Поскольку к 2050 году население мира достигнет 9,7 миллиарда человек, нагрузка на агропродовольственные системы, направленная на то, чтобы прокормить мир, никогда не была выше, оставаясь при этом в планетарных границах. Сегодня поведение потребителей меняется в ответ на множество факторов, таких как изменение климата, акцент на улучшение здоровья, обеспокоенность по поводу влияния производства продуктов питания на экологическую устойчивость, рост доходов и многие другие. Эти сдвиги приводят к изменениям в покупательских и потребительских привычках населения. Все чаще изучаются новые источники продовольствия и системы производства продуктов питания с целью повышения экологической устойчивости и повышения пищевой ценности.

Потребители осознают экологические и питательные преимущества продуктов питания. Теперь они больше сосредоточены на создании более здорового образа жизни и формировании правильных пищевых привычек. В связи с этим альтернативные злаки становятся актуальной тенденцией в рационе человека. Они являются хорошим источником крахмала, клетчатки, белков, минералов, витаминов и фитохимических веществ. 

Глобальная продовольственная безопасность в значительной степени зависит от трех зерновых культур: пшеницы, риса и кукурузы, которые в сумме обеспечивают не менее 40% мировых калорий. Пшеница является самой продаваемой зерновой культурой на международных рынках, и ее доля в мировой торговле продовольствием продолжает расти. Примечательно, что на развивающиеся страны приходится почти 80% всего импорта пшеницы, при этом Египет, Индонезия, Алжир, Бразилия и Филиппины входят в число крупнейших импортеров. Для преодоления продовольственного кризиса и достижения цели “Нулевой голод” крайне важно осуществить промышленную трансформацию пищевых продуктов, чтобы уменьшить зависимость от пшеницы.

В хлебопекарной промышленности существует тенденция к обогащению или полной замене пшеничной муки ингредиентами, богатыми питательными веществами, для производства полезного для здоровья или функционального хлеба, например, с высоким содержанием белка, клетчатки, углеводов с низким гликемическим индексом и биоактивными ингредиентами. В рамках этого исследования были выявлены несколько заменителей пшеницы, включая бобовые, безглютеновые злаки (например, сорго, просо, овес) и псевдозлаки (например, амарант, гречиха, киноа).

Цельнозерновые псевдозлаки, такие как гречка, амарант и киноа, крахмалистые корнеплоды, такие как маниока, и второстепенные злаки, такие как сорго и просо, играли фундаментальную роль в человеческой цивилизации, но по-прежнему мало используются в нынешнем рационе. Преимущество этих культур заключается в том, что они устойчивы к засухе и адаптируются к тропическому климату, где выращивание пшеницы не приносит хороших результатов. В настоящее время эти культуры в основном используются в местной торговле и в домашнем хозяйстве. Их промышленное использование, например, в хлебопекарном производстве, все еще ограничено из-за проблем с технологиями обработки. Содействие промышленному применению этих местных культур может способствовать экономическому развитию развивающихся стран благодаря экономии иностранной валюты на импорте пшеницы и развитию местного сельскохозяйственного сектора. Кроме того, эти культуры можно использовать при разработке нутрицевтических и функциональных продуктов питания, полезных для здоровья.

РАСТУЩИЙ СПРОС НА БЕЗГЛЮТЕНОВЫЕ ПРОДУКТЫ

С ростом числа заболеваний целиакией и повышением осведомленности о важности здорового питания потребительский спрос на продукты без глютена, с низким содержанием сахара и в целом питательные продукты как никогда высок. Однако, несмотря на растущий интерес к здоровой пище, потребители могут по-прежнему считать существующий выбор очень ограниченным. Чтобы решить эту проблему, Шон Лю, руководитель отдела исследований функциональных продуктов питания в Пеории, штат Иллинойс, США, и его команда изучили новые способы повышения питательной ценности среднего рациона потребителя. В ходе своего исследования они обнаружили, что альтернативные злаки могут стать ключом к приготовлению здоровой и вкусной пищи.

“Термин “альтернативные зерна” немного вводит в заблуждение, – сказал Лю. – Альтернативные зерновые это продукты, которые могут заменить любой из трех основных злаков: пшеницу, кукурузу и рис. Эти заменители не обязательно должны быть сами по себе зерновыми; они также могут быть бобовыми и семенами. Например, мы использовали амарант для разработки таких продуктов, как безглютеновое печенье и макаронные изделия. Наша цель – посмотреть, сможем ли мы повысить питательную ценность, просто изменив некоторые ингредиенты в продуктах питания”. 

Чтобы проверить свою теорию, Лю и его команда исследовали популярные продукты питания и заменили некоторые ингредиенты ингредиентами, полученными из альтернативных злаков. В ходе своих испытаний они обнаружили, что самой большой проблемой было найти здоровые заменители, которые существенно не изменили бы функциональность или органолептический профиль готовой пищи. Например, хотя амарант и придавал слегка ореховый привкус и желтоватый цвет, его текстура в виде муки — если ее измельчать до такой же крупности, как пшеничная мука — давала результаты, которые мало чем отличались от обычных продуктов на основе пшеницы. 

“Мы должны учитывать приоритеты потребителей и производителей продуктов питания — вкус, текстуру, срок годности, внешний вид, – объяснил Лю. – Некоторые заменители могут привести к изменению вязкости (густоты или липкости), из-за чего продукт будет трудно или даже невозможно производить. Другие могут вызывать непривлекательный цвет или ощущение во рту, что, к сожалению, может отбить у людей желание употреблять “здоровую” пищу, приготовленную из альтернативных злаков”. 

Лю и его команда специально нацеливались на продукты, приготовленные из ингредиентов на основе кукурузы или пшеницы, такие как пирожные и печенье, продаваемые в продуктовых магазинах, потому что такие продукты содержат много калорий и рафинированных углеводов. Эта комбинация повышает риск ожирения и неустойчивого уровня сахара в крови, что может стимулировать раннее начало таких заболеваний, как высокое кровяное давление и диабет. 

С другой стороны, многие альтернативы кукурузе и пшенице не содержат глютен и богаты полезными питательными веществами, необходимыми людям для поддержания здоровья. Лю и его команда определили и оценили следующие альтернативные злаки в качестве перспективных суперпродуктов:

Амарант: безглютеновая псевдозлаковая культура, богатая белком, клетчаткой, антиоксидантами и марганцем, который важен для работы мозга.

Чиа: безглютеновые и низкокалорийные семена, содержащие омега-3 жирные кислоты, клетчатку и важные витамины, такие как B1 и B2.

Сорго: безглютеновое зерно с высоким содержанием белка, витаминов и антиоксидантов. 

Многие из этих здоровых альтернативных злаков уже доступны во многих специализированных магазинах, но Лю надеется, что они станут еще более популярными, поскольку люди узнают об их питательной ценности и дополнительных преимуществах. “Некоторые альтернативные зерновые культуры, естественно, выгодны и для фермеров. Многие из них относительно устойчивы к засухе и могут требовать меньше ресурсов, чем кукуруза или пшеница. Например, растения сорго обладают этими характеристиками, а также естественной устойчивостью к вредителям, обогащением почвы и потенциальным производством биотоплива, – сказал Лю. – В конечном счете альтернативные злаки могут сделать нас и планету здоровее”. 

Повышение устойчивости сельскохозяйственных культур к изменению климата имеет решающее значение для обеспечения продовольственной и пищевой безопасности мира в будущем. Более 2 миллиардов человек, зависящих от основных сельскохозяйственных культур, таких как пшеница, кукуруза и рис, страдают от “скрытого голода”, результатом которого является недоедание из-за дефицита минералов, витаминов и незаменимых аминокислот, а также могут страдать от ожирения из-за избытка высококалорийных углеводов. Все эти основные злаки не способны переносить климатические аберрации и маргинальность из-за значительных абиотических стрессов. Насущная необходимость состоит в том, чтобы определить культуры и их разновидности, которые могут обеспечить надежную устойчивость к суровым условиям маргинальной среды и поддерживать продовольственную безопасность. Действительно, к 2050 году должны быть достигнуты цели как в отношении глобального здорового питания, так и устойчивого производства продуктов питания для 10 миллиардов человек на этой планете. Некоторые недоиспользуемые “забытые культуры” считаются “второстепенными культурами” и получили меньшее значение в глобальном масштабе как с точки зрения производства, так и с точки зрения исследований. Альтернативные злаки, такие как просо, киноа, гречиха и амарант, богаты питательными веществами и являются отличными источниками макро- и микроэлементов. Небольшие количества проса и псевдозлаковых культур в ежедневном рационе людей могут обеспечить “отсутствие недоедания”.

Эти малоиспользуемые культуры не только богаты питательными веществами, но и устойчивы к изменению климата и подходят для выращивания в маргинальных условиях. Эти забытые культуры обладают огромным потенциалом для обеспечения продовольственной и пищевой безопасности за счет устойчивого ведения сельского хозяйства в маргинальных районах. Это поможет фермерам поддерживать продуктивность в условиях повышения температуры, солёности и растущего дефицита воды, а также обеспечит практичный и устойчивый способ адаптации к изменению климата. К сожалению, глубина исследований по повышению урожайности и качества, а также по переработке этих альтернативных зерен крайне недостаточна по сравнению с основными культурами.