Переработанные пищевые ингредиенты: питательная ценность, безопасность и экологичность

Автор: Уго Франсиско де Соуза

Рецензент: Бенедетта Куффари, магистр наук 

В этой статье рассматривается, как переработанные пищевые ингредиенты превращают пищевые отходы в функциональные ингредиенты, которые могут быть полезны для метаболизма и микробиома, а также затрагиваются вопросы безопасности, экологичности и нормативно-правового регулирования. В статье анализируется питательная ценность, технологии биопереработки, пробелы в клинических исследованиях и отношение потребителей к концепции экономики замкнутого цикла.

Введение

Переработанные пищевые ингредиенты, которые раньше отправлялись на свалку или шли на корм малоценным животным, исследуются на предмет их потенциала в качестве функциональных продуктов питания, способных регулировать гликемический ответ, повышать разнообразие микробиома кишечника и снижать нагрузку на окружающую среду, связанную с глобальной продовольственной цепочкой. Переработанные продукты — это продукты, изготовленные из ингредиентов, которые в противном случае не попали бы в пищу человека, а также полученные и произведенные с использованием проверенных цепочек поставок, оказывающих положительное влияние на окружающую среду.1

Что такое продукты вторичной переработки?

В настоящее время мировая продовольственная система работает по ресурсозатратной и неэффективной модели, в результате чего ежегодно выбрасывается около 1,3 миллиарда тонн пригодных в пищу продуктов. Пищевые отходы образуются на всех этапах цепочки поставок: от послеуборочных потерь при первичном производстве до утилизации питательных побочных продуктов при промышленной переработке. 1

Пищевые отходы ежегодно приводят к выбросу около 4,4 миллиарда тонн углекислого газа (CO2) в эквиваленте, что составляет примерно 8–10% от общего объема выбросов парниковых газов в мире. При этом впустую расходуются энергия, вода и земельные ресурсы, которые используются при их производстве.1

В ответ на это научное сообщество и пищевая промышленность предложили относительно новую концепцию апсайклинга, которая заключается в стратегическом перепрофилировании пищевых отходов в ингредиенты для употребления в пищу человеком. 2 В иерархии мер по борьбе с пищевыми отходами апсайклинг обычно располагается ниже перераспределения продуктов (при котором приоритет отдается непосредственному потреблению излишков продуктов человеком) и выше переработки в корм для животных, хотя в разных юрисдикциях его точное место в этой иерархии может меняться. 1

Этот сдвиг парадигмы был поддержан Целями устойчивого развития ООН (ЦУР), в частности ЦУР 2 (ликвидация голода) и задачей 12.3, которая предусматривает сокращение глобальных пищевых отходов и потерь на 50 % к 2030 году. Глобальные агентства по разработке продовольственной политики рассматривают апсайклинг как техническое решение, которое устраняет разрыв между сокращением пищевых отходов и обеспечением продовольственной безопасности за счет сохранения питательной ценности побочных продуктов в пищевой цепочке. 2

Виды переработанных ингредиентов

Значительная доля переработанных пищевых ингредиентов приходится на продукты переработки фруктов и овощей, такие как кожура, выжимки и семена, поскольку они обладают заметными физиологическими преимуществами. Например, фруктовые выжимки содержат 70–75 % влаги и исключительно богаты клетчаткой и фитохимическими веществами. Эти материалы обычно содержатся в лигноцеллюлозных растительных матрицах, для эффективного высвобождения связанных с ними биологически активных соединений требуется специальная обработка. 3

Побочные продукты переработки зерновых и крупяных культур, в том числе отруби и мучка, являются одними из самых объемных видов отходов в мире, поэтому их все чаще перерабатывают для получения микроэлементов. Рисовые и пшеничные отруби богаты витаминами группы В, минералами и пищевыми волокнами; однако исторически сложилось так, что эти ингредиенты удалялись при очистке зерна, поскольку они влияли на органолептические свойства муки.4

Последние технологические достижения упростили производство гидролизованных белков из шелухи ячменя и риса, которые в настоящее время используются для создания высокобелковых порошков, содержащих около 85 % белка и небольшое количество антипитательных факторов. 4 Однако ферментативная экстракция (ЭЭ) может быть затратной из-за использования коммерческих ферментов, а ферментативно-активационная экстракция (ФАЭ) может быть ограничена доступностью подходящих источников углерода и контролируемых условий для роста микроорганизмов в промышленных масштабах. 3

В животноводческой и рыбоводческой отраслях апсайклинг предполагает извлечение ценных белков из таких материалов, как сыворотка и яичные оболочки. Сыворотка, основной побочный продукт производства сыра, содержит 15–25 % молочного белка, а также значительную долю витаминов и минералов. Ежегодно в мире производится около 180–190 миллионов тонн сыворотки, однако значительная ее часть остается невостребованной, что открывает широкие возможности для экономики замкнутого цикла. 5

Пищевая ценность и биоактивный состав

Биоактивный состав переработанных пищевых ингредиентов часто превосходит состав их обычных аналогов, несмотря на то, что их называют отходами. Например, кожура фруктов и отруби содержат исключительно высокую концентрацию полифенолов. Кожура граната считается концентрированным источником эллаговой кислоты, а кожура томатов содержит необходимые для обмена веществ каротиноиды, такие как ликопин.4 Полифенолы — одни из наиболее часто исследуемых нутрицевтических соединений, получаемых из побочных продуктов агропромышленного производства, благодаря их антиоксидантному и противовоспалительному потенциалу. 9
Важнейшим компонентом процесса апсайклинга является извлечение пищевых волокон и пребиотиков. В отработанной кофейной гуще содержится значительное количество гемицеллюлоз, в частности маннанов и арабиногалактанов, которые можно извлечь, чтобы увеличить общее количество растворимых веществ почти в восемь раз.5

Эти фракции клетчатки, а также резистентные полисахариды, содержащиеся в таких отходах, как осадок рисового вина, служат ферментируемыми субстратами, которые способствуют росту и поддержанию микробиоты кишечника, связанной со здоровьем, такой как бифидобактерии и лактобактерии. 5 Тем не менее прямых доказательств, полученных в ходе долгосрочных клинических испытаний на людях, которые бы подтверждали устойчивое влияние этих переработанных ингредиентов на микробиом, по-прежнему недостаточно.

Влияние на здоровье

Одним из наиболее убедительных примеров того, как переработанные ингредиенты могут улучшить здоровье человека, является их способность регулировать усвоение углеводов. Переработанный экстракт зеленого кофе (GCE), получаемый из побочных продуктов производства кофе, подавляет ферментативную активность сахаразы-изомальтазы на 51 % в клеточных моделях человека Caco-2.7 Ингибируя этот фермент, GCE снижает скорость расщепления сложных сахаров до глюкозы, потенциально уменьшая постпрандиальную гликемическую реакцию. 7

Доклинические данные свидетельствуют о том, что GCE может значительно снижать экспрессию натрий-глюкозного котранспортера 1-го типа (SGLT-1) до 0,35 от контрольного уровня и протеинкиназы С до 0,37 от контрольного уровня, что указывает на нарушение транслокации переносчика глюкозы 2-го типа (GLUT2) и ограничение оттока глюкозы в кровоток. 7 Однако эти выводы сделаны на основе исследований на кишечных моделях in vitro, и прежде чем можно будет говорить о клинической эффективности, потребуются надежные рандомизированные контролируемые исследования с участием различных групп людей. 7,9

Важно отметить, что не все продукты, полученные из вторсырья, по своей питательной ценности превосходят исходные. Многие коммерциализированные продукты в настоящее время относятся к категории недиетических или ультраобработанных снеков, а это значит, что повышение экологичности не приводит автоматически к улучшению качества питания.2

Меры предосторожности

При повторном использовании материалов в пищевой цепочке могут непреднамеренно накапливаться сельскохозяйственные загрязнители, такие как тяжелые металлы, например свинец, мышьяк и кадмий, которые растения поглощают через внешнюю оболочку. Высокая органическая нагрузка побочных продуктов, таких как фруктовые выжимки, также повышает риск микробного заражения и образования микотоксинов, если их не стабилизировать сразу после получения. 8

Таким образом, комплексные системы отслеживания, проверенные протоколы стабилизации, структурированный анализ рисков и постоянная оценка рисков необходимы для обеспечения микробиологической и химической безопасности на всех этапах цепочки вторичной переработки.8

Кроме того, маркетинговые заявления об экологичности и пользе для здоровья, связанные с переработанными ингредиентами, должны быть подкреплены прозрачными данными о жизненном цикле продукта, чтобы избежать «зеленого камуфляжа» или непреднамеренных побочных эффектов, которые могут преувеличивать преимущества продукта. 9

Влияние на экологическую устойчивость

Замена традиционного мяса переработанными растительными белками приводит к сокращению выбросов парниковых газов (ПГ) на 42–89 % на всех этапах производства, при этом потребление воды сокращается на 91 %.9 Тем не менее экологичность переработанных продуктов не абсолютна, поскольку некоторые технологии обработки, такие как интенсивная сушка или химическая экстракция, требуют больших затрат энергии, что может свести на нет экологическую пользу от таких продуктов.8

Исследования нутрицевтических и функциональных ингредиентов, полученных из побочных продуктов, с использованием метода оценки жизненного цикла (ОЖЦ) демонстрируют значительную вариативность в определении границ системы, функциональных единиц и категорий воздействия на окружающую среду, что подчеркивает необходимость в стандартизированных методологиях для проведения значимых сравнительных исследований. 9

Пробелы в исследованиях и клиническая апробация

Несмотря на недавние успехи, по-прежнему не хватает стандартизированных методологий оценки жизненного цикла (ОЖЦ) для определения экологичности различных переработанных ингредиентов. Хотя результаты in vitro в области гликемической модуляции выглядят многообещающе, необходимы долгосрочные клинические испытания на людях, которые подтвердят положительное влияние на здоровье различных групп населения. 9

Отношение потребителей к переработанным продуктам остается неоднозначным. Несмотря на то, что в целом люди положительно относятся к переработанным продуктам, на их фактическое покупательское поведение сильно влияют уровень осведомленности, восприятие качества продукта, боязнь новых продуктов, чувствительность к цене, а также понятность маркировки и схем сертификации. Таким образом, для ответственного расширения рынка необходимы целенаправленные просветительские кампании о пользе переработанных продуктов для здоровья и окружающей среды, а также прозрачная маркировка и сертификация. 10

Ссылки

1. Моштагян Х., Болтон К. и Руста К. (2021). Проблемы, связанные с переработкой пищевых продуктов: определение, включение в иерархию управления пищевыми отходами и общественное мнение. Foods 10(11); 2874. DOI: 10.3390/foods10112874. https://www.mdpi.com/2304-8158/10/11/2874
2. Торсен М., Скифф С., Гудман-Смит Ф., и др. (2022). Переработанные продукты: шаг к правильному питанию. Frontiers in Nutrition 9. DOI: 10.3389/fnut.2022.1071829. https://www.frontiersin.org/journals/nutrition/articles/10.3389/fnut.2022.1071829/full
3. Вилас-Франкеза А., Монтемурро М., Казертано М. и Фольяно В. (2024). Колесо биотехнологических процессов с использованием пищевых отходов: руководство для пищевой промышленности. Trends in Food Science & Technology 152. DOI: 10.1016/j.tifs.2024.104652. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924224424003285
4. Nowak-Marchewka, K., Stoma, W., Osmólska, E., & Stoma, M. (2026). Отношение потребителей и их осведомленность о функциональных продуктах питания как элементе экономики замкнутого цикла. Sustainability 18(2); 881. DOI: 10.3390/su18020881. https://www.mdpi.com/2071-1050/18/2/881
5. Мирзакулова А., Сарсембаева Т., Сулейменова З. и др.. (2025). Сыворотка: состав, обработка, применение и перспективы использования в функциональных и питательных напитках — обзор. Foods 14(18); 3245. DOI: 10.3390/foods14183245. https://www.mdpi.com/2304-8158/14/18/3245
6. ФАО и ВОЗ. (2024). Новые источники продовольствия и производственные системы: стратегические аспекты обеспечения продовольственной безопасности. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/c3bbc530-819b-4d1a-bfb8-541d700972d5/content
7. Коста Н. А., Кьокетти Г., Ксименес де Годой М. К., и др. (2025). Переработанный экстракт зеленого кофе, богатый фенолами, модулирует ключевые пути абсорбции глюкозы в клетках Caco-2: результаты скрининга переработанных агропромышленных побочных продуктов для применения в функциональных продуктах питания. Molecular Nutrition & Food Research 70(1). DOI: 10.1002/mnfr.70353. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mnfr.70353
8. Isaac-Bamgboye, Ф. Дж., Оньеака, Х., Исаак-Бамбойе, И. Т., и др. (2025). Технологии переработки пищевых отходов: безопасность, ограничения и современные тенденции. Green Chemistry Letters and Reviews 18(1). DOI: 10.1080/17518253.2025.2533894. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17518253.2025.2533894
9. Джекич И., Смигич Н. и Виталий Чепо Д. (2025). Систематический обзор нутрицевтиков с точки зрения оценки жизненного цикла. Pharmaceuticals 18(9); 1278. DOI: 10.3390/ph18091278. https://www.mdpi.com/1424-8247/18/9/1278
10. Заман, К. У., Россетто, Л., и Чеи, Л. (2026). Переработанные продукты питания: что влияет на реакцию потребителей на стратегию потребления в рамках экономики замкнутого цикла? Выводы из систематического обзора литературы. Foods 15(2); 364. DOI: 10.3390/foods15020364. https://www.mdpi.com/2304-8158/15/2/364

Последнее обновление: 1 марта 2026 г.