Переработка пищевых продуктов — это преобразование сельскохозяйственной продукции в продукты питания или одной формы продуктов питания в другие формы. Обработка пищевых продуктов принимает различные формы: от измельчения зерна до сырой муки, домашнего приготовления пищи и сложных промышленных методов, используемых при изготовлении полуфабрикатов. Некоторые методы обработки пищевых продуктов 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 технологиями их обработки.
Первичная обработка пищевых продуктов необходима, чтобы сделать большинство продуктов съедобными, в то время как вторичная обработка превращает ингредиенты в привычные продукты, такие как хлеб. Третичная обработка пищевых продуктов приводит к получению продуктов, подвергшихся ультраобработке, и их широко критикуют за то, что они способствуют перееданию и ожирению, содержат слишком много сахара и соли, слишком мало клетчатки и в других отношениях являются вредными для здоровья с точки зрения диетических потребностей людей и сельскохозяйственных животных.
Первичная обработка пищевых продуктов превращает сельскохозяйственные продукты, такие как сырые зерна пшеницы или продукты домашнего скота, во что-то, что в конечном итоге можно есть. В эту категорию входят ингредиенты, полученные с помощью древних процессов, таких как сушка, обмолот, провеивание и помол зерна, шелушение орехов и забой животных на мясо. Сюда также входит обвалка и нарезка мяса, замораживание и копчение рыбы и мяса, экстракция и фильтрация масел, консервирование пищевых продуктов, консервирование пищевых продуктов посредством пищевого облучения и просвечивание яиц, а также гомогенизация и пастеризация молока.
Проблемы загрязнения и порчи при первичной переработке пищевых продуктов могут привести к серьезным угрозам для здоровья населения, поскольку полученные продукты используются очень широко. Однако многие формы обработки способствуют повышению безопасности пищевых продуктов и увеличению срока их хранения до того, как продукты испортятся. Коммерческая пищевая промышленность использует такие системы контроля, как анализ опасностей и критических контрольных точек (HACCP), а также анализ видов и последствий отказов (FMEA), чтобы снизить риск причинения вреда.
Вторичная обработка пищевых продуктов — это ежедневный процесс создания продуктов питания из ингредиентов, готовых к употреблению. Выпечка хлеба, независимо от того, изготовлен ли он дома, в небольшой пекарне или на крупной фабрике, является примером вторичной обработки пищевых продуктов. Ферментация рыбы и производство вина, пива и других алкогольных продуктов являются традиционными формами вторичной переработки пищевых продуктов. Колбасы — распространенный вид вторично обработанного мяса, образующийся путем измельчения (измельчения) мяса, уже прошедшего первичную обработку. Большинство методов вторичной обработки пищевых продуктов, известных человечеству, обычно называют методами приготовления пищи.
Третичная обработка пищевых продуктов — это коммерческое производство так называемых переработанных пищевых продуктов. Это готовые к употреблению или разогретые и подаваемые продукты, такие как замороженные обеды и разогретые обеды авиакомпаний.
Обработка пищевых продуктов восходит к доисторическим временам, когда обработка сырой пищи включала ферментацию, сушку на солнце, консервирование с солью и различные виды кулинарной обработки (такие как жарение, копчение, приготовление на пару и запекание в духовке). Такая базовая обработка пищевых продуктов включала химические ферментативные изменения в Основная структура пищи в ее естественной форме также служила для создания барьера против поверхностной микробной активности, вызывающей быстрое разложение. Сохранение соли 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 проверенные и проверенные методы обработки оставались практически неизменными до наступления промышленной революции. Примеры готовых блюд также относятся к доиндустриальной революции и включают такие блюда, как корнуэльский пирог и хаггис. И в древние времена, и сегодня в современном обществе они считались обработанными продуктами.
Современные технологии пищевой промышленности, разработанные в XIX и XX веках, в значительной степени разрабатывались для нужд военных нужд. В 1809 году Николя Апперт изобрел технику герметичного розлива в бутылки, которая позволяла сохранять продукты питания для французских войск, что в конечном итоге способствовало развитию консервирования, а затем консервирования Питером Дюраном в 1810 году. Хотя поначалу консервы были дорогими и несколько опасными из-за свинца, используемого в банках, консервы товары позже станут основным продуктом питания во всем мире. Пастеризация, открытая Луи Пастером в 1864 году, улучшила качество и безопасность консервированных продуктов и привела к 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 во второй половине 20-го века наблюдался рост стремления к удобству. Пищевые компании продавали свою продукцию в первую очередь работающим женам и матерям из среднего класса. Замороженные продукты (часто приписываемые Кларенсу Бердси) добились успеха в продаже концентратов соков и «телевизионных обедов». Переработчики использовали осознание ценности времени, чтобы привлечь внимание послевоенного населения, и эта же привлекательность сегодня способствует успеху полуфабрикатов.
Преимущества обработки пищевых продуктов включают удаление токсинов, сохранение, облегчение задач маркетинга и распределения, а также повышение консистенции пищевых продуктов. Кроме того, это увеличивает ежегодную доступность многих продуктов питания, позволяет транспортировать деликатные скоропортящиеся продукты на большие расстояния и делает многие виды продуктов безопасными для употребления в пищу за счет дезактивации порчи и патогенных микроорганизмов. Современные супермаркеты не существовали бы без современных технологий обработки пищевых продуктов, а длительные путешествия были бы невозможны.
Обработанные продукты обычно менее подвержены ранней порче, чем свежие продукты, и лучше подходят для транспортировки на большие расстояния от источника к потребителю. Когда они были впервые представлены, некоторые обработанные пищевые продукты помогли смягчить нехватку продовольствия и улучшить общее питание населения, поскольку сделали множество новых продуктов питания доступными для масс.
Обработка также может снизить заболеваемость болезнями пищевого происхождения. Свежие материалы, такие как свежие продукты и сырое мясо, с большей вероятностью содержат патогенные микроорганизмы (например, сальмонеллу), способные вызвать 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.
Сам процесс обработки часто может значительно улучшить вкус пищи.
Массовое производство продуктов питания в целом обходится гораздо дешевле, чем индивидуальное производство блюд из сырья. Таким образом, существует большой потенциал прибыли для производителей и поставщиков обработанных пищевых продуктов. Люди могут видеть выгоду в удобстве, но редко видят какую-либо прямую финансовую выгоду от использования обработанных пищевых продуктов по сравнению с приготовлением их дома.
Обработанные продукты освободили людей от большого количества времени, затрачиваемого на приготовление «натуральных» необработанных продуктов. Увеличение свободного времени дает людям гораздо больше выбора в образе жизни, чем позволялось раньше. Во многих семьях взрослые работают вдали от дома, и поэтому времени на приготовление еды из свежих ингредиентов остается мало. Пищевая промышленность предлагает продукты, удовлетворяющие самые разные потребности: например. полностью готовые готовые блюда, которые можно разогреть в микроволновой печи за несколько минут.
Современная обработка пищевых продуктов также улучшает качество жизни людей, страдающих аллергией, диабетиков и других людей, которые не могут потреблять некоторые распространенные пищевые элементы. Обработка пищевых продуктов также может добавить дополнительные питательные вещества, такие как витамины.
Обработка пищи может снизить ее питательную ценность. Количество потерянных питательных веществ зависит от продукта и метода обработки. Например, тепло разрушает витамин С. Поэтому консервированные фрукты содержат меньше витамина С, чем их свежие аналоги. В 2004 году Министерство сельского хозяйства США провело исследование сохранения питательных веществ, создав таблицу продуктов, уровней приготовления и питания.
Новое исследование, подчеркивающее важность для здоровья человека богатой микробной среды в кишечнике, указывает на то, что обильная обработка пищевых продуктов (а не ферментация продуктов) ставит под угрозу эту среду.
Одним из основных источников натрия в рационе являются обработанные пищевые продукты. Натрий, в основном в форме хлорида натрия, то есть 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 сердечно-сосудистых заболеваний.
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.
Обработка пищевых продуктов часто приводит к потерям питательных веществ, что может затруднить удовлетворение потребностей организма, если эти питательные вещества не добавляются обратно посредством обогащения или обогащения. Например, использование высокой температуры во время обработки может привести к потерям витамина С. Другой пример — рафинированные зерна, в которых меньше клетчатки, витаминов и минералов, чем в цельнозерновых. Согласно исследованию, опубликованному в «Американском журнале клинического питания» в декабре 2007 года, употребление в пищу очищенных зерен, например тех, которые содержатся во многих обработанных пищевых продуктах, вместо цельнозерновых может увеличить риск высокого уровня холестерина, диабета и ожирения.
Продукты, прошедшие обработку, в том числе некоторые промышленные хлебобулочные изделия, десерты, маргарин, замороженная пицца, попкорн, приготовленный в микроволновой печи, и сливки для кофе, иногда содержат трансжиры. Это самый вредный для здоровья тип жира, который может увеличить риск высокого уровня холестерина, болезней сердца и инсульта. Диетические рекомендации для американцев 2010 года рекомендуют свести потребление трансжиров к минимуму.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале «Food & Nutrition Research» в 2010 году, обработанные продукты могут потреблять меньше энергии для переваривания, чем цельные продукты, а это означает, что большая часть пищевой энергии сохраняется в организме. Согласно статье «Современное мнение в области аллергии и клинической иммунологии», опубликованной в июне 2004 года, обработанные пищевые продукты также имеют тенденцию быть более аллергенными, чем цельные. Хотя консерванты и другие пищевые добавки, используемые во многих обработанных пищевых продуктах, обычно считаются безопасными, некоторые из них могут вызывать проблемы у некоторых людей, в том числе сульфиты, искусственные подсластители, искусственные красители и ароматизаторы, нитрат натрия, BHA и BHT, олестра, кофеин и мононатрий. глутамат — усилитель вкуса.
При проектировании процессов для пищевой промышленности могут быть приняты во внимание следующие параметры производительности:
Пищевая промышленность и практика включают следующее: