Пища для умами: в России появится свой глутамат натрия
Российские ученые создают промышленную технологию производства глутамата натрия. Это усиливающая вкус пищевая добавка Е621, которая входит в состав множества продуктов питания — от колбас и ветчин до чипсов и супов быстрого приготовления. В нашей стране ее не производят, хотя ее потребление составляет около 10 тыс. т в год, большую часть закупают в Китае. Однако за последние несколько лет стоимость вещества выросла вдвое. Специалисты уже определились с видом бактерий, который можно использовать для выработки соединения. А крупномасштабное производство панируется начать к концу 2027 года. По мнению экспертов, изготовление глутамата натрия в нашей стране будет экономически оправданно, так как у России есть для этого большое количество сырья.
Дело вкуса
Специалисты Российского химико-технологического университета (РХТУ) им. Д.И. Менделеева разрабатывают промышленную технологию производства глутамата натрия. Это пищевая добавка с наименованием Е621. Считается, что она придает продуктам особый вкус умами, который отличается от сладкого, соленого, кислого и горького. Вещество используется для производства колбасных изделий, консервов, снеков, бульонов и многих других типов продовольствия. Российские ученые уже определили вид бактерий, который лучше всего подойдет для выработки глутаминовой кислоты. Они будут работать с микроорганизмами группы Corynebacterium. У специалистов есть гипотеза, какой из них лучше всего подойдет, но окончательный выбор будет сделан после завершения экспериментов.
— Глутаминовую кислоту получают путем ферментации с помощью бактерий, которые можно вывести из почвы. Мы создадим специальную питательную среду, где будут выращиваться родственные микроорганизмы одного вида. И из них мы выберем одну наилучшую, которая хорошо выживает и в кислотной, и нейтральной средах, а также продуцирует больше всего нужного продукта, — сказала студентка бакалавриата РХТУ Екатерина Писарева.
По данным Минпромторга, которые предоставил РХТУ, в России глутамат натрия не производится, хотя его потребление составляет около 10 тыс. т в год. Большую его часть закупают в Китае. С 2018 по 2022 год потребление пищевой добавки ежегодно росло на 11%. За это время стоимость импорта практически удвоилась — она увеличилась на 94%.
Глутаминовую кислоту будут вырабатывать в специальных реакторах, где постоянно поддерживается определенная температура и нужная степень кислотности. Из кислоты затем и получают конечное вещество. В качестве исходного материала используют сырье с большим содержанием углеводов. Чаще всего это овощи. Кроме микроорганизмов, в емкость добавляют консерванты и антибиотики, которые уничтожают ненужные и поддерживают нужные штаммы бактерии. При необходимости, чтобы усилить их рост, в реактор добавляют витамины. Процесс производства занимает около суток. Затем полученный продукт проходит фильтрацию, упаривание под вакуумом, кристаллизацию и высушивание. По расчетам специалистов, стоимость отечественного глутамата будет в районе 125 рублей за 1 кг. Это примерно на 15% дешевле импортного.
По плану разработчиков лабораторные испытания технологии должны быть завершены к весне 2025 года. К лету 2026-го планируют создать пилотную установку для производства глутаминовой кислоты, а к концу 2027-го намерены начать ее промышленное производство. На первом этапе разработчики надеются изготавливать 400 т пищевой добавки в год.
Мифические ужасы
К полезным свойствам глутамата относят повышение активности пищеварительных ферментов и нейтрализацию токсинов в желудке, усиление функции печени, горького и соленого вкусов, пояснила «Известиям» заведующая лабораторией биотрансформационных технологий и пищевой химии УрФУ Елена Ковалева. Однако главная проблема пищи с глутаматом — это физическое и психологическое привыкание. В больших дозах и при постоянном потреблении он вызывает гастрит и язву желудка у детей и подростков, если они «подсели» на содержащие его продукты. Лабораторные исследования показали, что добавка оказывает негативное действие на мозг и сетчатку глаза.
— Экономически действительно более выгодно иметь производство глутамата в России. У нас много пищевых отходов углеводного сырья, например сахарная меласса от производства сахарной свеклы и тростника, кукурузный экстракт и другие. Самое важное при этом — получить высокопроизводительный штамм бактерий. Для этого нужно проводить генетические модификации. Один штамм может производить несколько полезных продуктов, поэтому нужно разработать методы выделения каждого из них, — сказала Елена Ковалева.
Глутаминовая кислота выполняет функцию нейромедиатора, то есть отвечает за передачу нервного импульса между клетками. Недостаток глутамина в организме приводит к ослаблению иммунитета, заболеваниям ЦНС, рассказал первый зампред комитета ГД по науке и высшему образованию Александр Мажуга. По его мнению, ужасы, которые описывают негативный эффект глутамата натрия как пищевой добавки, следует относить, скорее, к разряду мифов. А изучая состав того или иного продукта, следует сосредоточить больше внимания на красителях, консервантах и т.п. При этом во всем нужна мера, и глутамат натрия, как и любое другое соединение, соль или сахар, не терпит избытка.
— Глутаминовая кислота и глутамат натрия — два взаимосвязанных продукта. В РФ производство их отсутствует, хотя, помимо пищевой промышленности, глутаминовая кислота необходима в медицине. Учитывая, что биотехнологический синтез в нашей стране ввиду зависимости как по технологии, так и по оборудованию сегодня не распространен, создание отечественной технологии производства глутаминовой кислоты представляется очень важным, — сказал Александр Мажуга.
В рекомендованных нормативными документами количествах данная пищевая добавка безопасна, отметила доцент департамента техносферной безопасности РУДН Регина Гурина.
— Основные поставки этой пищевой добавки осуществляются из Китая, сейчас это примерно 110–230 рублей за 1 кг, рост импорта постоянно увеличивается. Сколько потребуется средств для производства глутамата натрия у нас и будет ли это рентабельно, сложно предположить, но это нужно пробовать, потому как потребление этой пищевой добавки растет, это факт, — сказала Регина Гурина.
По мнению эксперта, очень важно развивать технологию синтеза и изучать фармакологическую активность данного соединения, так как это перспективное направление создания новых лекарственных препаратов.
Проект реализуется при поддержке акселератора Mendeleev.
