Современные технологии в пищевом производстве и эффективность бизнеса

Экономическая эффективность бизнеса связана с внедрением научных открытий в производственный процесс. Применение инноваций в пищевой индустрии способствует повышению эффективности производства и улучшению качества готовой продукции, а также более рациональному использованию сырья. Здесь мы представляем Обзор новейших технологий, которые сегодня применяются в этой сфере.

Наука не стоит на месте, и каждый год появляются новые достижения в области физики и химии, которые практически применяются в пищевой промышленности. Эти инновации позволяют повысить качество, продуктивность и долговечность различных продуктов, включая мясо, молочные продукты, фрукты, овощи и сыпучие продукты.

Одним из примеров нового метода является искусственное копчение, которое было разработано как альтернатива классическому дымовому копчению. Процесс заключается в добавлении коптильных жидкостей со специями непосредственно в мясное сырье, а затем воздействия на продукт электрическим полем. Таким образом, период 'копчения' мясопродукта сокращается всего до 4-6 минут.

Еще один пример - использование радиационного излучения, или радуризации, в пищевой промышленности. Этот метод используется для уничтожения бактерий, вызывающих порчу продуктов, задержки созревания плодов и замедления прорастания некоторых овощей. Этот метод не вызывает образования токсинов и не изменяет химический состав продуктов.

УФ-обработка - еще один метод, используемый для обеззараживания молочных изделий, воды и сыпучих продуктов. Ультрафиолет уничтожает все известные микроорганизмы, которые могут повлиять на качество продуктов, и не оказывает воздействия на окружающую среду.

Инфракрасный нагрев используется в выпечке, сушке, обжарке, копчении и стимуляции биохимических процессов. Этот метод позволяет сохранить витамины и биологически активные вещества в продуктах, а также сохранить их естественный цвет и вкус. Инфракрасная сушка также позволяет выпускать продукты без использования консервантов и других химических веществ.

Диэлектрический нагрев - это метод нагрева переменным электрическим полем, который используется для процессов размораживания, варки, выпечки, обеззараживания и экстрагирования. Применение СВЧ-нагрева дает возможность добиться почти полного извлечения масел из растительного сырья, а также сохранить их пищевую и биологическую ценность.

Индукционный нагрев используется для продуктов с высокой влажностью. Этот метод использует внешнее переменное магнитное поле, которое энергия рассеивается в объеме продукта, вызывая нагрев продукта.

Криозаморозка является новым способом сохранения продуктов питания. Она осуществляется с помощью криогенных газов в жидкой фазе. Преимуществом этой технологии является то, что температура в камере мгновенно достигает -70 °C, благодаря чему не происходит разрушения межклеточной структуры продукта и ухудшения его вкусовых качеств, а также значительно возрастает срок хранения продуктов.

Важность использования всех ресурсов в пищевой индустрии очевидна. Когда мы говорим об отходах, то в большинстве случаев это не означает, что они просто выбрасываются или отправляются на свалку. В случае с пищевыми продуктами, отходы находят дальнейшее применение. Скажем, жидкое, мягкое и твердое сырье, полученное после убоя скота, относительно широко используется в пищевом производстве.

Кровь, после специальной обработки, применяется для производства колбасных изделий и гематогена. А жидкую пищевую сыворотку и плазму добавляют в вареные колбасы, рубленые полуфабрикаты и диетические продукты вместо мясного сырья. Высушенные белки сыворотки используются в качестве заменителя яичного белка в кондитерской и хлебобулочной промышленности. Из костного сырья получают костную муку, которая также используется для производства колбас и фарша.

Мягкие отходы, такие как обрезки кожи, шкуры, сухожилия, уши, половые органы, кишки и другие субпродукты также находят свое применение. Они используются в качестве основы фарша наравне с другими ингредиентами, такими как соевая мука.

Важно отметить, что данные технологии экономически обоснованы. Использование пищевой цельной крови позволяет сэкономить значительные суммы денег - замена 1 тонны говяжьего мяса цельной кровью экономит 150-180 тысяч рублей. Повсеместное использование субпродуктов также позволяет производить дополнительно тысячи тонн мясных продуктов и фарша. Это, в свою очередь, увеличивает потребление населением животных белков, поскольку кровь по количеству протеинов, соотношению аминокислот и степени усвояемости (95-98%) является очень ценным сырьем.

Ферменты и микробы, применяемые в пищевой промышленности

В пищевом производстве широко используется метод, основанный на использовании определенных видов микрофлоры при производстве ветчины и окороков. Лабораторно выращенные специальные бактерии участвуют в формировании вкуса и запаха продукции, способствуют ускорению ферментативных процессов, а также предотвращают развитие патогенных микроорганизмов. В основном используются молочнокислые бактерии, которые являются безопасными для человека и даже полезными, поскольку они стимулируют работу пищеварительной системы.

Ферменты также играют важную роль в производстве мясных товаров. Необходимо подавлять активность некоторых видов ферментов, чтобы избежать гнилостных процессов, в то время как полезные ферменты помогают улучшить консистенцию мяса, его вкус, запах и перевариваемость. Ферменты применяются в виде порошка или раствора, в основном при производстве окороков, полуфабрикатов и сублимированного мяса.

Применение пищевых волокон в продуктах питания

Пищевые волокна – это съедобные части растений, которые устойчивы к перевариванию и адсорбции в тонком кишечнике человека, полностью или частично ферментируются в толстом кишечнике. В пищевой промышленности они широко используются в качестве добавок, которые изменяют структуру и химические свойства пищевых продуктов.

Одним из преимуществ использования пищевых волокон как добавок является их благоприятное воздействие на организм человека. Кроме того, добавки из пищевых волокон позволяют увеличить выход готового продукта и снизить его себестоимость.

Например, пектин используется в изготовлении мармелада, желе и конфитюров, а гуммиарабик – в производстве эмульсий для напитков. Целлюлоза применяется в производстве хлебобулочных изделий, замороженных полуфабрикатов, экструдированных продуктов и макаронных изделий. Камедь используется для получения йогуртов и мороженого.

Кроме того, существуют коммерческие препараты полисахаридов, полученные из красных и бурых морских водорослей, такие как альгинаты, каррагинаны и агароиды, которые также широко используются в мире.

Несмотря на то, что пищевые волокна применяются очень широко во всем мире, в России их производство пока еще недостаточно развито.

Использование синтетических добавок

В настоящее время синтетические пищевые добавки, среди которых ароматизаторы, красители, загустители и консерванты, широко используются в пищевой промышленности. Практически ни одна этикетка не обходится без них. Несмотря на это, потребители волнуются о наличии синтетических веществ в их продуктах.

Поэтому возникает такой вопрос: какие виды добавок безвредны, какие допустимы в ограниченном количестве, а какие могут нанести вред здоровью? Некоторые красители являются натуральными, производятся из экстрагирования фруктов и овощей. Они считаются безопасными для употребления.

Существуют также относительно безопасные консерванты, такие как сорбиновая кислота, сорбат калия и сорбат кальция. Но нитриты и нитраты, необходимые для производства колбасных изделий, являются самыми опасными добавками. Бензоат натрия, который может привести к нарушениям в обмене веществ и вызвать рак, а также подсластитель аспартам, способный вызывать мигрень, сыпь и ухудшение мозговой деятельности, и усилитель вкуса глутамат натрия, могут быть употреблены с осторожностью. При передозировках глутамат натрия может привести к отравлению.

Современная упаковочная индустрия играет значительную роль в пищевом производстве. С помощью новейших технологий, пищевые упаковки могут значительно продлить срок хранения продукции, а также сохранить ее вкусовые качества и внешний вид. Существуют три основных метода упаковки пищевых продуктов:

• Вакуумизация. Эта технология широко применяется для заполнения тары, используемой для хранения продуктов. От вакуумизации зависит герметичность банок, что несомненно влияет на сохранность продукта во время хранения. Вакуумизация также используется для сублимационной сушки, что позволяет продуктам сохранить свои качества и питательные свойства.
• Асептическая упаковка. Этот метод является особенно важным в производстве молочных продуктов, напитков на основе сои, безалкогольных и спиртных напитков, супов, соусов и других жидких продуктов. В данном случае, продукт и упаковка стерилизуются отдельно друг от друга, затем упаковка наполняется продуктом и закрывается в стерильных условиях. Асептическая упаковка гарантирует долгую сохранность продукта без использования консервантов.
• Упаковка в газовой среде. Этот метод позволяет значительно продлить срок хранения пищевых продуктов, благодаря использованию модифицированной газовой среды. Главным образом он используется для хранения свежих продуктов, полуфабрикатов, колбасных изделий, свежего хлеба, фруктов и овощей. Продукты упаковываются в особой газовой среде, чтоб препятствовать развитию бактерий и окислению жиров.

Однако, не все технологии популярные на Западе находят свое применение в России. Большинство научных разработок еще не вышли за пределы Западной Европы и США. Поэтому, для российского пищевого производства внедрение новейших разработок является весьма актуальным. Так, например, применение упаковки в модифицированной газовой среде уже давно распространено на Западе, и может быть также полезным и для России. В технологии MAP (модифицированной газовой среде), наиболее распространенной на Западе, используется специальная смесь кислорода, углекислого газа и азота, что позволяет значительно продлить срок хранения продуктов и сохранить качество продукции без добавления консервантов.

Фото: freepik.com