Биотехнология и пищевая промышленность. Микроорганизмы, культуры растительных клеток могут дать пищевые добавки, выгодно отличающиеся своей натуральностью от синтетических продуктов, преобладающих в настоящее время. В будущем кулинар сможет добавить в изделие аромат земляники или винограда, масло чеснока или мяты - продукты, образуемые в биореакторах с растительными клетками.
Все большее значение приобретают низкокалорийные, не опасные для больных диабетом заменители сахарозы, в первую очередь фруктоза - продукт превращения глюкозы при участии иммобилизованной глюкоизомеразы. В некоторых продуктах применяют глицин, дающий в комбинации с аспарагиновой кислотой различные оттенки сладкого и кислого. Планируют пищевое применение очень сладкого дипептида аснартама и особенно 100-200-звенных пептидов тауматина и монеллина, которые слаще сахарозы в 10 тыс. раз. В виде мультимера аспартам получен с помощью генноинженерных мутантов Е. coli, недавно клонирован также ген тауматина.
Немаловажную роль играют ныне в пищевой промышленности ферменты. С их помощью осветляю! фруктовые соки, производят безлактозное диетическое молоко, размягчают мясо. Большие возможности в плане повышения питательной ценности представляет добавление в продукты питания витаминов и аминокислот.
Ряд аминокислот производят с применением микробов-сверхпродуцентов, полученных с применением методов генетической инженерии. Так, генноинженерный штамм E. coli синтезирует до 30 г л L-треонина за 40 ч культивирования. Важный аспект биотехнологии - улучшение штаммов промышленных микроорганизмов. Основные приложения биотехнологии к пищевой промышленности суммированы в табл. 3. Биомасса одноклеточных в перспективе может употребляться как пищевая добавка.
Основные принципы получения белка в пищу те же, что и для производства кормового белка, однако крут допустимых субстратов более ограничен, в требования к компонентному составу биомассы более жесткие. В пищевой биомассе должно содержаться не менее 80 белка сбалансированного аминокислотного состава, не более 2 нуклеиновых кислот и 1 липидов М. Г. Безруков, 1985 . Необходимы детальные токсикологические и медико-биологические исследования с последующим клиническим испытанием пищевых препаратов биомассы В. Г. Высоцкий, 1985 Психологический барьер, на который наталкивается произ водство микробной пиши в странах Европы и Японии, связан не только с прямым риском подвергнуться интоксикации, но и с сомнительными вкусовыми достоинствами этой пищи будущего. Эксперт по проблемам питания, попробовав образец бактериальной биомассы, заметил Она имеет все те свойства, которыми должна обладать новая человеческая пища не имеет ни запаха, ни цвета, ни структуры, ни вкуса. Остается выразить надежду на то, что в эпоху, когда белок одноклеточных войдет в употребление, биотехнология сможет в полной мере использовать созданный ею же потенциал растительных и микробных клеток как продуцентов вкусовых, ароматизирующих и структурирующих пищу добавок. Перспективным представляется культивирование грибов Fusarium, цианобак-терий Spirulina, зеленых водорослей Chlorella, Scenedesmus, имеющих консистенцию и другие органолептические свойства, более привычные для человека.
Волокнистую массу Fusarium на базе картофельного или пшеничного крахмала как источник пищи для человека производит ныне компания Rank Hovis Me. Dougall.
Таблица 3. Перспективы использования биотехнологических продуктов в пищевой промышленности по П. П. Клесову, 1984 М. Haas, 1984 J. Kas, 1984 О. Volfova, 1984 О. Sahai, M. Knuth, 1985 Продукт Примеры Применение в пищевой промышленности Аминокислоты Цистеин, метионин, лизин Повышение питательной ценности пищи в том числе белка одноклеточных Глутамат Усиление аромата мясных, рыбных, грибных изделий Глицин, аспартат Придание кондитерским изделиям и напиткам кисло-сладкого вкуса Олигопептиды Аспартам, тауматин, монеллин Низкокалорийные, очень сладкие вещества Ферменты a-Амилаза Гидролиз крахмала при производстве спирта, вин, в пивоварении, хлебопечении, изготовлении кондитерских изделий и детского питания Глюкоамилаза Получение глюкозы, удаление остаточных декстринов из пива Инвертаза Производство кондитерских изделий Пуллуланаза Производство мальтозных в сочетании с a-амилазой или глюкозных в сочетании с глюкоамилазой сиропов из крахмала, предварительно обработанного a-амилазой b-Галактози-даза Производство безлактозного молока, освобождение молочной сыворотки от лактозы, приготовление мороженого Целлюлозы Приготовление растворимого кофе, морковного джема, улучшение консистенции грибов и овощей, обработка цитрусовых Пектиназы Осветление вин и фруктовых соков, обработка цитрусовых Микробные протеазы Сыроварение, ускорение созревания теста, производство крекеров Пепсин, па-паин Осветление пива Фицин, трипсин, бромелаин Ускорение маринования рыбы, удаление мяса с костей Липазы Придание специфического аромата сыру, шоколаду, молочным продуктам, улучшение качества взбитых яичных белков Глюкозооксидаза в сочетании с каталазой Удаление кислорода из сухого молока, кофе, пива, майонезов, лимонных, апельсиновых и виноградных соков Витамины А, В1, В2, В6, В12, С, D, Е, никотиновая кислота С, Е Повышение питательной ценности пищевых продуктов Антиоксиданты Терпены и родственные соединения Гераниол, нерол Ароматизаторы Органические кислоты Уксусная, бен-зойная, молочная, глюконовая, лимонная Консерванты, ароматизаторы 5.