Гидроколлоиды в продуктах питания. Применение агара в кондитерской промышленности. Рынок гидроколлоидов



Как известно, пищевые гидроколлоиды играют важную роль в структуре, переработке, стабильности, вкусовых качествах, питании и пользе для здоровья продуктов питания, что делает их актуальной темой в науке о пищевых продуктах и технологиях. За последние 20 лет все больше исследователей предпочитают работать над темами, связанными с пищевыми гидроколлоидами, способствуя их ускоренному развитию и, таким образом, добиваясь замечательных результатов. В данной статье рассмотрены наиболее вжные свойства пищевых гидроколлоидов, их применение в кондитерской промышленности, главные страны импортеры, а также перспективы развития данного рынка. [1].

Ключевые слова: пищевые гидроколлоиды, конструкция структуры питания, безопасность, рынок гидроколлоидов.

Keywords: food hydrocolloids, food structure design, safety, hydrocolloid market.

В настоящее время все более актуальными становятся вопросы качества питания населения. В России, как и во всем мире, активно повышается спрос на продукты функционального назначения.

Под функциональными продуктами питания понимают продукты питания, содержащие пищевые ингредиенты, которые приносят пользу здоровью человека: повышают сопротивляемость к заболеваниям, улучшают течение многих физиологических процессов в организме, позволяют ему долгое время сохранять активность [2, с. 48].

Сегодня, особенно сейчас, когда над всем миром повисла угроза высокой заболеваемости COVID-19, так остро встал вопрос о здоровом образе жизни. Люди следят за своим питанием, физическими нагрузками и даже образом мыслей.

На рынке потребительских товаров отмечается дефицит кондитерских изделий, обогащенных витаминами, минеральными веществами, другими важными нутриентами, что свидетельствует о необходимости проведения теоретических и практических разработок в этом направлении. Важное место среди данных продуктов занимают пищевые гидроколлоиды. [1].

Исключительно благодаря своим коллоидным свойствам гидроколлоиды, выделяемые из морских водорослей, широко применяются в качестве гелеобразователей. [4].

Наиболее важными являются агары, альгинаты и каррагинаны, которые производятся в промышленных масштабах в виде бесцветных порошков.

Агар — это образующий прочные гели гидроколлоид, получаемый из красных морских водорослей Белого моря и Тихого океана. С химической точки зрения агар построен, с незначительными вариациями, из чередующихся молекул D-галактозы и 3,6-ангидро-1-галактозы с небольшим содержанием сульфатного эфира. Можно также добавить, что агар представляет собой смесь полисахаридов, образованных линейно связанными между собой право- и левовращающимися галактозами.

Являясь первым фитоколлоидом, который начал использоваться человеком, агар стал также одним из первых пищевых ингредиентов, признанным в 1972 г. безопасным для здоровья (GRAS) Федеральным управлением по вопросам качества продовольствия и медикаментов США. Основанием для такого заключения явились позитивные результаты его применения на протяжении более трехсот лет на Дальнем Востоке. Он прошел также все необходимые испытания, касающиеся проверки его токсикологических (FDA 1973а), тератогенных (FDA 1973b) и мутагенных (FDA 1973с) свойств.

Агар-агар, или агар (Е 406), является в настоящее время классическим представителем класса загустителей, стабилизаторов и гелеобразующих веществ. Название этого полимера имеет малазийское происхождение и означает «-мелирующий продукт питания из водорослей».

Свойства агара различаются в зависимости от его происхождения. Обычно агар состоит из смеси агароз, различающихся по степени полимеризации; в их состав могут входить разные металлы (калий, натрий, кальций, магний) и присоединяться по месту функциональных групп. В зависимости от соотношения полимеров, вида металлов значительно изменяются свойства агар-агара.

Агар незначительно растворяется в холодной воде и набухает в ней, в горячей же воде образует коллоидный раствор, при остывании превращающийся в прочный студень, обладающий стекловидным изломом.

Применяют его в кондитерской промышленности при производстве желейного мармелада, пастилы, зефира, мясных и рыбных студней, желе, пудингов, мороженого, для предотвращения образования кристалликов льда, а также при осветлении соков. В Японии в настоящее время производится более 100 видов агар-агара для получения продуктов с заданной консистенцией.

С гигиенической точки зрения агар безвреден, и во всех странах допускается его использование в пищевых целях. Концентрация его не лимитирована и обусловлена рецептурами и стандартами на пищевые продукты. [3].

Желеобразующая способность агара в 10 раз выше, чем у желатина, а значит это также влияет на производство и конечную стоимость продукта, которую, в условиях высоко спроса на продукты данного сегмента, можно регулировать в кратчайшие сроки. Комплексная переработка бурых водорослей включает последовательное получение водо-, спирто- и кислоторастворимых биологически активных соединений (йод, аминокислоты, маннит, минеральные компоненты, липиды, и др.). После экстрагирования всех растворимых биологически активных компонентов водорослевую массу можно направлять на производство неочищенных от клетчатки или очищенных биогелей (конечный продукт для профилактики и лечения гастроэнтерологических заболеваний или использования в косметологии), что в любом случае делает производств абсолютно безотходным. [8].

На сегмент именно загустителей (таких, как желатин, агар и др.) приходится наибольшая доля рынка. [5]. Желатин занимает первое место в мировом рынке гидроколлоидов из-за его широкого использования в пищевых продуктах таких как конфеты, мороженое и десерты, но он получен из животного сырья, что не гарантирует экологичность производства и позитивное отношение потребителей к продукции, т. к. в мире велико влияние вегетарианства. По данным глобального исследовательского отчета «Рынок пищевых гидроколлоидов» за 2020–2024 г. ожидается, что индустрия в ближайшие пять лет вырастет примерно на 6,5 % в среднем на CAGR и достигнет 5750 миллионов долларов США в 2024 году по сравнению с 3950 миллионами долларов США в 2019 году. [7].

Рис. 1. Мировой рынок гидроколлоидов 2014–2025 Источник: GrandViewResearch

По общей тенденции к росту отрасли на агар приходится небольшая доля, хотя это абсолютно незаслуженно за счет вариантов его использования и богатого минерального состава. Полная утилизация отходов производства гарантирует экологическую безопасность. Одной из важнейших причин внесения изменений в развитие отрасли стоит именно инновационное перепрофилирование индустрии с сырья животного происхождения на растительное. [6].

Комплексный подход к обработке и выпуску продукции на основе компонентов растительного происхождения является наиболее перспективной и экономически выгодной методологией для современного мира. В связи с мировой популярностью использования и значительным ростом индустрии важно не пропустить момент ее становления и принять полноценное участие в изменении тенденций производства. [8].

Изготовление кондитерских изделий с использованием сырья из бурых и красных водорослей положительно скажется на здоровье нации и экономики страны в целом, поскольку позволит отказаться от закупки импортных аналогов, особенно у гиганта рынка гидроколлоидов — Китая. Мы сможем создать уникальные кондитерские изделия, которые будут не просто вкусными, но и полезными, что в корне изменит представление у людей о здоровой и полезной пище. [9].

Рис. 2. Мировой рынок гидроколлоидов по регионам на 2020–2025 г. Источник: Mordor Intelligence. [11]

Северная Америка, вероятно, станет свидетелем значительного роста. Азиатско-Тихоокеанский регион является самым быстрорастущим рынком на мировом рынке гидроколлоидов. Увеличение спроса на функциональные продукты питания, в сочетании с ростом покупательной способности среднего класса на душу населения, скорее всего, будет способствовать росту рынка. Растущий спрос на продукты растительного происхождения, рост кондитерской промышленности и старение населения — это лишь немногие факторы, влияющие на рынок. Южная Корея — один из самых быстрорастущих рынков, движимый чрезвычайно сознательным имиджем городского населения, высокой зависимостью от импортных продуктов питания и общей тенденцией к нездоровому образу жизни, которая заставляет уделять больше внимания здоровому питанию. [10].

Большинство крупных игроков базируются в Северной Америке и Европе. Основными игроками рынка являются Ashland, Cargill, Incorporated, CP Kelco US Inc., DuPont и Koninklijke DSM NV. Инновация нового продукта является наиболее предпочтительным стратегическим подходом, принятым большинством компаний, участвующих на рынке гидроколлоидов. [11].

Литература:

1. SciencDirect//URL:https://sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0268005X19329789 (дата обращения: 20.09.2020)
2. Локтев Д. Б., Зонова Л. Н. Продукты функционального назначения и их роль в питании человека // Вятский медицинский вестник, 2010. — № 2. — С. 48–53
3. Донченко Л. В. Пищевая химия. Гидроколлоиды. — М., 2018. — Глава 3 — С. 114 //URL:https://studme.org/248938/tehnika/gidrokolloidy_poluchaemye_vodorosley (дата обращения: 20.09.2020)
4. Перковец М. В. // Пищевые ингредиенты. Сырьё и добавки, 2012– С. 118
5. The Observatory of Economic Complexity // URL: https://clck.ru/LxbpW (дата обращения: 18.09.2020)
6. GrandViewResearch //URL: https://grandviewresearch (дата обращения 21.09.2020)
7. Beltsville human nutrition reserch cetrer // URL: https://www.ars.usda.gov/northeast-area/beltsville-md-bhnrc/beltsville-human-nutrition-research-center/ (дата обращения: 21.09.2020)
8. Hydrocolloid Market 2019 — Global Industry Research Update, Regional Outlook and Forecast to 2024 // URL: https://clck.ru/LxbZo (дата обращения: 20.09.2020)
9. Kulushtayeva B., Nurymkhan G., Burakovskaya N., SHADRIN M., Smirnova T., Sagina O., Mirgorodskaya M., Smirnov S. Physical and chemical profile and food safety of gluten free bread // EURASIAN JOURNAL OF BIOSCIENCES. № 2–2019.-S. 1081–1087
10. Adroit Market Research // URL: https://clck.ru (дата обращения: 20.09.2020)
11. Mordor Intelligence //URLhttps://www.mordorintelligence.com/industry-reports/hydrocolloids-market (дата обращения 20.09.2020)