальные изделия, предназначенные для придания определенного аромата воздуху в… … Википедия

КРАСКИ - КРАСКИ, химич. вещества, обладающие свойством окрашивать другие предметы в свой или другой цвет непосредственно или с помощью другого хим. соединения протравы. Широкое применение К., надо полагать, вызывается инстинктивным стремле нием человека к … Большая медицинская энциклопедия

Биологически активные добавки (БАД) композиции натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ, предназначенных для непосредственного приема с пищей или введения в состав пищевых продуктов с целью обогащения рациона… … Википедия