Сладкие белки - новая рыночная ниша в пищевой промышленности

Введение.

В трудах отечественных ученых проблема снижения «сладости» на основе применения альтернатив сахара и изучение рыночной потребности в современных условиях является актуальной для пищевой промышленности страны, т.к. современный рынок данной продукции не стоит на месте и требует инновационного подхода в своем развитии.

Так Чикова Н.В., Борисова А.В. [3] в своих работах изучают проблемы использования заменителей сахара в сахаросодержащих продуктах. Миняйлова Н.Н. и др. [2] указывают на растущую распространенность хронических неинфекционных заболеваний, которая стала всемирной угрозой здоровью людей. Согласно результатам мета-анализа последних исследований по влиянию искусственных подсластителей на здоровье человека, их потребление влияет на кишечный микробиом, может вызывать окислительный стресс, снижает чувство сытости и нарушает гомеостаз глюкозы, способствует формированию заболеваний нервной системы, метаболического синдрома. В связи с тем, что потребители становятся все более информированными и выбирают низкокалорийные продукты, не содержащие искусственных подсластителей, поиск альтернативных, а главное, безопасных источников натуральных заменителей сахара, особенно пептидного типа со значительно меньшим количеством калорий, в настоящее время становится особенно актуальным.

Проведенный анализ свойств белков со сладким вкусом показал перспективность их применения в пищевой промышленности в качестве подсластителей, веществ, модифицирующих вкус пищевых продуктов, биологически активных веществ. В исследованиях Маркова Е.В., Леонова Е.И., Сопова Ю.В. [1], Идзава Х., Ота М., Кохмура М. [13], Минг Д., Хеллекант Г. [16], Колдуэлл Дж.Э. и др. [9], Билал М., Цзи Л., Сюй С., Чжан Ю., Икбал Х. М., Ченг Х. [15], Ангус Ф., Далзелл Дж. [11] указывается на эффективность применение сладкого белка браззеин как наиболее перспективного подсластителя в пищевой промышленности, а Джозеф Дж.А., Аккерманс С., Ниммегирс П. [14] в своих исследованиях рекомендуют промышленности рекомбинантный сладкий белок тауматина.

Ян Р.Р., Чан К.Б., Луи Дж. [21] в исследованиях указывают на то, что текущая рекомендация ВОЗ по сокращению потребления сахара в свободном виде из всех источников до уровня менее 10% от суточной калорийности рациона для поддержания общего состояния здоровья недостаточно подкреплена имеющимися фактическими данными в научном сообществе. В свою очередь Уоршоу Х., Эдельман С.В. [20] указывают на практические стратегии, помогающие снизить потребление добавленных сахаров для достижения целей контроля гликемии и веса.

Сарайва А.и другие [19] исследуют потребительский спрос питания содержащих натуральные подсластители на важность натуральности пищевых продуктов для потребителей, продовольственную безопасность, устойчивость и воздействие на здоровье потребителей.

В исследованиях российских и иностранных ученых отсутствует анализ рыночной ниши и потребительского спроса на продукты содержащие сладкие белки, что указывает на необходимость проведения таких экспериментальных исследованиях, которые являются важными для товаропроизводителей.

Цель исследования: перспективы использования сладких белков в пищевой промышленности разных стран мира и изучение факторов, влияющих на их спрос.

Авторская гипотеза. Полученные данные об анализе рыночной ниши «сладких белков», сигнализирует о провалах в осведомленности об альтернативных источниках сахарозаменителей, тем самым провоцирует производителей оценить эффективность деятельности предприятий и увеличить потребительский ассортимент пищевой продукции с пониженной энергетической ценностью и антибиотическими свойствами.

Исследования базируются на отчетах мирового рынка сладких белков компании Future Market Insights и базы данных научных журналов открытого доступа со всего мира Directory of Open Access Journals, а также на экспериментах научно-исследовательских коллективов России и ближнего зарубежья.

Методологический подход к исследованию был основан на принципах сравнительного анализа, причинности и обобщения полученных результатов.

Основной часть.

Потребление сахара в России оценивается Росстатом на уровне 39 кг на человека в год — это 107 грамм в сутки. Однако, согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, для среднестатистического взрослого человека, чей среднесуточный энергобаланс составляет 2000 Ккал, потребление сахара не должно превышать 50 грамм в день. В связи с чем Минздрав Российской Федерации поднимает вопрос культуры питания населения в отношении сахаросодержащей продукции. С 2021 году были приняты Методические рекомендации «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации». В рамках, которых, очевидный путь снижения «сладости» — применение альтернатив сахару, которые могут обеспечить похожий вкус, но при этом быть куда менее калорийными явились сладкие белки [6,7].

Уже в ноябре 2023 г. президент России Владимир Путин во время третьего Конгресса молодых ученых в «Сириусе» указывает о перспективной возможности продвижения сладкого белка на Российском рынке [2].

Как отмечает ученые, в отличие от сахарозаменителей и подсластителей сладкие белки ближе по вкусу к сахару, но гораздо слаще. Таким образом, для получения одного и того же уровня сладости в пище такого белка нужно будет добавить в 2000 раз меньше [6,7].

Традиции пищевого применения растений, из которых они добываются, действительно существуют, но не в России — большинство сладких белков обнаружены в африканских растениях. Сладкие белки, выделенные из растений представлены 7 видами (табл.1): Браззеин, Тауматин, Монеллин, Мабинлин, Куркулин, Миракулин, Пентадин. Данные белки отличаются сладостью, термостабильностью, стабильностью pH, привкусом.

Таблица 1 - Сравнительная характеристика основных сладких белков.

Как видно из сравнительной характеристики сладких белков самыми сладкими являются тауматин и браззеин их сладость по сравнению с сахарозой превышает от 500 до 3000 раз, что указывает на более экономичный расход сахара в рецептуре продуктов питания. Термостабильность сладких белков необходимый показатель в продуктовой промышленности, такими свойствами обладают Мабинлин и Пентадин, выдерживая даже кипячение.

Экспериментальные данные указывают на то, что сладкие белки тауматин, бразилцин и монеллин, придают сладкий вкус, не повышая уровень сахара в крови, что делает их привлекательными для потребителей, заботящихся о своем здоровье. Положительной характеристикой данных белков явилось и то, что они обладают функциональными преимуществами, такими как улучшение маскировки вкуса и повышение стабильности в различных рецептурах [5].

На сегодняшний момент технология производства сладких белков уже существует и в России. В лаборатории химии пищевых продуктов «ФИЦ питания и биотехнологии» завершены исследования по оценке безопасности одного из этих белков, браззеина, и на настоящий момент идет процедура его государственной регистрации как нового вида пищевой продукции. Лабораторией представлена доказательная экспериментальная безопасность данного белка. Сейчас в России уже прорабатываются различные способы получения браззеина. Ученые Белгородского государственного университета (БелГУ) реализует проект по созданию генно-модифицированных кроликов — в их молоке содержатся сладкие белки [6,7,8].

В феврале 2024 года «ЭФКО» подписали соглашение о проектировании площадки по производству сладкого белка браззеина по собственной технологии, объем инвестиций, составят $500 млн [2].

Рыночные перспективы сладкого белка выглядят вполне оптимистичными, и связано это прежде всего с тем, что себестоимость его производства ожидается на вполне приемлемом уровне (рис. 1).

Рисунок 1- Объем мирового рынка сладких протеинов

*Составлено авторами на основе источника [4]

На основе отчета исследовании мирового рынка сладких белков (Futuremarketinsights.com) объем рынка сладких протеинов оценивается в 2024 году 1860,3 млн. долларов США. Ожидается, что объем рыночной доли с 2025 году вырастит с 1942,2 млн доллара США до 3000 млн долларов США к 2035 году. При этом среднегодовой темп роста рынка сладких белков составит 4,4% в течении прогнозируемого периода (2025-2035 гг.) [4].

Исследования доли рынка на территории РФ не проводились, однако в 2024 году генеральный директор ГК «Эфко» указал, что объём продукции первого завода по производству сладкого белка (браззеина) будет претендовать на долю рынка сахара в 3–5%. При этом компания «ЭФКО» планирует к концу 2025 года открыть собственный завод в Тульской области и запустить производство продуктов со сладким белком в составе: мороженого, напитков и конфет [8].

Растущий потребительский спрос на натуральные и низкокалорийные подсластители способствует росту рынка. Сладкие протеины натурального растительного происхождения заменяют искусственные подсластители, что соответствует тенденциям в области здорового питания и «чистой» маркировки. Ведь технологические совершенства в области биотехнологии и ферментации стали масштабно и эффективно повышать производство пищевых продуктов.

Сладкие белки представляют интерес для производителей продуктов питания и напитков с точки зрения вкусовых характеристик, стабильности и совместимости с рецептурами. Учитывая тенденцию к использованию натуральных подсластителей, не содержащих ГМО и аллергенов, сладкие белки предпочтительнее искусственных решений. Они также являются необходимыми инструментами для снижения содержания сахара, поскольку особенно важны для корпораций, ориентированных на потребителей, заботящихся о своём здоровье и предпочитающих низкокалорийные натуральные заменители сахара. Производители также тщательно подходят к выбору поставщиков с точки зрения экономической эффективности и масштабируемости производства.

Функциональные, низкокалорийные сладкие протеины находятся в центре внимания фармацевтических и нутрицевтических компаний, особенно при производстве продуктов для диабетиков и для контроля веса. При покупке важно учитывать два фактора: стабильность при различных условиях обработки и биодоступность.

Последние 5 лет рынок сладких протеинов претерпевает изменение, в связи с чем нами был проведен анализ факторов изменений предпочтений и ограничений использования белков на рынке сладких протеинов в период с 2020 по 2024 (рис.2)

Рисунок 2 – Факторы изменений предпочтений и ограничений использования сладких протеинов на Российском рынке в период с 2020 по 2024 год

*Составлено авторами самостоятельно

Проведенный анализ изменений на Российском рынке способствовал выделению рисков развития и продвижения сладких белков.

Основополагающим для Российских производителей пищевой продукции является оценка рисков, ведь именно риск замедляет рост развития и масштаб применения данных белков в промышленности.

Выделим основные группы рисков для Российских производителей:

1. Нормативные барьеры.

2. Высокие производственные затраты.

3. Недостаточная осведомлённость потребителей.

4. Нестабильность поставок.

Риск, связанный с нормативными барьерами, довольно высок. Отсутствие законов о применении в пищевой промышленности сладких белков и затягивание процедур утверждения новых пищевых ингредиентов, а задержки с получением разрешения регулирующих органов могут препятствовать выходу на рынок.

Сладкие белки являются дорогими в производстве, сложными в извлечении и ферментации по сравнению с синтетическими подсластителями аспартамом и стевией, что делает их менее конкурентоспособными. Чтобы масштабировать эти методы производства, компаниям необходимо внедрять экономически эффективные альтернативы существующим технологиям, например, микробная ферментация.

Другой потенциальной проблемой является недостаточная осведомлённость потребителей. Несмотря на то, что эти продукты всё ещё не получили широкого признания, им сложно конкурировать с более старыми заменителями сахара. Внедрению таких продуктов могут способствовать просветительские кампании и партнёрство с производителями продуктов питания.

На стабильность производства потенциально может повлиять нестабильность цепочки поставок, например, зависимость от определённых растительных или микробных источников. Диверсификация источников и подходы, основанные на синтетической биологии, также снижают эти риски. Поэтому для дальнейшего роста рынка необходимо снизить затраты, обеспечить соответствие нормативным требованиям и информировать потребителей.

В России по сравнению с другими странами отсутствуют продукты питания, содержащие сладкие белки, хотя ряд стран таких как США, Великобритания, Франция, Германия, Италия, Южная Корея, Австралия, Новая Зеландия имеют в своем производстве продукты с их содержанием. Но при этом во многих странах отсутствует сертификация сладких белков. Только 2023 году сообщалось, что сладкие белки успешно прошли сертификацию в Объединённых Арабских Эмиратах, что открывает возможность для поставок полезных альтернатив сахару на предприятия ОАЭ.

На основе исследований был проведен сравнительный анализ рыночной нищи разных стран мира, сконцентрированных на производстве пищевых продуктов с содержанием сладких белков (табл. 2).

Таблица 2 – Сегментный анализ мирового рынка пищевого производство с содержанием сладких белков

*Составлено авторами на основе источников [3, 10, 12, 18, 19]

На основе исследований было выявлено, что мировой рынок пищевого производства сладких протеинов имеет высокий рост, обусловленный повышением спроса растущим населением среднего класса в Китае. Китай является одним из самых быстрорастущих рынков для производителей сладких белков. Крупные производители продуктов питания инвестируют в отечественное производство. Сектор биотехнологий в Китае делает упор на методы точной ферментации для увеличения объёмов производства сладкого протеина, что делает его более рентабельным. Местные бренды также инвестируют в функциональные закуски и напитки, добавляя в них сладкий протеин, чтобы повысить их привлекательность и пользу для здоровья.

Устойчивым ростом с повышающим спросом на «сладкие белки», характеризуется рынок: США, Италии, Великобритании, Франции, Германии, Южной Кореи, Японии. Производители продуктов питания данных стран активно внедряют низкокалорийные подсластители на растительной основе в рецептуры молочных продуктов, кондитерских и хлебобулочных изделий, напитков и в индустрию функционального питания, чтобы соответствовать требованиям к чистоте этикетки. Нормативные разрешения на использование натуральных подсластителей способствуют расширению отрасли, поскольку компании сосредотачиваются на точной ферментации и ферментативных технологиях производства для повышения масштабируемости, и экономической эффективности. Научно-исследовательские институты и стартапы в сфере пищевых технологий работают над улучшением методов экстракции и производства сладких белков, чтобы повысить их совместимость с другими вкусами. Рынок сладких протеиновых продуктов расширяется благодаря политике правительства данных стран по сокращению потребления сахара и повышению осведомлённости о здоровом образе жизни и инноваций. Растущая популярность растительной диеты ускоряет внедрение сладких белков на рынке. Предприниматели нацелены на повышение их доступность для массового рынка. В свою очередь крупные производители продуктов питания и напитков тестируют составы со сладким белком в премиальных кондитерских изделиях, выпечке и функциональных продуктах. Рынок сладких протеиновых продуктов в Южной Корее быстро растёт благодаря государственным инвестициям в пищевые технологии и биотехнологические исследования.

Умеренным ростом обладают: Россия, Австрия и Новая Зеландия. Государственная поддержка инициатив по снижению содержания сахара и производству продуктов с «чистой этикеткой» способствует развитию исследований в области экономически эффективных методов производства сладких протеинов. Повышение спроса на продукты для диабетиков и для контроля веса способствуют росту рынка. Австралийский рынок сладких протеинов лидирует в направлении напитков в то время как бренды спортивного питания изучают возможности использования натуральных подсластителей для протеиновых порошков и заменителей пищи. Рынок сладких протеинов в Новой Зеландии сконцентрирован на производстве молочных продуктов и функциональных продуктов питания. В свою очередь рынок сладких белков России сконцентрирован на производство мороженного, напитков и конфет. Растущий интерес к органическим и экологичным продуктам питания стимулирует исследования в области производства сладких протеинов на основе ферментации.

Преобладающим видом сладкого белка, на который сконцентрированы мировые производители пищевой промышленности являются: моналлин, тауматин, браззеин и куркулин.

Выводы.

Проведенный анализ рынка сладких белков передовых стран мира позволил выявить основные проблемы прогрессивного применения их в пищевой промышленности:

- нормативные барьеры, т.е. отсутствие законодательного разрешения на их использование в продуктах питания;

- отсутствие сырья или ограниченность в его закупе приводит к высокой стоимости производства и проблеме масштабируемости применения;

- недостаточная изученность свойств, безопасности, низкой стабильности относительно тепловых воздействий и pH среды, видовая ограниченность.

Но не смотря на данные проблемы рынок сладких протеинов имеет все предпосылки для активного роста, поскольку спрос на альтернативы сахару продолжает расти, а инновации в области подсластителей на основе белка все больше продвигаются.

Для устранения проблем применения сладких белком в пищевой промышленности потребуется преодоление выявленных барьеров через:

увеличение инвестиций в научно-исследовательское методы производства и оценку рисков здоровья человека, что снизит производственные затраты и повысит уровень безопасности потребителей;

повышение государственных инициатив введения в производство натуральных подсластителей за счет обращения регулирующих органов о внедрении акциза на опасные для здоровья подсластители и сахарозаменители. Что спровоцирует развитие товарности продукции, содержащей сладкие белки, сократит потребление сахара, увеличит рост рынка специализированной продукции диабетической направленности.

внедрение систематической работы товаропроизводителями и органами здравоохранения по увеличению информационного потока данных о натуральных подсластителях, приведет к планомерной замене традиционных сахарозаменителей и повысит уровень осведомлённость потребителей.

Таким образом, проведенный анализ указывает на актуальность и необходимость дальнейших исследований рыночной ниша сладких белков в разрезе регионов.