Авторы

Современная пищевая биотехнология: основные проблемы и вызовы

DOI: 10.17586/1606-4313-2023-22-1-35-46
УДК 602; 604; 606; 664

Современная пищевая биотехнология: основные проблемы и вызовы

Мезенова О. Я.

Ссылка для цитирования: Мезенова О.Я. Современная пищевая биотехнология: основные проблемы и вызовы // Вестник Международной академии холода. 2023. № 1. С. 35-46. DOI: 10.17586/1606-4313-2023-22-1-35-46

Аннотация
Обсуждены исторические аспекты и развитие пищевой биотехнологии в мире и нашей стране за последние годы. Показаны значение и роль биотехнологии в развитии цивилизации, ее связь с открытиями и достижениями в естественных и технических науках. Рассмотрены основные проблемы и вызовы биотехнологии на современном этапе развития общества: повышение адекватности питания через совершенствование науки нутрициологии; обеспечение безопасности новых форм пищи; развитие персонализации питания с учетом индивидуальных особенностей организма; создание специализированных пищевых продуктов для профилактического и лечебного питания; исследование потенциала минорных компонентов для снижения риска хронических заболеваний; применение 3D-печати продуктов для здорового и безопасного питания; разработка продуктов с сохранением биологически активных веществ и новых форм пищи с повышенной биодоступностью компонентов; рост объективности оценки сенсорных характеристик для новых видов продуктов; расшифровка состава и функций микробиома и его связи с нутригеномикой; создание широкого ассортимента функциональных продуктов питания в традиционной форме; развитие омиксных технологий в питании; расшифровка механизмов молекулярного действия биологически активных веществ; разработка продуктов пролонгированного хранения с неизмененной природой питательных веществ; развитие нутригеномики для управления влиянием питания на геном человека; инновационные подходы к обеспечению качества продуктов питания; получение и применение в составе пищевых продуктов активных пептидов; использование в питании продуктов морской биотехнологии; развитие технологий искусственного мяса; роль фитокомпозиций в питании; комплексная переработка вторичного пищевого сырья; применение нанотехнологии в пищевой промышленности; использование генно-модифицированных организмов и источников в пищевой промышленности. Показаны перспективы развития пищевой биотехнологии в связи с современными вызовами и технологическими возможностями.

Ключевые слова: пищевая биотехнология, нутрициология, персонализированное питание, специализированное питание, минорные компоненты, микробиом, омиксные технологии, нанотехнологии, биоактивные пептиды, генно-модифицированные продукты.

Список литературы

1. Шевердин А.В.Создание и использование биотехнологий: история вопроса // Журнал российского права. 2012. № 6. С. 118-126.

2. Романова С.Г.Развитие биотехнологий в России // Ремедиум. Журнал о российском рынке лекарств и медицинской технике. 2012. С. 8-19.

3. Шлейкин А.Г., Жилинская Н.Т.Введение в биотехнологию: учебное пособие. СПб.: НИУ ИТМО, ИХиБТ, 2013. 95 с.

4. Мезенова О.Я.Введение в профессию биотехнолога пищевой промышленности: учебное пособие. М.: МОРКНИГА, 2016. 269 с.

5. Sarah Evanega, Joan Conrow, Jordan Adams & Mark Lynas.The state of the ‘GMO’ debate – toward an increasingly favorable and less polarized media conversation on ag-biotech? // GM Crops & Food. Biotechnology in Agriculture and the Food Chain. 2022. 13:1, 38-49.DOI: 10.1080/21645698.2022.2051243.

6. Щербинина А.В.Биотехнология в пищевой промышленности (краткий обзор зарубежных публикаций) // Вестник Казанского технологического университета, 2012. №2. Том 14. С. 244-246.

7. Аверьянова Е.В., Школьникова М.Н. Комплексная переработка вторичных сырьевых ресурсов плодово-ягодного производства / Биотехнология и общество в XXI веке: сборник статей. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2015. С. 101-105.

8. Елизарьев А.Н., Тараканов Д.А., Садыков И.В., Елизарьева Е.Н., Михайлов С.А.Исследование эффективности биопереработки отходов пищевой промышленности. // Международный научно-исследовательский журнал, 2022. №1 (115). Ч. 1. С.183-187.

9. Шаповалов Ю.Н., Скляднев Е.В., Балабанова М.Ю., Зинковский А.В.Технология утилизации отходов производства пищевых и кормовых продуктов // Вестник ВГУИТ, 2012. № 4. С. 102-106.

10. Филонов А.В., Крампит М.А., Романенко В.О.Современное состояние и перспективные направления использования вторичных материальных ресурсов пищевой промышленности // Фундаментальные исследования. 2017. № 5. С. 215-219.

11. Бессонова В.В., Княгинина В.Н., Липецкой М.С.Нутрициология-2040. Горизонты науки глазами ученых: обзор. СПб.: Фонд «Центр стратегических разработок «Северо-Запад», 2017. 105 с.

12. Мазилов С.И., Микеров А.Н., Комлева Н.Е., Заикина И.В.Роль нутригенетики и нутригеномики в профилактике хронических неинфекционных заболеваний // Вопросы питания. 2022. Т. 91. № 1. С. 9-14.

13. Рогов И.А., Титов Е.И., Нефедова Н.В, Семенов Г.В., Рогов С.И.Синбиотики в технологии продуктов питания: монография. М.: МГУПБ, 2006. 13 с.

14. Кузнецова Е.А.Актуальные направления переработки плодоовощной продукции в диетические продукты питания // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 2019. № 4 (82). С. 147-152.

15. Красуля О.Н.Пищевая сонохимия: реальность и перспективы. // Health, Food& Biotechnology. 2021;3(4). DOI: 10.36107/hfb.2021.i4.s124

16. Салова Е.В. Объекты современных биотехнологий в пищевой промышленности и сельском хозяйстве // Научно-образовательный журнал для студентов и преподавателей «StudNet». 2022. №4. С. 2140-2148.

17. DombrovskayaY.P., DerkanosovaA.A., BelokurovaE.V., KurchaevaE.E., MaksimovI.V., KashirinaN.A.Scientificandpracticalapproaches to the development of new-generation confectionery products. // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 2020. № 4 (86). С.60-67.

18. Руденко Р.А., Ткачёва И.В.Современные технологии производства искусственного мяса // Международный научно-исследовательский журнал. 2022. №1 (115). Ч. 1. С. 125-127.

19. Смирнова Е. А., Саркисян В. А, Кочеткова А. А.Проблемноориентированный подход к разработке новых пищевых продуктов для персонализированной диетотерапии социально значимых заболеваний. // Вопросы питания. 2014. Т. 83. № 3. С. 65.

20. Рожнов Е.Д.Антиоксидантный потенциал плодов облепихи крушиновидной и продуктов ее переработки // Индустрия питания. 2021. Т. 6. № 1. С. 23-31. DOI 10.29141/2500-1922-2021-6-1-3

21. Аверьянова Е.В., Школьникова М.Н., Рожнов Е.Д.Перспективы и направления использования ягодных шротов // Индустрия питания. 2019. Т. 4. № 2. С. 20-27.

22. Поляков В.А., Погоржельская Н.С.Инновационное развитие пищевой биотехнологии. // Индустрия питания. 2017. №4 (5). С. 6-14.

23. Мезенова О.Я., Ключко Н.Ю. Парафармацевтики в продуктах на основе гидробионтов: монография. Калининград: Изд-во КГТУ, 2009. 346 с.

24. EremenkoV.N., KovtunR.I.Dietarysupplementsandtheireffectonthebodyofstudents// Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2022. № 1 (91). С. 35-39.

25. Шишкина Д.И., Соколов А.Ю. Анализ зарубежных технологий мясных продуктов функционального назначения // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018. №2 (76). С. 189-194.

26. Шевченко В.В., Асфондьярова И. А., Веселов Н.В.Функциональные рыбные продукты повышенной пищевой ценности и безопасные для здоровья. // Вопросы питания. 2015. Т. 84. № 5. С. 95.

27. Функциональное питание – общая проблема «здорового образа жизни» населения государств Евразии: научные статьи Х Евразийского научного форума: сборник / Общ. научн. ред.; предисл.: М.Ю. Спирина, Г.В. Алексеев. СПб.: Университет при МПА ЕврАзЭС, 2019. 189 с.

28. Матковская М.В., Мезенова О.Я. Биотехнология продуктов геродиетического профиля // Вестник Международной академии холода. 2015. №4. С. 23-26.

29. Некрасова Ю.О., Мезенова О.Я., Романенко Н.Ю.Специализированные продукты спортивного питания с использованием протеиновых продуктов гидролиза коллагенсодержащего рыбного сырья. // Вестник МГТУ. 2021. Т.24. №4. С 414-427.

30. Васильченко Н.В., Чижова А.А., Мезенова О.Я.Обоснование состава специализированного продукта для профилактики сахарного диабета. // Известия вузов. Пищевая технология. 2022. №1 (385). С. 83-90.

31. Соловьева А.А., Зинина О.В., Ребезов М.Б. и др.Актуальные биотехнологические решения в мясной промышленности // Молодой ученый. 2013. № 5 (52). С. 105-107. URL: https://moluch.ru/archive/52/6818/ (дата обращения: 13.11.2022).

32. Серба Е.М.Актуальные направления пищевой биотехнологии для повышения качества и хранимоспособности продуктов питания // Пищевая промышленность. 2018. № 6. С. 8-18.

33. Мезенова О.Я., Байдалинова Л.С., Ключко Н.Ю., Землякова Е.С., Агафонова С.В., Мезенова Н.Ю., Лютова Е.В. Инновационные пищевые биотехнологии водных биологических ресурсов: учебное пособие. Калининград: КГТУ, 2021. 323 с.

34. Гришин Д.В., Подобед О.В., Гладилина Ю.А., Покровская М.В., Александрова С.С., Покровский В.С., Соколов Н.Н.Биоактивные белки и пептиды: современное состояние и новые тенденции практического применения в пищевой промышленности и кормопроизводстве // Вопросы питания. 2017. Т. 86. № 3. С. 19-31.

35. Богданова Е.В., Мельникова Е.И.Гидролизаты сывороточных белков в технологии продуктов для спортивного питания. // Молочная промышленность. 2018. № 4. С. 45-47.

36. Гордеев К.С., Ермолаева Е.Л., Жидков А.А., Илюшина Е.С., Федосеева Л.А. Биологически активные добавки к пище. // Современные научные исследования и инновации. 2018. № 9. [Электронный ресурс]: https://web.snauka.ru/issues/2018/09/87368 (дата обращения: 09.11.2022).

37. Аксенова Л.М., Римарева Л.В.Направленная конверсия белковых модулей пищевых продуктов животного и растительного происхождения // Вестник Российской академии наук. 2017. Т. 87. № 4. С. 355-357.

38. Gorbunova N.A., Tunieva E.K.Risks and safety of using nanotechnologies of food products // Теорияипрактикапереработкимяса. 2016.№3.С. 35-42. DOI:10.21323/2414-438X-2016-1-3-35-42.

39. Машенцева Н.Г., Хорольский В.В. Функциональные стартовые культуры в мясной промышленности. М.: ДеЛи принт, 2008. 336 с.

40. Илларионова Е.А., Сыроватский И.П. Биологически активные и пищевые добавки. Оценка эффективности и безопасности: учебное пособие. Иркутск: ИГМУ, 2020. 56 с.

41. Мусаев Ф.А., Захарова О.А. Биологически активные добавки: применение, безопасность, оценка качества // Научное обозрение. Реферативный журнал. 2016. № 6 С. 136-137. [Электронный ресурс]: https://abstract.science-review.ru/ru/article/view?id=1819 (дата обращения: 13.11.2022).

42. Гмошинский И.В., Апрятин С.А., Шипелин В.А., Никитюк Д.Б.Нейромедиаторы и нейропептиды – биомаркеры метаболических нарушений при ожирении // Проблемы эндокринологии. 2018. Т. 64(4). С. 258-269.

43. Милентьева И.С., Давыденко Н.И., Расщепкин А.Н.Подбор рабочих параметров для проведения направленного протеолиза казеина с целью получения биопептидов // Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4. С. 726-735.DOI:10.21603/2074-9414-2020-4-726-735.

44. Мезенова О.Я., Тишлер Д., Агафонова С.В., Мезенова Н.Ю., Волков В.В., Бараненко Д.А., Гримм Т., Ридель С.Исследование и рациональное применение пептидных и липидных композиций, получаемых при гидролизной переработке коллагенсодержащих тканей // Вестник Международной академии холода. 2021. № 1. С. 46-58. DOI: 10.17586/1606-4313-2021-20-1-46-58

45. Пивненко Т.Н., Ковалёв Н.Н., Запорожец Т.С., Беседнова Н.Н., Кузнецова Т.А. Ферментативные гидролизаты из гидробионтов Тихого океана как основа для создания биологически активных добавок к пище и продуктов функционального питания: монография. Владивосток: Дальнаука, 2015. 160 с.

46. Kim S.K.Marine Proteins and Peptides: Biological Activities and Applications. N.Y.: A John Wiley & Sons, Ltd, 2013. 816 p.

47. Liu R., Zheng W., Li J. et al.Rapid identification of bioactive peptides with antioxidant activity from the enzymatic hydrolysate of Mactra veneriformis by UHPLC-Q-TOF mass spectrometry // Food Chem. 2015. Vol. 167. P. 484-489.

48. Есипенко Р.В., Довженко Н.B., Ковалев Н.Н.Антиоксидантная активность ферментолизатов некоторых видов двустворчатых моллюсков. // Научные труды Дальрыбвтуза. 2020. Т. 42. с. 68-73.

49. Караулова Е.П., Чепкасова А.И.Пептиды морских объектов как потенциальный источник природных антиоксидантов. // Известия ТИНРО. 2017. Т. 189. С. 192-203.

50. Jensen I.J., Mæhre H.K.Preclinical and clinical studies on antioxidative, antihypertensive and cardioprotective effect of marine proteins and peptides // Mar. Drugs. 2016. Vol. 14. P. 128-136.

51. Пивненко Т.Н.Функционально-технологические и биоактивные свойства ферментативных гидролизатов из морского сырья. // Биотехнология и общество в XXI веке: сборник статей. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2015. С. 243-247.

52. Базарнова Ю.Г.Фитоэкстракты – природные ингибиторы порчи пищевых продуктов (обзор) // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2010. №2. С. 5.

53. Кушнаренко Л.В., Ершова Т.А., Кузнецова А.А., Левочкина Л.В.Обоснование технологии использования вторичных продуктов переработки риса. Вопросы современной науки: коллект. науч. монография; под ред. Н.Р. Красовской. М.: Интернаука, 2022. DOI:10.32743/25001949.2022.73.341296

54. Битюкова А.В., Амелькина А.А., Евтеев А.В. и др.Разработка биотехнологии получения фитовеществ из вторичных продуктов переработки зерна. // Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 1. С. 5-13. DOI: 10.21603/2074-9414-2019-1-5-13.

55. Мезенова О.Я., Потапова В.А. Обогащенные жидкие коптильные среды и их применение в пищевой биотехнологии рыбных продуктов // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2015. Выпуск 1 (12). С. 46-53.

56. Налетов А.В.Обеспеченность цинком – важный показатель здоровья человека. // Health, Food & Biotechnology. 2022: 4(2).

57. Зинина О.В., Ребезов М.Б.Технологические приемы модификации коллагенсодержащих субпродуктов // Мясная индустрия. 2012. № 5. С. 34-36.

58. Храмцов А.Г., Емельянов С.А., Молочников В.В.Бионанотехнологии комплексной переработки сырья животного происхождения // Труды БГУ. 2016. Т. 11. Ч. 2. С. 70-91.

59. Потороко И.Ю., Попова Н.В., Венката М.С. Отходы пищевых производств как возобновляемые источники энергии: перспективность и технологические решения // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2021. Т. 9. № 2.

60. Волова Т.Г. и др.Фундаментальные основы производства и применения биодеградируемых полигидроксиалканоатов // Журнал СФУ. Биология. 2012. № 5(3). С. 280-299.

61. Жила Н.О., Калачева Г.С., Киселев Е.Г., Волова Т.Г.Синтез полигидроксиалканоатов бактериями Cupriavidus necator B-10646 при росте на олеиновой кислоте. // Journal of Siberian Federal University. Biology. 2020. №13(2). С. 208-217.

62. Дышлюк Л.С., Просеков А.Ю., Асякина Л.К.Изучение свойств биоразлагаемых пленок из природных полисахаридов. // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. № 4. С. 703-711. DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-4-703-711.

63. Пономаренко Л.В., Коваленко М.П. Применение нанотехнологий в производстве различных биологически активных добавок // Молодой ученый. 2015. № 15 (95). С. 247-250. [Электронный ресурс]: https://moluch.ru/archive/95/21485/ (дата обращения: 13.11.2022).

64. Литвяк В.В., Копыльцов А.А., Ананских В.В.Нанотехнологии в пищевой промышленности. // Пищевая промышленность. 2020. №12. С. 14-19. DOI: 10.24411/0235-2486-2020-10137.

65. Фролов Д.И.Наноматериалы и нанотехнологии в пищевой промышленности и оценка их безопасности // Инновационная техника и технология. 2016. № 1. С.11-14.

Gorbunova N.A., Tunieva E.K. Risks and safety of using nanotechnologies of food products: a review. // Теорияипрактикапереработкимяса. 2016.№3.С. 35-42. DOI:10.21323/2414-438X-2016-1-3-35-42.

Читать статью полностью