5.3. Производство белков одноклеточных и многоклеточных

ОРГАНИЗМОВ

Крупномасштабное культивирование микроорганизмов как пря­мой источник белка для питания человека и животных рассматривалось в качестве способа решения проблемы нехватки пищи в Германии уже во время Первой мировой войны. Были разработаны технологические процессы культивирования пивных дрожжей, которые после обработки и высушивания добавляли в супы и колбасы. Во время Второй мировой войны эти процессы уже были хорошо отработаны.

Выражение «белки одноклеточных организмов» возникло в 60-е гг. применительно к бактериальной биомассе (преимущественно дрожжей), которая используется в качестве пищевого компонента жи­вотных и человека. Особенно привлекательным является тот факт, что питательной средой при культивировании бактерий зачастую являются отходы сельского хозяйства: жмых сахарной свеклы в производстве са­хара, подсолнечный жмых при получении растительного масла, молоч­ная сыворотка в производстве сыра, древесная стружка и опилки и т. п.

Интерес к этой проблеме вспыхнул после публикации результатов исследований, показывающих возможность производства таких белко­вых концентратов на основе углеводородов. Нефтяные компании финан­сировали развитие этих исследований не только по причине использова­ния углеводородов, но и в связи с благоприятными результатами пище­вых тестов и перспективами сбыта.

Первая крупномасштабная фабрика белкового концентрата была разработана совместной фирмой «British Petroleum» (Великобритания) и «Италпротеин» (Италия) в 1975 г, ее производительность составляла 100000 т/год; сырьем были нормальные парафины. Этой проблемой за­нялась и Япония, были построены 8 заводов производительностью 1500 т белка/год. Однако интерес к производству белка одноклеточных орга­низмов в 70-е гг. несколько снизился; отчасти из-за благоприятной сельскохозяйственной ситуации тех лет, но главным образом из-за не­совершенства технологий, не удаляющих некоторые токсические веще­ства из конечного продукта.

В 80-е гг. германская фирма «Хехст», отличающаяся на рынке своими высокими технологиями, разработала процессы получения вы­сококачественных белковых концентратов. В 80-е гг. одним из ведущих в мире производителем белков был СССР с его неисчерпаемой сырье­вой базой. В Финляндии сооружена фабрика, использующая гриб Paecilomyces в сульфитных стоках бумажных комбинатов; мощность фабрики - 10000 т белка/год.

В странах ЕЭС производится белковых концентратов около 25 млн т в год. Эти цифры говорят о рентабельности предприятий. Корм для скота становится дорогим из-за ограничения земельных угодий и по ряду других причин. Белки одноклеточных организмов имеют огромные преимущества: высокую скорость воспроизводства, доступность сырье­вых источников, решение проблем утилизации отходов многих пред­приятий и т. д. Кроме того, белки имеют постоянный и воспроизводи­мый состав, их легко витаминизировать, добавлять необходимые мик­роэлементы; их также легко изготовлять в виде гранул или таблеток, их хранение осуществляется намного легче, чем хранение растений или других кормов.

Тем не менее производители белка не рассматривают свою про­дукцию как заменитель белка в рационе животных: белковые концен­траты служат добавками к кормам, удешевляя их и повышая их каче­ство.

Следует отметить, однако, что производство белковых добавок развивается не столь быстро, как прогнозировалось в 60-70 гг. Дело в том, что в значительной степени ужесточились требования к безопасно­сти технологий, которые должны учитывать результаты всех необходи­мых токсикологических и пищевых испытаний.

Особенно осторожными следует быть в вопросах применения белковых концентратов в питании человека. Однако их использование для решения проблемы питания населения земли не имеет альтернати­вы, поскольку прогнозы свидетельствуют о том, что прирост населения не соответствует приросту продуктов питания. Можно с уверенностью сказать, что освоение микроорганизмов в питании человека только начинается.

Микроорганизмы начали использовать в производстве белковых продуктов задолго до возникновения микробиологии. Достаточно упо­мянуть всевозможные разновидности сыра, а также продукты, получае­мые путем ферментации соевых бобов. И в первом, и во втором случае питательной основой является белок. При выработке этих продуктов, при участии микробов, происходит глубокое изменение свойств белок- содержащего сырья. В результате получают пищевые продукты, кото­рые можно дольше хранить (сыр) или удобнее потреблять (соевый тво­рог). Микробы играют роль в производстве некоторых мясных продук­тов, предназначенных для хранения. Так, при изготовлении некоторых сортов колбасы используется кислотное брожение, обычно при участии комплекса молочнокислых бактерий. Образовавшаяся кислота способ­ствует сохранности продукта и вносит вклад в формирование его особо­го вкуса.

Этим, пожалуй, и ограничивается использование микроорганиз­мов в переработке белков. Возможности современной биотехнологии в этих производствах невелики, за исключением сыроделия. Другое дело - выращивание и сбор микробной массы, перерабатываемой в пищевые продукты: здесь биотехнология может проявить себя во всей полноте.