Искусственная пища. 
Органическая химия

Для нормального функционирования животный организм, в том числе и организм человека, должен ежедневно, кроме воды и неорганических солей, получать с пищей белки, углеводы, жиры и в незначительных количествах другие органические вещества.

Анализ данных по производству, потреблению и составу продуктов питания показывает, что более половины мирового населения питается неудовлетворительно. В первую очередь это связано с недостатком белков, особенно животного происхождения. Для удовлетворения минимальной потребности человечества в белках их производство необходимо увеличить на 30%.

Возможности решения проблемы белкового питания традиционными методами ограничены рядом причин. Для традиционной сельскохозяйственной технологии характерен низкий выход, потери белков и других пищевых веществ на разных стадиях и ряд других недостатков, которые принципиально ограничивают эффективность производства и качество продукции. В то же время имеются значительные потенциальные ресурсы пищевого белка, используемого крайне нерационально или совершенно не используемого для питания. Это прежде всего относится к белкам дрожжей и других одноклеточных, белкам семян масличных и зерновых культур, обрата молока, малоценных пород рыбы, других морепродуктов и т. п.

Основная причина, затрудняющая широкое применение этих белков для питания, состоит в их низкой привлекательности для потребителя.

Белки обычно бесцветны, лишены запаха и вкуса. Поэтому практически невозможно включить изолированные белки в рацион питания человека. Возможности использования белков в качестве добавок к традиционным пищевым продуктам также ограничены, так как значительные количества добавок обычно искажают уникальную структуру и изменяют комплекс свойств обогащаемого продукта, ухудшая его вкусовые и потребительские качества. Таким образом, масштабы потребления пищевых белков, а следовательно, масштабы их производства и реальные ресурсы определяются возможностью получения на основе этих белков вкусной и недорогой пищи.

В последние годы все большее значение приобретает качественно новое направление в производстве пищи. Оно заключается в переработке белков различного происхождения в искусственные продукты питания. Производство таких продуктов осуществляется практически индустриальными методами, что позволяет использовать для питания огромные ресурсы белка с минимальными его потерями, дает стандартную продукцию. При этом желательно, чтобы по составу они отвечали требованиям сбалансированного питания и превосходили в этом отношении большинство традиционных продуктов, особенно растительных. Если же говорить об искусственной пище неприродного происхождения, то ее синтез обязательно должен включать в себя синтез L-a-аминокислот. Физиологическими опытами по питанию высших животных искусственными смесями аминокислот было выяснено, что не все аминокислоты должны обязательно поступать с пищей. Некоторые ами;

• 513
• 17 — 9286 Граплбсрг нокислоты могут синтезироваться в организме животных из кетокислот взаимодействием последних с аммиаком или другими аминокислотами (такие кислоты называются заменимыми). Другие не синтезируются животными организмами и должны доставляться с пищей — незаменимые аминокислоты. В связи с этим все аминокислоты, входящие в состав природных белков, разделяются на две группы: заменимые и незаменимые аминокислоты^[1].

Незаменимые аминокислоты.

• 1. Валин
• 2. Лейцин
• 3. Изолейцин
• 4. Треонин
• 5. Метионин
• 6. Фенилаланин
• 7. Триптофан
• 8. Лизин
• 9. Гистидин

Заменимые аминокислоты.

• 1. Глицин
• 2. Аланин
• 3. Глутаминовая кислота
• 4. Аспарагиновая кислота
• 5. Серин
• 6. Цистин
• 7. Тирозин
• 8. Пролин
• 9. Оксипролин
• 10. Цистеин
• 11. Аргинин

Полноценная белковая пища должна обязательно содержать все незаменимые аминокислоты. Отсутствие их в пище приводит к заболеванию и гибели животного.

Искусственный синтез белковых пищевых продуктов должен включать следующие этапы:

• 1) многотоннажный дешевый метод синтеза, по крайней мере, незаменимых а-аминокислот;
• 2) выделение антиподов L-ряда из синтетической рацемической смеси (или стереонаправленный синтез)^[2];
• 3) структуризация пищи (желе, икра и т. д.) и придание ей привычного цвета и запаха.

При сравнении различных путей индустриального получения пищевых веществ все же наиболее перспективным представляется биотехнологический синтез. И у нас, и за рубежом были начиная с 60-х годов XX столетия развернуты комплексные работы по выращиванию дрожжей на углеводородах нефти. Получаемая биомасса содержит около 40% полноценного по аминокислотному составу белка, а также жиры и витамины. Проведены опыты по использованию этих дрожжевых белков непосредственно в питании животных. Естественно, что для этого полезные составные части должны быть выделены, очищены от ядовитых ингредиентов или имеющих сомнительную питательную ценность и превращены в пищевые формы, обладающие запахом и вкусом. В настоящее время эти работы (на нефтяном сырье) свертываются в связи с потенциальной опасностью действия этих смесей как канцерогенов и экологической опасностью производств.

• [1] В зависимости от вида высших животных это деление аминокислотможет иметь и несколько другой вид. Ряд авторов предлагают выделять ичастично заменимые аминокислоты, но это не всегда достаточно обосновано.
• [2] При использовании аминокислот в качестве кормовых добавок длясельскохозяйственных животных можно использовать и рацемическиесмеси.