Генетическая безопасность пищевых продуктов

Области применения пектина.

В пищевых продуктах:

- как студнеобразователь при приготовлении желейно-пастильных изделий (мармелада, зефира, пастилы, начинки дя конфет, крема торта) в кондитерской промышленности;

- как добавка  к лечебным сортам хлебобулочных  и макаронных изделий;

- в хлебопечении - для выпечки нечерствеющего сортов хлеба;

- для производства  конфитюра в консервной промышленности;

- как эмульгатор  при изготовлении майонеза и  жидких маргаринов в масложировой  промышленности;

- как стабилизатор  при изготовлении безалкогольных  напитков и различных купажированных соков с мякотью;

-в  производстве мороженого, йогуртов, сыров (для увеличения их водопоглотительной способности) и других продуктов в молочной промышленности;

- при употреблении  в пищу в виде растворов : гелей, киселей, муссов;

- в производстве  диетического и лечебно-профилактического  питания для детей и взрослых   в пищеконцентратной промышленности..

В медицине и фармацевтике:

- в профилактических  целях при работе с отравляющими  веществами;

- при лечении  лучевой болезни;

В профилактических целях при работе в горнодобывающей  отрасли;

- при заболевании  органов пищеварения;

- при лечении  диарейных инфекций;

- при полиартритах;

-  при лечении сахарного диабета;

- при лечении  гемофилии, при заживлении ран  и ожогов;

- при лечении  язв желудка, простатита и профилактике  рака толстой кишки;

- в качестве  составной структурирующей части  лекарственных препаратов фармацевтике.

Для технических целей:

- производство  D-галактуроновой кислоты;

- в геологии  используется в качестве пектинового  клея при бурении;

- в текстильной  промышленности при отделке тканей;

- в литейном  производстве в качестве добавки  в формовочные смеси, благодаря  чему достигается более высокая  точность отливок;

- в металлообрабатывающей  промышленности при закалке деталей;

- в полиграфии  при закреплении печатных материалов. 

Особенности пектина и его история.

Чистый пектин при употреблении с пищей не создает  энергетического запаса в организме, он нейтрален, чем функционально  отличается от других полиса-харидов. Человечеству пектин известен более 200 лет (1790 г.,Vauquelin). Промышленное  производство пектина началось в 1908 году в Германии с выпуска пектинового концентрата, потребителями которого были домо-хозяйки и предприятия по производству желе и джемов. Но особую значимость пектин приобрел в последние три десятилетия, когда появились сведения о способности пектина, образовывая комплексы, выводить из организма человека тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, кобальт, молибден и пр.) и долгоживущие (с периодом распада в несколько десятков лет ) изотопы цезия, стронция, иттрия и т.д., а также способность сорбиро-вать и выводить из организма биогенные токсины, анаболики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накап-ливаться в организме : холестерин, желчные кислоты, мочевину, продук-ты  тучных клеток. Над изучением свойств пектина работают ученые всего мира, открывая все новые и новые его целебные свойства. Благодаря тому, что в основе пектина лежат молекулы полигалактуроновой кислоты , он представляет собой уникальный биологически активный продукт с лечебно-профилактическими свойствами, в том числе и радиопротекторными. Его используют для лечения диабета, атеросклероза, гемофилии, при зажив-лении ран и ожогов, при лечении бактериальных инфекционных заболева-ний желудочно-кишечного тракта и т.д. Являясь составной частью земных растений, пектин всегда был компонентом  пищи со времени происхождения человека. Всемирной Организацией Здравоохранения пектин признан абсо-лютно токсико-логически безопасным продуктом. Он не имеет ограничений по применению и признан в подавляющим большинстве стран как ценный пищевой продукт.

  Пектины – широко используемые в различных отраслях промышленности природные соединения. Наибольшее применение нашли в пищевой про-мышленности – в качестве студнеобразователей и загустителей при произ-водстве мармелада, зефира, конфитюров, джемов, колбасных изделий, со-ков, йогуртов и некоторых других продуктов. Производства качественного пектина, соответствующего требованиям потребителей, в основном по геле-образующим свойствам, в России нет. Это связано, в первую очередь, с от-сутствием доступного сырья (цитрусовые, яблочные отжимки), т.к. тради-ционно считается, что свекловичный пектин обладает плохими гелеобразую-щими свойствами. Потребности промышленности удовлетворяются частично применением импортного пектина и других студнеобразователей (агар-агар, желатин). Предварительно проведённые исследования пектина, получен-ного из свекловичного жома с помощью разрабатываемого нами экстрак-тора, показали, что он обладает хорошими гелеобразующими свойствами, не имеет цвета и запаха. Особенность предлагаемой технологии в том, что ос-новным сырьём является сахарная свекла, а не жом, как в обычной техноло-гии. Свекла подвергается предварительному извлечению сока в мягких усло-виях. Подготовленное таким образом сырьё содержит идеально сохранен-ный протопектин (нерастворимый пектин). Для перевода протопектина в пектин (растворимый) требуется проведение гидролиза (кислотного или ферментативного). Гидролиз проводится на принципиально новом обору-довании – экстракторе, который отличается тем, что  в нем создаются мощ-ные турбулентные потоки фаз, значительно ускоряющие процесс. Гидроли-зующий агент и специальные режимы, создаваемые в аппарате воздейст-вуют на связи пектина с другими соединениями (целлюлозой, гемицеллюло-зой и др.), не разрушая саму молекулу пектина, как это часто происходит в других технологиях. Благодаря применению данного экстрактора и режимов процесса экстракции,  получаемый пектин обладает требуемыми характерис-тиками. Способы эффективного выделения пектина из полученного экстракта и его сушка требуют изучения и разработки. 

Потенциальные выгоды   

1. Импортозамещающая технология: в настоящий момент практически все студнеобразователи, используемые в пищевой промышленности, импортного производства.    

2. Низкая себестоимость: пектин, производимый из сравнительно недоро-гого сырья (сахарная свекла) по новой энергосберегающей технологии, будет иметь низкую себестоимость.   

3. Развитие пищевых производств: доступный и качественный пектин поз-волит значительно интенсифицировать производство пищевых продуктов, содержащих пектин в качестве студнеобразующего компонента и значитель-но расширить их ассортимент.

    4. Производство продукции профилактического действия: одним из свойств пектина является способность к комплексообразованию с ионами тя-жёлых и радиоактивных металлов, а также к сорбции и выводу из организма токсичных веществ, способных накапливаться в организме. Таким образом пектин может быть отнесен к незаменимому веществу для использования в производстве пищевой продукции профилактического и лечебного питания. Оптимальная профилактическая доза пектина составляет 4 г в сутки, а в усло-виях радиоактивного загрязнения - не менее 15-16 г.

Потенциальные коммерческие рынки  

 При  соответствии пектина требованиям,  предъявляемым к качеству и  его невысокой стоимости,  производимый свекловичный пектин может быть востребован широким кругом потребителей. Области, в которых исполь-зуется пектин:   

 Медицина и фармацевтика - в производстве детских гранул, суспензий, гелей, для придания вязкости эмульсиям, в качестве составной структу-рирующей части лекарственных препаратов, связывания ионов тяжелых металлов, лечения ран и ожогов, в профилактических целях при работе с отравляющими веществами, при заболеваниях органов пищеварения, выработки питательных сред и т.д.    

 Косметология - при производстве некоторых масок для лица и гелей.   

 Мясная промышленность – производство колбасных изделий   

 Консервная промышленность – производство джемов, консервированных   фруктов, конфитюров.   

 Масложировая промышленность - как эмульгатор для изготовления майонеза и жидких маргаринов.    

 Хлебопекарная промышленность - как добавка к лечебным сортам хлебо-булочных и макаронных изделий, для выпечки нечерствеющих сортов хлеба.    

 Производство напитков – как стабилизатор при изготовлении безалкоголь-ных напитков и различных купажированных соков с мякотью.    

 Молочная промышленность – в производстве мороженого, йогуртов, сы-ров (для увеличения их водопоглатительной способности) и других продуктов в молочной промышленности.    

 Кондитерское производство. Ассортимент продукции, в производстве ко-торой так или иначе используются студнеобразователи, достаточно разнооб-разен, и постоянно расширяется. Это могут быть зефир, суфле, мармелад, ка-рамель, пастила, начинки для конфет, крема торта и пр. Чаще всего исполь-зуют либо пектин, либо агар-агар различных зарубежных производителей.     

 Пектиновые  вещества положительно оценены  Объединенным Комитетом ВОЗ/ФАО  по пищевым добавкам. Они признаны  безопасными и для этих пи-щевых добавок не устанавливаются предельно допустимые дозы поступле-ния (ADI) по токсикологическим и гигиеническим соображениям.

Оценка рынка   

 Общая  потребность российской промышленности  в пектинах превышает 2000 т/год,  около  10% используется в парфюмерно-косметологической отрасли, 15% - в медицине и фармацевтике, а оставшиеся 75% приходятся на пищевую промышленность. Причём в пищевой промышленности около 80% пектина идет на нужды кондитерской отрасли, остальные 20% - в другие подотрасли, где для производства конечного продукта требуются разные загустители (производство колбас, майонезов, соусов, йогуртов и т.д.). Но при этом во второй группе отраслей чаще используются комплексные добавки в готовом виде, в состав которых входит пектин.   

 В  целом же ситуация на рынке  определяется в первую очередь  динамикой потребления пектинов  в кондитерской промышленности.  В настоящий мо-мент рынок имеет хорошие перспективы, связанные с расширением произ-водства продукции, содержащей пектин, в среднем отмечается стабильный рост кондитерского производства на 7-9% в год. Рост потребления пектинов в кондитерской и молочной отраслях, по мнению технологов, происходит не только из-за увеличения объемов производства, но также за счет смены ре-цептур и расширения возможностей применения пектинов, обладающих вы-сокими технологическими качествами. Таким образом, рынок пектина в России является достаточно перспективным, тем более  что нет конкурентов среди отечественных производителей пектина для кондитерской промыш-ленности.

Интерес рынка    

 Основными  потенциальными потребителями производимого  пектина могут стать кондитерские  фабрики, специализирующиеся на  производстве мармеладов, карамелей,  конфет с желейной начинкой, суфле,  зефиров и прочей продукции,  при производстве которой используют  студнеобразователи. Одним из основных требований, предъявляемых ими к пектину, являются:   

-  хорошие желирующие свойства;   

- время  образования желе – пектины  средней и медленной садки  (среднего и медленного студнеобразования);    

- доступная  цена.       

  Были проведены интервью с потенциальными потребителями, которые подтвердили имеющийся интерес к продукту и возможность его использо-вания при производстве выпускаемой ими продукции.

Статус развития технологии    

 В  настоящий момент проведены предварительные  исследования, по результатам которых  можно ссудить о том, что  свекловичный пектин, получаемый по нашей технологии, отвечает стандартным характеристикам, предъявляемым к качественному гелеобразующему пектину.    

 Эффективность  технологии также подтверждается  тем, что было проведено сравнение  состава и физико-химических свойств  нашего пектина и образцов  импортных аналогов, по которым  можно сделать предваритель-ное заключение о том, что свекловичный пектин не уступает им по качеству.    

 В  данный момент требуется проведение  НИОКР, результатом которого станет  разработка технологического регламента, проектирование и изго-товление пилотной установки производства пектина и его аттестация. Про-мышленные испытания полученных образцов пектина.

Статус интеллектуальной собственности технологии   

 Разрабатываемая  технология будет обладать рядом  новых свойств и потребует патентной защиты. В настоящее время права интеллектуальной собственности защищены патентом на изобретение «Массообменный ап-парат». Данный аппарата, будет являться ключевым в разрабатываемой технологии.

Конкурирующие технологии и конкуренты   

 Аналога  предлагаемой технологии производства  пектина в России нет.

 

 

 

3. Дайте характеристику пищевым добавкам, усиливающим и модифицирующим вкус пищевых продуктов. Чем отличаются усилитель вкуса от вкусовых веществ.

 

Биологически  активные добавки к пище (БАД), или  food supplements, нутрицевтики, парафармацевтики, эубиотики - эти термины вошли в нашу жизнь относительно недавно. Именно в последние годы стала бурно развиваться новая, пограничная между нутрициологией (наукой о питании) и фармакологией отрасль знаний - фармаконутрициология.

Во-первых, успехи нутрициологии и гигиены питания, расшифровавшие роль и значение отдельных пищевых веществ (как макро-, так и микронутриентов) для жизнедеятельности человека, явились одной из предпосылок развития фармаконутрициологии. Так, например, было доказано, что в современных условиях в экономически развитых странах оптимальная обеспеченность различных групп населения энергией и, что особенно важно, пищевыми веществами возможно лишь при использовании в питании биологически активных добавок.

Во-вторых, достижения биотехнологии и биоорганической химии позволяют в настоящее время получать биологически и фармакологически активные вещества в достаточно очищенном виде практически из любого субстрата, будь то животное, растение или микроорганизм.

В-третьих, успехи фармакологии позволили расшифровать механизм действия и особенности биотрансформации многих природных соединений. Кроме того, были созданы новые технологии получения эффективных лекарственных форм этих соединений. С другой стороны, нельзя не учитывать экономическую сторону проблемы создания лекарственных средств - путь от обнаружения биологической активности у биосубстрата до создания биологически активной добавки к пище значительно короче, экономически выгоднее и часто не менее эффективнее, чем путь от открытия активной молекулы до создания лекарственного средства. Важен и субъективный, психологический аспект - отрицание частью населения всего синтетического и искусственного и, наоборот, вера в силу природы и натуральные продукты.