Предисловие

питания человечества и будут способны обеспечить питание во много крат большего населения планеты. И на этом этапе не возникает, следовательно, вопроса о замене традиционного про­изводства на производство искусственной пищи. Оба эти направ­ления будут еще более тесно связаны. Наконец, на третьем эта­пе развитие индустрии искусственной пищи на базе белков и других пищевых веществ, получаемых микробиологическими ме­тодами, откроет принципиальную возможность производства пи­щи несельскохозяйственным путем.

Идеи о принципиально неограниченных возможностях полу­чения пищи промышленными методами и своевременности прак­тических работ в этом направлении были сформулированы в 1961 г. академиком Л. Н. Несмеяновым. В результате этого в Институте элементоорганических соединений ЛН СССР под ру­ководством А. Н. Несмеянова были впервые развернуты комп­лексные исследования по проблеме искусственной нищи, начата разработка научных основ новой области производства и убеди­тельно показаны ее перспективы.

Основные вопросы, решаемые новой областью крупнотон­нажного производства, сводятся к резкому увеличению масшта­бов и удешевлению производства пищи, обеспечению требуемого количественного и качественного уровня белкового питания, ор­ганизации детского, лечебного и профилактического питания, а также питания в новых и необычных условиях, возникающих в ходе развития научно-технической революции.

Всесторонняя научная разработка многочисленных сложных проблем, относящихся к получению и переработке пищевых ве­ществ в искусственные продукты питания, начата 10—15 лет назад. При этом научные основы переработки белков различного происхождения в разнообразные формы искусственной пищи впервые начали разрабатываться в нашей стране.

Настоящая книга представляет собой первую попытку обоб­щения и систематизации многочисленных литературных данных, а также экспериментальных результатов, полученных в Инсти­туте элементоорганических соединений АН СССР, в области раз­работки искусственных продуктов питания. В книге рассмотрены научные и научно-технические проблемы переработки белка в искусственные продукты питания, современное состояние и пер­спективы развития новой области производства.

Задача данной книги заключается в том, чтобы показать на­учную проблематику этой новой области и существование научно-технических предпосылок для организации нового направления в производстве пищи, позволяющего резко увеличить ресурсы пи­щи, повысить качество и экономические показатели ее производ­ства и потребления.

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ИСКУССТВЕННЫЕ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ -НОВОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩИ

ТРАДИЦИОННЫЕ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ

Предполагается, что человек существует па Земле около 2 млн. лет [1, 2]. Долгое время численность населения возраста­ла приблизительно на 2% за тысячелетие, т. е. на 0,002% в год. С начала нашей эры в течение первых 16 веков темпы роста составляли 0,1% в год, но в последнее время достигли 2%. Ско­рость роста народонаселения увеличилась, следовательно, на три порядка. Этот беспрецедентный рост населения произошел во второй половине XX в. и получил название демографического

взрыва [1—8].

К началу нашей эры мировое население составляло около

200 млн. человек. Оно достигло одного миллиарда через 18 веков (1830 г.). Второй миллиард потребовал уже около 100 лет и был достигнут к 1930 г., третий — всего 30 лет (1960 г.). Добавление четвертого миллиарда заняло 15 лет (1976 г.), а пятимиллиард­ный рубеж, как ожидается, будет пройден уже в 1985—1989 гг. По прогнозам ООН, к концу века мировое населенно увеличится

более чем в 1,5 раза [6, 7].

Демографический взрыв произошел в основном за счет рез­кого увеличения темпа роста населения развивающихся стран,

где он составляет 2,2—4% в год.

Между тем уже современный уровень питания человечества

крайне неудовлетворителен как в количественном, так и в каче­ственном отношении. Количественный недостаток продуктов пи­тания затрагивает до 15% мирового населения, в основном в раз­вивающихся странах [6—14]. Он связан в первую очередь с де­фицитом калорий. Потребность в калориях (покрываемая в основном за счет потребления углеводов и липидов — энергетиче­ских компонентов пищи) зависит от характера деятельности чело­века, возраста, пола, климатических и других условий, и ее сред­ние величины поэтому существенно различаются для населения различных районов мира. При средней потребности в калориях, оцениваемой, согласно принятым нормам питания, 3000 ккал па человека в день, эта величина составляет 2300 ккал для занятого умственным трудом человека при малоподвижном образе жизни, 3000 ккал — при средней физической нагрузке и достигает

10 Глава первая

4000 ккал при тяжелом физическом труде [15, 16]. В развитых странах среднее потребление энергетических компонентов пищи превышает 3000 ккал на человека в день, т. е. в известной сте­пени избыточно, особенно, если учесть расширение сферы интел­лектуального труда в этих странах. Возрастающая калорийная избыточность рационов приводит к избыточному весу и ожире­нию, что способствует развитию ряда заболеваний, приводит к снижению работоспособности и сокращению средней продолжи­тельности жизни. Напротив, развивающиеся страны производят, в пересчете на калории, не более 60% необходимых продуктов [8], и среднее потребление не превышает здесь 2150 ккал на че­ловека в день.

Таким образом, если в развивающихся странах, особенно для наиболее бедных слоев населения, существует проблема ост­рого дефицита калорий, то в развитых странах возникает проти­воположная задача снижения калорийности питания и разработ­ки рационов и продуктов для терапии веса.

Если борьбе с голодом — количественным недостатком пищи посвящены тысячелетние усилия человечества, занятого преиму­щественно тяжелым физическим трудом и потому испытываю­щего повышенную потребность в источнике энергии, то второй аспект — качество пищи, приобрел особое значение в последнее время в условиях научно-технической революции в связи с резко возросшей ролью умственного труда.

Качественный аспект проблемы питания связан с дефицитом полноценного белка в рационе питания. Он затрагивает около Уз населения планеты, преимущественно в развивающихся странах Азии, Африки и Латинской Америки, и ситуация здесь существенно хуже, чем с дефицитом калорий. Качественная сто­рона проблемы питания в значительной мере обусловлена непол­ноценное гыо большинства потребляемых растительных белков вииду несбалансированности их состава по содержанию отдель­ных аминокислот. Из 20 аминокислот, содержащихся в белках, 8—9 аминокислот являются незаменимыми, так как организм должен получать их с ппщей, в то время как остальные он спо­собен синтезировать сам. Незаменимая аминокислота, содержа­щаяся в белке в минимальном (в сравнении с потребностью) ко­личестве, определяет степень использования организмом других аминокислот, т. е. биологическую ценность белка. Животные бел­ки по аминокислотному составу в большей мере отвечают потреб­ностям организма в незаменимых аминокислотах [15—19]. В этом одна из причин развития животноводства, позволяющего получать более полноценный, животный белок путем скармлива­ния животному растительных белков, в том числе белков, входя­щих в состав многих растительных продуктов (травы, сена, жмы­хов и т. п.), не находящих применения для питания человека.

ИПП — новое направление в производстве пищи 11

Среднесуточная потребность человека в белке оценивается 80—100 г, в том числе 50 г белка животного [15—17]. Данные ФАО ООН по среднесуточному потреблению белка в развитых и развивающихся странах мира приведены в табл. 1. Среднее пот­ребление белка в развитых странах примерно отвечает потреб­ностям [б]. При этом нужно учитывать неравномерность распре­деления продуктов, особенно дорогостоящих белковых продуктов

Таблица 1

Потребление белка в промышленно развитых и развивающихся странах. ФАО ООН [6]

животного происхождения, между людьми с разным уровнем до­хода, а также различный уровень производства белка в отдель­ных странах [19]. Потребление белка в развивающихся странах существенно ниже минимальной потребности. К тому же, сведе­ния о потреблении белка в этих странах не отражают действи­тельной остроты белкового дефицита, так как в условиях недо­статочной калорийности питания значительная часть белка расходуется прежде всего на восполнение энергетических по­требностей организма.

Недостаток белка сказывается па физическом состоянии че­ловека, снижает его способность сосредоточиться, предпринимать большие умственные усилия, выдерживать высокий ритм труда, приводит к более ранней потере памяти и снижает сопротивля­емость организма инфекционным заболеваниям. Это, следователь­но, важный фактор продуктивной работы и здоровья населения, его творческого и экономического потенциала [6—8, 20—22]. В отношении взрослого населения последствия дефицита белка в рационе рассматривают как заболевание, которое, по-видимому, без серьезных последствий можно устранить при переходе к