Пищевая переработка — это преобразование сельскохозяйственных продуктов в продукты питания или одной формы продуктов питания в другие формы. Пищевая переработка принимает множество форм: от измельчения зерна в сырую муку, домашней готовки до сложных промышленных методов, используемых при изготовлении полуфабрикатов. Некоторые методы пищевой переработки играют важную роль в сокращении пищевых отходов и улучшении сохранности продуктов питания, тем самым снижая общее воздействие сельского хозяйства на окружающую среду и повышая продовольственную безопасность.
Классификация Nova группирует продукты питания в соответствии с различными методами их обработки.
Первичная обработка продуктов питания необходима для того, чтобы сделать большинство продуктов съедобными, в то время как вторичная обработка продуктов питания превращает ингредиенты в привычные продукты, такие как хлеб. Третичная обработка продуктов питания приводит к получению ультраобработанных продуктов и широко критикуется за то, что способствует перееданию и ожирению, содержит слишком много сахара и соли, слишком мало клетчатки и в остальном нездорова с точки зрения диетических потребностей людей и сельскохозяйственных животных.
Уровни обработки
Первичная обработка пищевых продуктов
Первичная переработка пищевых продуктов превращает сельскохозяйственные продукты, такие как сырые зерна пшеницы или скот, в то, что в конечном итоге можно употреблять в пищу. В эту категорию входят ингредиенты, которые производятся с помощью древних процессов, таких как сушка, обмолот, провеивание и помол зерна, очистка орехов и разделка животных на мясо. Сюда также входит обвалка и разделка мяса, заморозка и копчение рыбы и мяса, извлечение и фильтрация масел, консервирование продуктов, сохранение продуктов путем облучения продуктов и просвечивание яиц, а также гомогенизация и пастеризация молока.
Проблемы загрязнения и порчи при первичной обработке пищевых продуктов могут привести к значительным угрозам общественному здоровью, поскольку полученные продукты питания используются очень широко. Однако многие формы обработки способствуют повышению безопасности пищевых продуктов и увеличению срока годности до того, как они испортятся. Коммерческая обработка пищевых продуктов использует такие системы контроля, как анализ опасностей и критических контрольных точек (HACCP) и анализ характера и последствий отказов (FMEA), чтобы снизить риск причинения вреда.
Вторичная переработка пищевых продуктов
Вторичная переработка пищевых продуктов — это повседневный процесс создания продуктов питания из ингредиентов, готовых к употреблению. Выпечка хлеба, независимо от того, производится ли он дома, в небольшой пекарне или на большой фабрике, является примером вторичной переработки пищевых продуктов. Ферментация рыбы и изготовление вина, пива и других алкогольных напитков являются традиционными формами вторичной переработки пищевых продуктов. Колбасы — это распространенная форма вторичной переработки мяса, полученная путем измельчения (измельчения) мяса, уже прошедшего первичную обработку. Большинство методов вторичной переработки пищевых продуктов, известных человечеству, обычно описываются как методы приготовления пищи.
Третичная переработка пищевых продуктов
Третичная обработка пищевых продуктов — это коммерческое производство того, что обычно называют обработанными продуктами. Это готовые к употреблению или разогреваемые и поданные на стол продукты, такие как замороженные блюда и разогретые блюда для авиаперелетов.
История
Обработка пищевых продуктов восходит к доисторическим временам, когда грубая обработка включала ферментацию, сушку на солнце, консервирование с солью и различные виды приготовления пищи (такие как обжаривание, копчение, приготовление на пару и выпекание в духовке). Такая базовая обработка пищевых продуктов включала химические ферментативные изменения базовой структуры пищи в ее естественной форме, а также служила для создания барьера против поверхностной микробной активности, вызывающей быстрое разложение. Консервирование солью было особенно распространено для продуктов, которые составляли рацион воинов и моряков до появления методов консервирования. Доказательства существования этих методов можно найти в трудах древнегреческой, халдейской, египетской и римской цивилизаций, а также в археологических свидетельствах из Европы, Северной и Южной Америки и Азии. Эти испытанные и проверенные методы обработки оставались по сути теми же до наступления промышленной революции. Примеры готовых блюд также относятся к периоду до доиндустриальной революции и включают такие блюда, как корнуэльская паста и хаггис. Как в древние времена, так и сегодня в современном обществе они считаются обработанными продуктами.
Современные технологии обработки пищевых продуктов, разработанные в 19 и 20 веках, были разработаны в значительной степени для удовлетворения военных нужд. В 1809 году Николя Аппер изобрел герметичную технологию розлива в бутылки, которая сохраняла еду для французских войск, что в конечном итоге способствовало развитию консервирования, а затем и консервирования Питером Дюраном в 1810 году. Хотя изначально консервы были дорогими и несколько опасными из-за свинца, используемого в банках, позже они стали основным продуктом во всем мире. Пастеризация, открытая Луи Пастером в 1864 году, улучшила качество и безопасность консервированных продуктов и положила начало консервированию вина, пива и молока.
В 20 веке Вторая мировая война, космическая гонка и растущее общество потребления в развитых странах способствовали развитию пищевой промышленности благодаря таким достижениям, как распылительная сушка, выпаривание, концентраты соков, сублимационная сушка и внедрение искусственных подсластителей и красителей. и такие консерванты, как бензоат натрия. В конце 20-го века были разработаны такие продукты, как сушеные супы быстрого приготовления, восстановленные фрукты и соки, а также блюда самостоятельного приготовления, такие как пищевой рацион MRE. К 20 веку автоматические приборы, такие как микроволновая печь, блендер и ротиматик, проложили путь к удобному приготовлению пищи.
В Западной Европе и Северной Америке вторая половина 20-го века стала свидетелем роста стремления к удобству. Компании по переработке продуктов питания продавали свою продукцию в первую очередь работающим женам и матерям среднего класса. Замороженные продукты (часто приписываемые Кларенсу Бердсаю) обрели свой успех в продажах концентрированных соков и «телеужинов». Производители использовали воспринимаемую ценность времени, чтобы привлечь послевоенное население, и эта же привлекательность способствует успеху полуфабрикатов сегодня.
Преимущества и недостатки
Преимущества
Преимущества обработки пищевых продуктов включают удаление токсинов, сохранение, облегчение задач маркетинга и дистрибуции, а также повышение консистенции пищевых продуктов. Кроме того, это увеличивает ежегодную доступность многих продуктов, позволяет перевозить деликатные скоропортящиеся продукты на большие расстояния и делает многие виды продуктов безопасными для употребления в пищу, дезактивируя порчу и патогенные микроорганизмы. Современные супермаркеты не существовали бы без современных методов обработки пищевых продуктов, а длительные перевозки были бы невозможны.
Обработанные продукты обычно менее подвержены ранней порче, чем свежие продукты, и лучше подходят для транспортировки на большие расстояния от источника до потребителя. Когда они впервые появились, некоторые обработанные продукты помогли смягчить нехватку продовольствия и улучшить общее питание населения, поскольку сделали многие новые продукты доступными для масс.
Обработка также может снизить частоту пищевых заболеваний. Свежие материалы, такие как свежие продукты и сырое мясо, с большей вероятностью содержат патогенные микроорганизмы (например, сальмонеллу), способные вызывать серьезные заболевания.
Чрезвычайно разнообразная современная диета действительно возможна в широком масштабе только благодаря обработке продуктов питания. Транспортировка более экзотических продуктов, а также устранение большого количества тяжелого труда дает современному едоку легкий доступ к широкому разнообразию продуктов, невообразимому для его предков.
Процесс обработки часто может значительно улучшить вкус пищи.
Массовое производство продуктов питания в целом намного дешевле, чем индивидуальное производство блюд из сырых ингредиентов. Поэтому для производителей и поставщиков обработанных пищевых продуктов существует большой потенциал прибыли. Отдельные лица могут видеть выгоду в удобстве, но редко видят какую-либо прямую финансовую выгоду от использования обработанных продуктов по сравнению с домашним приготовлением.
Обработанная пища освободила людей от большого количества времени, затрачиваемого на подготовку и приготовление «натуральных» необработанных продуктов. Увеличение свободного времени дает людям гораздо больше выбора в образе жизни, чем позволялось ранее. Во многих семьях взрослые работают вне дома, и поэтому времени на приготовление пищи из свежих ингредиентов остается мало. Пищевая промышленность предлагает продукты, которые удовлетворяют множество различных потребностей: например, полностью готовые блюда, которые можно разогреть в микроволновой печи за несколько минут.
Современная переработка пищевых продуктов также улучшает качество жизни людей с аллергией, диабетиков и других людей, которые не могут употреблять некоторые обычные элементы пищи. Переработка пищевых продуктов также может добавлять дополнительные питательные вещества, такие как витамины.
Недостатки
Обработка пищи может снизить ее пищевую плотность. Количество потерянных питательных веществ зависит от пищи и метода обработки. Например, тепло разрушает витамин C. Поэтому консервированные фрукты содержат меньше витамина C, чем их свежие аналоги. Министерство сельского хозяйства США провело исследование сохранения питательных веществ в 2004 году, создав таблицу продуктов, уровней приготовления и питания.
Новые исследования, подчеркивающие важность богатой микробной среды в кишечнике для здоровья человека, показывают, что чрезмерная переработка пищевых продуктов (не ферментация) ставит эту среду под угрозу.
Добавлен натрий
Одним из основных источников натрия в рационе являются обработанные продукты. Натрий, в основном в форме хлорида натрия, т. е. соли, добавляется для предотвращения порчи, придания вкуса и улучшения текстуры этих продуктов. Американцы потребляют в среднем 3436 миллиграммов натрия в день, что превышает рекомендуемый предел в 2300 миллиграммов в день для здоровых людей и более чем в два раза превышает предел в 1500 миллиграммов в день для людей с повышенным риском сердечных заболеваний.
Добавленный сахар
Хотя нет необходимости ограничивать сахара, которые естественным образом содержатся в цельных необработанных продуктах, таких как свежие фрукты, употребление слишком большого количества добавленного сахара, содержащегося во многих обработанных продуктах, увеличивает риск сердечных заболеваний, ожирения, кариеса и диабета 2 типа. Американская кардиологическая ассоциация рекомендует женщинам ограничить добавленный сахар до 420 килоджоулей (100 ккал) или 25 граммов, а мужчинам — до 650 кДж (155 ккал) или около 38,75 граммов в день. В настоящее время американцы потребляют в среднем 1490 кДж (355 ккал) из добавленного сахара каждый день.
Потери питательных веществ
Обработка продуктов часто приводит к потере питательных веществ, что может затруднить удовлетворение потребностей организма, если эти питательные вещества не добавляются обратно посредством обогащения или фортификации. Например, использование высокой температуры во время обработки может привести к потере витамина C. Другим примером являются очищенные зерна, которые содержат меньше клетчатки, витаминов и минералов, чем цельные зерна. Употребление очищенных зерен, таких как те, которые содержатся во многих обработанных продуктах, вместо цельных зерен может увеличить риск высокого уровня холестерина, диабета и ожирения, согласно исследованию, опубликованному в «The American Journal of Clinical Nutrition» в декабре 2007 года.
Трансжиры
Продукты, прошедшие обработку, включая некоторые промышленные хлебобулочные изделия, десерты, маргарин, замороженную пиццу, попкорн для микроволновки и сливки для кофе, иногда содержат трансжиры. Это самый вредный тип жира, который может увеличить риск высокого уровня холестерина, болезней сердца и инсульта. В рекомендациях по питанию для американцев 2010 года рекомендуется свести потребление трансжиров к минимуму.
Другие потенциальные недостатки
Обработанные продукты питания на самом деле могут требовать меньше энергии для переваривания, чем цельные продукты, согласно исследованию, опубликованному в «Food & Nutrition Research» в 2010 году, что означает, что больше их пищевой энергетической ценности сохраняется в организме. Обработанные продукты питания также имеют тенденцию быть более аллергенными, чем цельные продукты, согласно статье «Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology» за июнь 2004 года. Хотя консерванты и другие пищевые добавки, используемые во многих обработанных продуктах, в целом считаются безопасными, некоторые из них могут вызывать проблемы у некоторых людей, включая сульфиты, искусственные подсластители, искусственные красители и ароматизаторы, нитрат натрия, BHA и BHT, олестру, кофеин и глутамат натрия — усилитель вкуса.
Параметры производительности для обработки пищевых продуктов
При проектировании технологических процессов для пищевой промышленности могут учитываться следующие параметры производительности:
Отрасли промышленности
Отрасли и методы переработки пищевых продуктов включают в себя следующее: