3

Министерство образования Российской Федерации

Хабаровская государственная академия экономики и права

Коммерческий факультет

Экология пищевых продуктов

Учебное пособие

Хабаровск 2002

4

ПРЕДИСЛОВИЕ

Формирование науки экологии питания человека можно отнести к глубокой древности. Для этого имеются все основания. Так, в трактате Гиппократа "О воздухе, воде и местности" (390 г. д.н.э.) имеются сведения, в которых описывается влияние окружающей среды на здоровье человека. А в ранних высказываниях Софокла (450 г. д.н.э.) сообщается, что гибель народа Фив была ускорена из-за сильного падежа скота, вызванного каким-то неизвестным веществом, содержащимся в травах тучных пастбищ.

Некоторые факты и рассуждения об экологии питания можно обнаружить в трудах Галена Ибн-Сины (Авиценны) и др.

ВРоссии в 1546 г. царем Иваном Грозным был издан Указ "О повышении качества соли" и строгом наказании лиц, виновных в загрязнении ее ядовитыми примесями.

В1551 г. на заседании Стоглавого Собора (Стоглав) обсуждались вопросы гигиены питания, в частности, запрещалось населению потреблять кровяную колбасу.

В1624 г. царем Михаилом Федоровичем издается указ об усилении надзора за хлебопечением и торговлей хлебом. Вопросам гигиены питания и пищи уделяется большое внимание в таких древнерусских произведениях, как "Домострой", "Юности честное зерцало".

Если же рассматривать развитие науки о питании или нутрициологию, то она начала развиваться в начале XIX столетия, т.е. после того, как науки физиология, естествознание достигли такого уровня, когда представилась возможность подвести научную базу для глубокого изучения превращения пищевых веществ в организме, их обмена, участия в общем и энергетическом балансе, а также после установления потребностей в пище и пищевых ингредиентах в зависимости от возраста, характера трудовой деятельности и других факторов.

Если вначале наука о питании рассматривала такие вопросы, как разработка научно обоснованного нормированного питания, т.е. определения суточной потребности человека в белке, энергии, витаминах, макро- и микроэлементах при различной тяжести выполненной работы, то в последние десятилетия двадцатого столетия больше внимания уделяется экологическим нормативным аспектам питания и пищевых продуктов.

В1998 г. Правительством России принято постановление "О Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 г.". В документе подчеркивается, что развитие продовольственной сырьевой базы возможно лишь при создании высокопродуктивных сбалансированных агросистем, обеспечивающих повышение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животных. При этом объектом экологических исследований становится система: "человек – природа – продукты питания – качество продуктов – об-

5

щество". Следовательно, социальные вопросы выходят за рамки экологии как биологической науки, возникают приоритеты социальной и политической экологии, связанные с разнообразными формами борьбы за охрану окружающей человека среды, за безопасность жизнедеятельности и питания человека в различных экосистемах. В связи с этим социальная экология, в рамках которой особое место отводится экологии питания человека, должна сочетать медико-биологические и социальные аспекты современного человека, проживающего в глобальных экосистемах и увязывать их с обеспеченностью человечества пищевыми продуктами как животного, так и растительного происхождения, и их качеством, т.е. наличием природных и чужеродных компонентов жизни. В рамках экологии питания наряду с традиционными компонентами пищи должны рассматриваться и компоненты антропогенного происхождения, аккумулирующиеся в продуктах в процессе деятельности человека.

Экологические проблемы, связанные с производством и потреблением пищевых продуктов тесно связаны с эффективностью использования при- родно-сырьевых ресурсов и высокой природоемкостью современного хозяйства.

Проблема безопасного земледелия и производства натуральных продуктов питания на его основе находятся в центре внимания мировой общественности. Биологическое, или экологически безопасное, земледелие делает ставку на принцип "не создавать причину". То есть изначально поставить на жесткий контроль всю цепочку семя – почва – плод – семя.

Для развития производства натуральных продуктов необходимо создание новых организационных структур так, чтобы продукция экологически безопасного земледелия и животноводства производилась и перерабатывалась отдельно от остальной сельскохозяйственной продукции на основе использования щадящих технологических процессов, безопасных добавок и упаковочных материалов.

Для практической реализации этого направления целесообразно создать ассоциации и союзы, объединяющие в своих рядах производителей и потребителей. Необходимо создавать торговые центры, реализующие натуральную безопасную продукцию. Люди будут проявлять и развивать серьезное отношение к собственному здоровью и здоровью природы. Это, в свою очередь, будет оказывать влияние на все сферы жизни. Возникнут идеи нового стиля жизни, ориентированного на качество, а также новые концепции и проекты по вопросам труда и способам ведения хозяйства. Получит новое рождение и политика охраны окружающей среды. Перевод хозяйств на экологические рельсы при грамотной хозяйственной политике будет способствовать "закреплению людей на земле".

Усугубление экологических проблем в настоящее время требует пересмотра сложившейся на практике техногенной концепции развития АПК.

6

Это природоемкий тип развития. Большинство технологических процессов, применяемых в промышленности, представляют собой незамкнутые системы, где получение целевого продукта требует значительных затрат ресурсов и сопровождается образованием большого количества отходов. Характерные черты техногенного типа – быстрое и истощающее использование невозобновляемых видов природных ресурсов, и сверхэксплуатация возобновляемых со скоростью, превышающей возможности их воспроизводства и восстановления.

Потери, вызываемые отставанием в развитии инфраструктуры перерабатывающей промышленности, составляют в настоящее время около 20– 30%. Это означает, что эквивалентная часть природно-сырьевых ресурсов АПК используется нерационально. Потери приходится компенсировать, расширяя сельскохозяйственное производство, вводя в эксплуатацию новые природные ресурсы или увеличивая нагрузку на имеющиеся, а это еще более ухудшает и без того тяжелую экологическую ситуацию в сельском хозяйстве. Поэтому актуальным является ресурсосберегающий путь развития АПК, как и других отраслей народного хозяйства.

Для пищевой промышленности, перерабатывающей многокомпонентное сельскохозяйственное сырье, проблема ресурсосбережения, комплексного использования сырья особенно важна, так как при переработке исходного сырья для получения основной продукции оно используется на 15– 30%, а остальная часть переходит в отходы и вторичные сырьевые ресурсы. Рациональное использование именно этой части и составляет задачу, которую способны решить малоотходные и ресурсосберегающие технологии как часть научно-технического прогресса экономики.

В первую очередь производственная деятельность предприятий пищевой промышленности наносит ущерб водным ресурсам, в несколько меньшей степени – воздуху и почве. Так, доля пищевой и перерабатывающей промышленности в общем объеме загрязнения промышленностью РФ водных объектов составляет 2 %, атмосферы – 1,7%.

Высокий уровень водопотребления обусловливает большой объем образования сточных вод. Так, показатели расхода свежей воды и объемов сброшенных сточных вод за последние годы составили (млн м3): в мясной промышленности – 68,0 и 55,2; молочной, – 29,6 и 25,1, сахарной – 26,9 и 17,0 соответственно.

Из двадцати девяти наиболее характерных для деятельности предприятий отрасли веществ, сбрасываемых со сточными водами в водоемы, фиксируется в последние годы увеличение массы сброса нефтепродуктов, сульфатов, фенолов, нитратов, алюминия.

Наиболее вредными загрязняющими веществами – атмосферными полютантами, сопутствующими производству пищевых продуктов, являются: диоксид и оксид углерода, органическая пыль, бензин и другие углеводороды, выбросы от сжигания топлива, а также специфические технологические

7

выбросы, такие как пыль сухих продуктов растительного и животного происхождения.

С целью минимизации техногенного влияния процессов производства продуктов питания на окружающую среду необходимо:

возобновление природоохранных мероприятий (строительство современных очистных сооружений, рекультивация земель и пр.);

развитие мало– и безотходных, чистых и ресурсосберегающих технологий;

создание альтернативных вариантов решения экологических проблем (т. е. вариантов, связанных не с природоэксплуатирующей и природоохранной деятельностью, а со структурной перестройкой).

За рубежом большое внимание уделяется разработке и внедрению прогрессивных технологий (ресурсо– и энергосберегающих, безотходных и малоотходных) как одному из приоритетных направлений научно– технического прогресса.

Активно ведутся разработки по комплексному использованию сырья и безотходной переработке образующихся вторичных ресурсов с применением микробиологической биотрансформации сырья главным образом в направлении обогащения его белком, синтезируемым бактериями, дрожжами или грибами (получение кормов, кормовых и пищевых добавок).

Так, комплексная очистка сточных вод позволяет получить энергетически пригодный биогаз, удобрения, пищевые и кормовые добавки, избавиться от неприятных запахов, сопровождающих аэробное разложение органических загрязнений сточных вод.

В пищевой промышленности все большее применение находит мембранная технология, которая решает вопросы как ресурсосбережения, так и экологии. Она используется при очистке технологической воды; очистке сточных вод пищевых производств с извлечением жира, белка и других ценных компонентов; концентрировании экстрактов красителей из кожуры винограда, свеклы; очистке газовых выбросов; переработке отходов (производство сухих кормовых дрожжей) и т.д.

Жизнь человека есть постоянное взаимодействие как с природной, так и с социальной средой. Взаимодействие человека с социальной средой в настоящее время является наиболее доминирующим. Поэтому познание биологических и социальных аспектов экологии питания человека в теоретическом плане должно начинаться с основного биологического закона К.Ф. Рулье и И.М. Сеченова, т.е. закона "О единстве организма и необходимых для его жизни условий".

Большое значение в экологии питания человека имеет его взаимодействие с природной средой. Особое внимание уделяется ландшафтному комплексу, т.е. миграции человека, связанной с конкретными биологическими провинциями, создаваемыми антропогенным фоном, а следовательно, и с качеством продуктов, производимых в той или иной провинции.

8

Считают, что в экологии человека ведущим фактором является не ме- дико–биологические аспекты, а социально–экономические отношения, в которых первостепенное значение отводится такому фактору, как обеспеченность населения продуктами питания. Обусловлено это тем, что в решении проблемы повышения производства продуктов питания должны применяться новые биотехнологии, в частности, генная инженерия. Новая биотехнология – это прежде всего создание генетически модифицированных источников пищи (ГМИ). Полагают, что генетическая модификация традиционных сельскохозяйственных растений придаст им устойчивость к болезням, вредителям, действию пестицидов и других загрязняющих веществ.

Питание населения страны относится к числу важнейших факторов, определяющих здоровье нации, ее потенциал и перспективы развития. Недостаток или биологическая неполноценность продуктов питания приводит к тяжелым экономическим и социальным последствиям. Рациональное питание является залогом продления жизни человека, повышения устойчивости организма к неблагоприятным факторам воздействия окружающей среды, обеспечивает нормальное развитие детей и в конечном итоге является ключевым условием прогресса и качества жизни. В Концепции государственной политики в области здорового питания населения на период до 2005 г. отмечается, что за последнее десятилетие продолжительность жизни значительно снизилась, увеличилось число сердечно–сосудистых, онкологических заболеваний, что в значительной степени обусловлено нарушением полноценного питания. Данные нарушения связаны как с недостаточным потреблением пищевых веществ, в первую очередь витаминов, макро– и микроэлементов, полноценных белков, пектиновых веществ и нерациональным их сочетанием, а также употреблением продуктов, загрязненных различными веществами как природного, так и антропогенного характера (промышленные выбросы, применение минеральных удобрений, пестицидов и т.д.).

Первым и важнейшим принципом питания населения является обоснованное соотношение основных пищевых и биологически активных веществ

– белков, жиров, углеводов, витаминов, макро– и микроэлементов в зависимости от места проживания человека, возраста, пола, характера трудовой деятельности. Учение о сбалансированном питании, т.е. о соотношении в рационе белков, жиров и углеводов в России было разработано М.Н. Шатерниковым. М.Н. Шатерников и П.Н. Диатропов предложили и первые отечественные нормы белка: 110 г в сутки (из них 100 г усвояемых) при работе средней тяжести и 130 г (115 г усвояемых) при выполнении тяжелого физического труда. Данные разработки были продолжены в Институте питания АМН О.П.Молчановой.

В период деятельности М.Н. Шатерникова (1923–1939 гг.) было определено оптимальное соотношение белка, жира и углеводов в рационе человека. По его данным это соотношение в рационе человека должно находить-

9

ся в пределах 1:1:5. В таком виде этот принцип баланса основных пищевых веществ сохранился и до наших дней. Чуть позже в данную формулу соотношения основных питательных веществ были внесены изменения. Рекомендуется соотношение белков, жиров и углеводов в рационах иметь в таких пределах как 1:1:4, однако для людей, занятых тяжелым физическим трудом, соотношение белков, жиров и углеводов должно находиться в пре-

делах 1:1:5.

Внастоящее время рекомендуется, чтобы в рационе человека на каждую белковую калорию приходилось 2 жировые, 3 углеводные, а потребность в витаминах определять по калорийности пищи, т.е. на 1000 ккал.

Особое внимание уделяется при этом качеству продуктов питания. Качество продуктов определяется их безопасностью и пищевой ценностью. Безопасность продуктов питания заключается в том, что они не должны содержать токсических элементов и пищевых контаминантов, опасных для жизни человека. Следовательно, необходимо углублять исследования по определению химического состава пищевых продуктов, обогащенных различными нутриентами, а также расширять фундаментальные исследования

вобласти биохимии и физиологии питания, что даст возможность изучать метаболизм пищевых ингредиентов, выявлять опасные контаминаты пищи, обуславливающие аллергию, фармакологическое воздействие и ряд других факторов.

Всвязи с различного рода рекламной информацией о том или ином продукте следует уделять особое внимание минеральному комплексу, отдельным жировым композициям, пектину и другим нутриентам, повышающим общую резистентность организма к неблагополучным воздействиям окружающей среды и предотвращающим такие заболевания, как сердечно– сосудистые, злокачественные новообразования и др. Это особенно важно с той точки зрения, что в последнее время во всех регионах страны ухудшается экологическая обстановка, ухудшается качество питьевой воды, резко нарушается структура питания и, в первую очередь, белковое, минеральное, витаминное, недостает в пище и пектиновых веществ.

Исходя из экологической и социальной ситуации, сложившейся в стране, целесообразно было бы расширить исследования по разработке и уточнению норм питания особенно белкового, витаминного, минерального для различных групп населения.

Особую актуальность на сегодняшний день, на наш взгляд, приобретают вопросы информации о действии того или иного ингредиента, содержащегося в готовых продуктах питания и пищевом сырье как растительного, так и животного происхождения, на здоровье человека, а также о влиянии синтетических добавок на качество продукта и усвояемость питательных веществ, содержащихся в пище.