Инновационные технологии пищевой промышленности

Введение

Пищевая промышленность является стратегической отраслью экономики, которая способна обеспечивать здоровье всего человечества и продовольственную безопасность каждой страны и всего мира в целом.
Важнейшая характеристика уровня жизни- это уровень удовлетворения потребностей населения в качественных и доступных пищевых продуктов.
Повышение качества продуктов питания, расширение в связи с этим их ассортимента, увеличение сроков хранения, а также экологическая безопасность продуктов питания оказывает значительное влияние на состояние здоровья населения, а также на продолжительность его жизни.
Современная обстановка в мире актуализирует задачу повышения не только экономической и социологической, но и экологической эффективности пищевой промышленности. Решение поставленной задачи возможно только при резком повышении инновационной активности предприятий пищевой промышленности, которая способна привести к освоению новых продуктов питания, увеличению их срока хранения и пр.
Объект исследования- инновационные технологии пищевой промышленности.
Предмет исследования- инновационная деятельность предприятий, возникающая в ходе использования инновационных технологий.
Целью работы является рассмотрение инновационных технологий пищевой промышленности, как главных инструментов решения глобальных проблем человечества.
Задачи исследования:
проследить историю развития инновационных технологий пищевой промышленности;
выявить основные тенденции их развития на современном этапе;
рассмотреть инновационные технологии пищевой промышленности будущего.
Теоретической базой исследования являются труды отечественных ученых в области естественно- научных основ инновационных технологий: Г.В. Алексеев, Е. Береснева, А.М. Мамаева, Е.В. Михалев, Г.В. Павлова и др.
В ходе исследования применялись следующие методы: метод синтеза, сравнения, исторический метод, а также метод анализа.
структура работы состоит из введения, трех параграфов, заключения и списка литературы.


1 История инновационного развития пищевой промышленности


На первый взгляд может показаться, что инновационное развитие пищевой промышленности началось не так давно. Однако свою основу развитие пищевой промышленности берет с древнейших времен.
Изначально человек производил продукты питания для своего домашнего потребления. Дальнейшее совершенствование способов приготовления еды, а также создание новых и необходимых орудий труда способствовали формированию ремесел и отраслей производства, что привело к появлению рынка продуктов питания.
Справедливо будет отметить, что на формирование инноваций в пищевой промышленности огромное влияние оказывали технические революции, в процессе которых происходил переход от одной формы производства к другой. Техническая революция всегда сопровождалась появлением инновационных изобретений, которые вызывали коренные изменения в различных сферах жизни человека.
Всего за историю человечества произошло четыре технических революции:
первая хозяйственная революция, в ходе которой человек освоил огонь (800- 400 тыс. лет до н.э.);
неолитическая революция, которая изменила форму хозяйствования с присваивающей на производящую (5- 4 тыс. лет до н.э.);
промышленная революция сопровождалась переходом от ручного труда к применению в производстве техники (18 в.);
научно- техническая революция, сопровождающаяся полным переворотом в развитии пищевой промышленности (началась примерно в середине 20 века) [7].
В первую очередь, на инновационный взрыв в пищевой промышленности серьезное влияние оказывало экономическое развитие общества. Так, вплоть до 18 века оно было крайне медленным и слабым. Например, уровень жизни в 15- 14 века практически не имел отличий от такового в 9- 10 веках.
Промышленная революция 18 века активировала начало индустриализации общества, в ходе которой ремесленное и мануфактурное производство продукции было заменено на машинное, что ускорило экономический рост многих государств (России, США, Франции, Германии). Именно этот момент можно считать началом зарождения и развития промышленного производства, в частности пищевого.
Таким образом, промышленное производство продуктов питания началось сравнительно недавно, но научно- техническая революция позволила достичь некоторых инновационных результатов (табл. 1) [7].

Таблица 1
Взаимосвязь научно- технического прогресса с инновационным развитием пищевой промышленности
Этап Наука Технологии и техника Пищевые производства Преимущества
1790-1840 гг. индивидуальная научная деятельность паровой двигатель, станкостроение

ручной труд концентрация производства на фабриках и заводах
1840-1890 гг. специализация научных направлений электродвигатель, железные дороги механизация отдельных технологических процессов механизация производственных процессов
1890-1940 гг. специализация научного труда (НИИ) электрификация, автомобилестроение комплексная индустриализация механизация и стандартизация производства
1940-1990 гг. превращение науки в отрасль научного хозяйства атомный реактор, реактивный двигатель, электроника высокопроизводные поточные линии автоматизация производства
с конца 20 века возникновение новых научных направлений (пищевой химии, биотехнологии, нанотехнологии и т.п.) компьютерные технологии (АСУП, АРМ) конструирование пищевых продуктов с заданными свойствами и составом увеличение сроков хранения, уменьшение производственных потерь при переработке сырья и хранение готовой продукции
Таким образом, научно- технический прогресс оказывает прямое влияние на развитие инновационных технологий в пищевой промышленности.
Итак, основными инновациями 19 века в сфере промышленного производства продуктов питания стали:
1810 г.- впервые был получен сахар промышленным путем в России;
1860 г. –в Швейцарии промышленным путем был получен шоколад;
1870 г.- во Франции на производстве были получены первые хлебопекарные дрожжи;
1880 г.- набрало оборот промышленное производство колбасных изделий (лидеры Россия и США), а также активно развивалось промышленное пивоварение и виноделие с использованием микроорганизмов (Германия) [2].
В 20 веке промышленное производство достигло своего развития. Человечество освоило промышленное производство практически всех продуктов питания.
К основным инновационным технологиям пищевой промышленности первой половины 20 века можно отнести:
1900 г.- первое промышленное производство замороженных продуктов (США);
1910 г.- первое промышленное производство кисломолочных напитков и гидрогенизированных жиров (Россия);
1920 г

. – первое промышленное производство продуктов способом сублимационной сушки (США), а также впервые был разработан и применен экстракционный метод промышленного производства растительных масел (СССР), одновременно с этим велась разработка теории сепарирования молока (СССР);
1930 г.- СССР начал промышленное производство хлебобулочных изделий, одновременно с этим разрабатывая теорию кристаллизации сахара, Италия начала промышленное производство макаронных изделий;
1940 г. в США был разработан и внедрен метод асептической обработки и упаковки продуктов питания с помощью высоких температур (соки, молоко и пр.), в СССР стартовало промышленное производство шампанского;
1950 г. труды Англии и США в области разработки технологий хранения плодов и овощей в условиях контролируемой газовой среды увенчались успехом и этот метод стал применяться в промышленности, помимо всего этого, в этот период возникает биотехнология, которая активно используется в Японии и США [7].
И наконец, вторая половина 20 века ознаменовалась разработкой технологий, направленных не просто на производство большого количества продуктов питания, а на создание их качества и возможности длительного хранения.
Здесь можно отметить появление следующих инновационных технологий:
1960 г. США стали применять компьютерный контроль в пищевых производствах, в Японии разработали теорию функционального питания, СССР активно работает над теорией получения продуктов с заранее заданными свойствами;
1970- США разработали систему анализа опасных факторов в критических точках с целью повышения степени безопасности и уровня качества пищи;
1980 г. – для увеличения сроков хранения продуктов стали применять дезинфекцию и стерилизацию продуктов с помощью радиации;
1990 г. – разработанная еще в 70- х гг. А.А. Покровским концепция здорового питания получила международное признание [2].
Таким образом, конец 20 века стал для пищевой промышленности основой для ее инновационного развития, которое базировалось, главным образом, на достижениях информатики, биотехнологии, генной инженерии, нанотехнологии и пр.


2 Современные тенденции развития инновационных технологий пищевой промышленности

Современные тенденции развития инновационных технологий пищевой промышленности во всем мире основаны в первую очередь на потребительском спросе.
Потребительский спрос сегодня диктует следующие условия:
продукт должен быть высокого качества и оказывать минимальное отрицательное воздействие на здоровье потребителей;
оптимальная цена готовых продуктов (что требуют другие отрасли).
Как ранее уже было замечено, что вопрос здорового питания интересовал ученых уже давно. Так, теория Покровского нашла свое признание только лишь в 1970 г. Однако, в то время все внимание уделялось количественным характеристикам выпускаемой продукции, поэтому вопросы производства здоровой пищи стали актуальными в последние десятилетия, когда этого стал требовать сам потребитель.
Сегодня ученые разрабатывают современные технологии, которые должны улучшить качественный состав пищевых продуктов, обогатив тем самым рацион человека необходимыми витаминами и питательными веществами. Кроме всего этого, разработка концепции здорового питания позволит производителю предложить покупателю экологически безопасную продукцию, повысив тем самым ее конкурентоспособность.
Главным направлением дальнейшего развития в этом вопросе является разработка функционального питания для различных категорий населения.
На рис. 1 представлена диаграмма продажи продуктов функционального питания в мире (по состоянию на 2017 г.) [8].

Рис. 1. Диаграмма продаж продуктов функционального питания

Таким образом, зародившись в Японии в 1955 г., идея такого питания в 21 веке распространилась на потребительские рынки других государств. Кроме того, наблюдаются тенденции его дальнейшего совершенствования: дифференциация по возрастам, по хроническим болезням и т.д.
Следует отметить тот факт, что, если за рубежом функциональное питание принято как новый вид продовольствия уже около 50 лет назад, то в России это произошло только лишь с принятием в 2005 году ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые функциональные. Термины и определения». Это стало стимулятором для развития индустрии функционального питания в РФ. Однако, диаграмма на рис. 1 показывает, что данные продукты не получили широкого распространения на российском рынке.
Другой тенденцией современного развития инновационных пищевых технология является дальнейшее усовершенствование системы хранения продуктов. Помимо этого, специальная обработка продуктов позволит не только повысить его сроки хранения, но и сохранить его полезные свойства [6].
Здесь стоит отметить огромный вклад нашего профессора И.А. Радаевой, которая разработала технологию введения дигидрокверцитина в состав молочных продуктов, что увеличивает сроки хранения последних в 2- 2,5 раза, а также позволяет исключить применение для этих целей синтетических добавок.
Стоит обратить внимание на то, что открытие возможности применения дигидрокверцетина позволил применять его не только в пищевой промышленности, но и также в медицине (в виде лекарственных добавок, способствующих укреплению здоровья), в сельском хозяйстве (снижает болезни сельскохозяйственных культур).
Еще одной заслугой Радаевой было применение рассматриваемой биодобавки в птицеводстве и животноводстве, которая позволила снизить сроки откормки птиц и животных без применения антибиотиков- это весомый и качественный шаг к оздоровлению населения и пищевой независимости РФ.
Еще одной инновационной технологией современности является применение заменителей сырья. В качестве них чаще используют соевые препараты (муку, белковый концентрат, изолят). Кроме того, все чаще на прилавках магазинов можно встретить продукты, в которых основное сырье заменено (например, молоко или сыр без лактозы).
Интересно, что в ряде стран соя стала одной из ведущих культур. Так, в США она занимает третье место среди возделываемых сельскохозяйственных культур. В целом, мировой сбор сои в 2017 г. составил 164,6 млн. т, для сравнения Россия за этот же период собрала лишь порядка 0,2 млн. т. [5].
Однако, стоит обратить внимание, что использование сои в продуктах питания не только снижает их себестоимость, но и позволяет использовать в производстве, например, мясо низкого качества. Поэтому, применение сои должно регулироваться законодательно с целью предупреждения развития рынка низкокачественных товаров.
Еще в прошлом веке для больных диабетом сахар заменяли сорбитом и ксилитом