Atjaunots 2022. gada 3. oktobrī
Inga Ciproviča

pārtikas tehnoloģija

(angļu food technology, vācu Lebensmitteltechnologie, franču technologie alimentaire, krievu технология пищевых продуктов)

pārtikas zinātnes apakšnozare, kas atbild par pārtikas ražošanas tehnoloģijām, tajās iegūto produktu sastāvu un kvalitāti

Saistītie šķirkļi

3D pārtikas printeris Bocusini. Vācija, 2015. gads.

Fotogrāfs Matthias Balk. Avots: picture alliance via Getty Images, 1036898134.

Pārtikas tehnoloģija ietver noteiktu tehnoloģisko operāciju secību produktu ražošanā, lai sasniegtu pārtikas produktam vēlamos sensoros (ar maņu orgāniem nosakāmos), fizikāli ķīmiskos un mikrobioloģiskos rādītājus.

Pārtikas tehnoloģija ir starpdisciplināra nozare, kas cieši saistīta ar fizikas, ķīmijas, inženierzinātnes, mikrobioloģijas un uzturzinātnes atziņām. Tā ir pārtikas zinātnes apakšnozare, kuras atziņas papildina citas zinātņu nozares, arī pārtikas zinātnes apakšnozares. Pārtikas tehnoloģija pēta pārtikas produktu ražošanu, produktu kvalitātes nodrošināšanu, to derīguma termiņu noteiktā iepakojumā un uzglabāšanas apstākļos. Pārtikas tehnoloģijas pētījumu objekts ir pārtikas izejvielas, to pārvērtības pārstrādes procesos, tehnoloģiskās iekārtas, pārtikas produktu ražošanā lietotie palīglīdzekļi (mikroorganismi, fermenti, aromāti) un pārtikas piedevas (vielas, ko pievieno pārtikai tehnoloģiskiem mērķiem apstrādes, iepakošanas, transportēšanas vai uzglabāšanas procesā), gatavā produkta kvalitāte, iepakojums (veidi, formas, materiāli), derīguma termiņš un uzglabāšanas apstākļi. Galvenie mērķi pārtikas tehnoloģijā ir sniegt zināšanas:

drošu un nekaitīgu pārtikas produktu ražošanā;
tehnoloģisko procesu pilnveidē un optimizācijā;
kvalitātes vadībā un produktu kvalitātes nodrošināšanā derīguma termiņā;
jaunu produktu izstrādē (daudzveidīgi dažādas nozīmes un lietojuma pārtikas produkti cilvēka veselībai, darbaspējām un labsajūtai);
produktu pašizmaksas samazināšanā.

Praktiskā un teorētiskā nozīme

Pārtikas tehnoloģija sniedz jaunas zināšanas pārtikas produktu ražošanā (izejvielu pārstrādē, to sastāvdaļu pilnvērtīgā izmantošanā), modernu tehnoloģiju un iekārtu pielietojumā, patērētājam drošu un kvalitatīvu produktu ražošanā, arī meklē risinājumus pārtikas blakusproduktu pārstrādē un jaunu produktu radīšanā, ievērojot patērētāju dzīvesveida un veselības noteiktās vajadzības. Zināšanu un teorētisko atziņu nozīme tiek pamatota ar pārtikas produktu eksistenciālo lomu cilvēka dzīvē, tā veselības, darbaspēju pilnvērtīgai nodrošināšanai un labsajūtai.

Līdz ar pārtikas tehnoloģijas attīstību ir iespējams veidot jaunus produktus, risināt globālās pasaules problēmas – pārtikas nepietiekamības, enerģijas resursu optimizācijas un jaunu avotu radīšanas, minerālo resursu ekonomijas un vides aizsardzības jautājumus.

Pirmā raža Antarktīdā. Berlīne, Vācija, 2018. gads.

Fotogrāfs Carmen Jaspersen. Avots: picture alliance via Getty Images, 981720276.

Galvenie sastāvelementi

Pārtikas tehnoloģija aptver plašu izziņas lauku no klasisko tehnoloģiju īstenošanas, aizsargātas ģeogrāfiskās izcelsmes (noteiktā ģeogrāfiskā apgabalā iegūtas izejvielas vai īstenots kāds no izejvielu pārstrādes posmiem produkta ražošanā), cilmes vietas (noteiktā ģeogrāfiskā apgabalā ražoti produkti) vai ar garantētām tradicionālām īpatnībām ražotu (tradicionāli lietoti noteiktā teritorijā un nodoti no paaudzes paaudzei) produktu saglabāšanas līdz jaunu tehnoloģiju izstrādei. Pārtikas tehnoloģijas attīstības un pastāvēšanas pamats ir pārtikas ķīmijas, pārtikas biotehnoloģijas, pārtikas mikrobioloģijas, pārtikas kvalitātes un pārtikas inženierzinātnes, arī fundamentālo zinātņu (ķīmija, fizika, bioloģija) atziņas un sasniegumi, kas virza zinātnisko progresu pārtikas tehnoloģijā.

Galvenās teorijas

Pārtikas produktu ražošana un to tehnoloģijas ilgstoši uzskatītas par arodu, nevis zinātni. Citu zinātņu atziņas ļāva izprast pārtikas produktu ražošanā notiekošo no ķīmijas, mikrobioloģijas, medicīnas skatupunkta un virzīja zinātnisko progresu pārtikas tehnoloģijā. Pārtikas tehnoloģiju sāka aplūkot kā zinātni tikai 20. gs., jo bija nepieciešams risināt pārtikas produktu kvalitātes, drošības un derīguma termiņa, arī uzturā nozīmīgo uzturvielu saglabāšanas jautājumus. Modernajā pārtikas tehnoloģijā ienāk arī fundamentālās zinātnes teorijas un atziņas, piemēram, genomika (nozare, kurā pēta genoma uzbūves pamatelementus, to darbību, ietekmi un mijiedarbību dažādu dzīvības procesu nodrošināšanā), nanotehnoloģijas (nozare, kurā tiek pētītas struktūras, kuru izmēri ir salīdzināmi ar atomu un molekulu izmēriem) un citas, kuras palīdz risināt ar pārtikas ražošanas optimizāciju, kvalitāti un tās ilgtspēju saistītos jautājumus un ļauj pārtikas tehnoloģiju kā zinātni celt jaunā līmenī.

Šīs atziņas palīdz attīstīt modernās pārtikas izejvielu apstrādes metodes, rutīnas testus pārtikas kvalitātes kontrolē, veicināt jaunu mikroorganismu, enzīmu, aromātu un pārtikas piedevu lietojumu pārtikas produktu ražošanā, izstrādāt zinātniski pamatotas tehnoloģijas un produktus sabiedrības ilgtspējai.

Pētnieciskās metodes

Pārtikas tehnoloģijā lieto sensorās, ķīmiskās, fizikālās un mikrobioloģiskās metodes, ar kuru palīdzību iespējams analizēt pārtikas ražošanas procesu gaitu, vērtēt gatavā produkta īpašības (sensorie, fizikāli ķīmiskie un mikrobioloģiskie rādītāji), izprast lietoto režīmu (temperatūra, laiks, spiediens, u. c.) ietekmi uz gatavā produkta kvalitāti un uzglabāšanas laiku. Analizējot produktu uzturvērtību (ķīmiskās analīzes), liela nozīme ir in vitro testiem, produktu sagremošanas un bioloģiski aktīvo sastāvdaļu asimilācijas vērtēšanai. Pārtikas tehnoloģijas ir cieši saistītas ar ražoto produktu drošību un nekaitīgumu, kuru nosaka ar kritisko kontroles punktu un apdraudējumu analīzi (hazard analysis in critical control points, HACCP). Turklāt viens no pamatjautājumiem ir ražoto produktu derīgums, kuru analizē ar ķīmiskām, fizikālām un mikrobioloģiskām metodēm vai praktizē rutīnas testus (produkta uzglabāšana kontrolētos apstākļos tā izmaiņu noteikšanai) vai prognozējošo modelēšanu (process, ar kura palīdzību tiek izveidots modelis, izmantojot nodefinētus mainīgos lielumus un formulas vai datubāzes).

Īstenoto pētniecības metožu vidū ir produkta un iepakojuma mijiedarbība, vērtējot produkta vides apstākļu, krāsas, struktūras u. c. izmaiņas, arī iepakojamā materiāla sastāvdaļu migrāciju un citas pazīmes.

Nemo dārzs Noli. Itālijā, 2017. gads.

Fotogrāfs Alexis Rosenfeld. Avots: Getty Images, 1083672142.

Īsa vēsture

Pārtikas tehnoloģijas vēsture sakņojas senā pagātnē, produktu gatavošanas tehnoloģijas ir attīstījušās empīriskā ceļā un pilnveidojušās līdz ar sabiedrības attīstību. Atsevišķu produktu gatavošana uzsākta jau pirms mūsu ēras un būtiski ietekmējusi pasaules kultūras mantojuma veidošanos.

18. gs. iezīmē pārtikas tehnoloģijas rūpnieciskās attīstības pirmsākumus, lai gan pirmie piemēri ir meklējami Senajā Ēģiptē un Romā. Rūpnieciskā pārtikas produktu ražošana uzsākta, pateicoties zinātniski tehniskajam progresam, kas ļāva šajā jomā sasniegt būtiskus rezultātus. Pārtikas tehnoloģijas kā zinātnes attīstības pirmsākumi ir meklējami 19. gs., kas sasaucās ar industriālās revolūcijas laiku, arī ķīmijas, fizikas, bioloģijas, medicīnas zinātnieku postulētajām atziņām un to lomu zinātnes, tostarp pārtikas zinātnes un tās apakšnozaru, attīstībā.

Pārtikas produktu rūpnieciskā ražošana, arī pārtikas tehnoloģijas attīstība saistībā ar zinātniskajiem atklājumiem hronoloģiski datējama noteiktā kārtībā. 1800. gads ir cukurbiešu cukura ražošanas uzsākšana (Polija), 1860. gads – šokolādes ražošanas pirmsākumi (Šveice), 1870. gads – rūpnieciskā maizes ražošana (Francija), 1880. gads – desu ražošana (Amerikas Savienotās Valstis, ASV), alus un vīna rūpnieciskās ražošanas pirmsākumi, lietojot mikroorganismu tīrkultūras (Vācija), un rūpnieciskā šokolādes ražošana (Šveice), 1900. gads – saldēto produktu gatavošana (ASV), 1910. gads – skābpiena dzērienu ražošana (Krievija), 1920. gads – sublimācijas (produkta kaltēšana saldētā stāvoklī) kaltēšana (ASV), 1930. gads – makaronu rūpnieciskā ražošana (Itālija), 1940. gads – aseptiskā iepakošana (ASV), 1950. gads – augļu un ogu uzglabāšana kontrolētā gāzu vidē (Anglija), 1950. gads – biotehnoloģijas rašanās (ASV, Japāna), 1960. gads – datorizēta pārtikas produktu ražošana (ASV) un funkcionālo produktu rašanās (Japāna), 1970. gads – HACCP pirmsākumi (ASV).

Pašreizējais attīstības stāvoklis

Galvenie virzieni pārtikas tehnoloģijā 21. gs. ir saistīti ar malnutrīcijas (uzturvielu nepietiekamība) novēršanu, speciālo pārtikas produktu ražošanu (glutēnu, laktozi nesaturoši u. c.), pārtikas produktu patēriņa ieradumu maiņu (svaigēšana, veģetārisms u. c.), pārtikas nepietiekamības jautājumu risināšanu (jaunā pārtika, ģenētiski modificētu organismu (ĢMO) izejvielas), personalizētu uzturu, uztura genomikas (zinātnes nozare, kas pēta saikni starp cilvēka genomu, uzturu un vispārējo veselību) attīstību un patēriņam gatavu produktu ražošanu, Halal (dzīvnieku kaušanas kārtība pēc reliģiskiem rituāliem) produktu pieprasījumu, kas veicina pētījumus pārtikas izejvielu, arī bioloģiskās lauksaimniecības izejvielu, izpētē, netradicionālu izejvielu lietojumā pārtikas produktu ražošanai, pārtikas izejvielu uzglabāšanas pilnveidē, tīrās tehnoloģijās un produktos, alternatīvo olbaltumvielu avotu (sliekas, siseņi u. c.) un pārtikas analogu (mākslīga gaļa u. c.) ieguvē, speciālās pārtikas ražošanā (pārtikas produkti noteiktām veselība vajadzībām), jaunu iepakošanas materiālu un tehnoloģiju, alternatīvo tehnoloģiju u. c. jomās.

Cepti ēšanai paredzēti insekti – siseņi, bambusa tārpi, spārnu kāpuri, zīdtārpiņu kūniņas un citi. Ķīna, 2017. gads.

Avots: VCG/VCG via Getty Images, 801286434.

Pētniecības iestādes

Nozīmīgākās pētniecības iestādes ir Pārtikas tehnologu institūts (Institute of Food Technologists, 1939) Čikāgā, ASV; Vageningenas Universitāte (Wageningen University, 1876) Vageningenā, Nīderlandē; Gentes Universitāte (Gent University, 1811) Gentē, Beļģijā; Pētniecības un attīstības centrs NIZO (Reserach and Development Centre NIZO, 1948) Edē, Nīderlandē; Jakultas Centrālais institūts (Yakult Central Institute, 1955) Tokijā, Japānā; Lauksaimniecības un pārtikas attīstības institūcija Teagasc (Agriculture and Food Development Authority – Teagasc, 1958) Karlovā, Īrijā.

Nozīmīgākās organizācijas un biedrības, kuras veicina pārtikas tehnoloģijas attīstību, ir Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (Food and agriculture organisation, FAO, 1945) sekretariāts Romā, Itālijā; Pasaules Veselības organizācija (World Health Organisation, WHO, 1948) Ženēvā, Šveicē; Eiropas pārtikas nekaitīguma iestāde (European food safety authority, EFSA, 2002) Parmā, Itālijā; Starptautiskā Pārtikas zinātnes un tehnoloģijas apvienības (International Union of Food Science and Technology, IUFoST, 1962) galvenais birojs Toronto, Kanādā; Eiropas pārtikas zinātnes un tehnoloģijas federācija (European Federation of Food Science and Technology, EFFoST, 1986) Vageningenā, Nīderlandē. Šo institūciju mērķi ir sekmēt pārtikas nepietiekamības jautājumu risinājumu pasaulē, veicināt un atbalstīt zinātniskos pētījumus, organizēt pārtikas analīžu metožu un standartu izstrādi, veikt jaunu pārtikas tehnoloģisko palīglīdzekļu (mikroorganismu, enzīmu) un pārtikas piedevu drošības un nekaitīguma izvērtējumu, uzraudzīt pārtikas veselīguma marķējuma piešķiršanas kārtību, organizēt kongresus, simpozijus un konferences, izdot zinātniskos žurnālus, veicināt zināšanu pārnesi, starptautisko sadarbību, informācijas apmaiņu, izglītot pārtikas zinātniekus un tehnologus un citi.

Pārtikas tehnoloģijas pētījumi notiek arī lielo pārtikas koncernu pētniecības centros, piemēram, Nestle (Šveice), Danone (Francija), Valio (Somija), PepsiCo (ASV), Coca Cola (ASV), Heinz Innovation centre (Nīderlande), General Mills (ASV) un citur.

Svarīgākie periodiskie izdevumi

Trends in food science & technology (kopš 1990. gada, izdevējs Elsevier), Annual Review of Food Science and Technology (kopš 2010. gada, izdevējs Annual reviews Inc.), Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety (kopš 2002. gada, izdevējs Institute of Food Technologists), Food Hydrocolloids (kopš 1986. gada, izdevējs Elsevier), Journal of Dairy Science (kopš 1965. gada, American Dairy Science Association izdevums, izdevējs Elsevier), International Dairy Journal (kopš 1991. gada, izdevējs Elsevier).

Ievērojamākie pētnieki

Pārtikas tehnoloģijas attīstībā lielu ieguldījumu devusi katra pasaules tauta, viduslaikos pārdrošie jūras braucēji Kristofors Kolumbs (Cristoforo Colombo), Fernāns Magelāns (Fernão de Magalhães) un Vasko da Gama (Vasco da Gama), tirgotājs un ceļotājs Marko Polo (Marco Polo) un citi. Kopš seniem laikiem cilvēce gatavojusi maizi, skābpiena produktus, vīnu u. c., bet tikai ar Luija Pastēra (Louis Pasteur) darbiem ieguva zinātnisko pamatojumu gadu tūkstošiem praktizētajām iemaņām. Neapšaubāmi šo atziņu rašanai nopelns bija arī citiem zinātniekiem, bet tieši L. Pastērs tās pacēla jaunā līmenī, un tās veido mūsdienu pārtikas zinātnes, arī pārtikas tehnoloģijas pamatus. Raudzēšanas procesa izpētē būtisku ieguldījumu ir devis arī Antuāns Lorāns Lavuazjē (Antoine Laurent de Lavoisier), analizējot raudzēšanas procesa galaproduktus. 1861. gadā mikrobiologs Emīls Kristians Hansens (Emil Christian Hansen) pirmais pielietoja rauga tīrkultūru Carlsberg alus ražošanā, radot iespējas nemainīgas kvalitātes produkta ražošanai. Ar pārtikas tehnoloģijām, to procesu ietekmējošo faktoru izpēti saistītās zinātņu atziņas ir rezultējušās Nobela prēmijās. Nobela prēmijas laureāta Roberta Koha (Robert Koch) darbi ir šodienas pārtikas higiēnas un nekaitīguma pamatā, Eduarda Buhnera (Eduard Buchner) pētījumi fermentu izdalīšanai no rauga šūnām ir spirta u. c. fermentatīvo produktu ražošanas pamatā, Iļjas Mečņikova (Илья Ильич Мечников) pētījumi pienskābes baktēriju jomā ir funkcionālo piena produktu pamats. Ievērojamāko pētnieku vidū ir arī latviešu zinātnieks Pēteris Delle, kura vārdā nosaukts augļu un ogu vīna izturības pakāpes rādītājs, kas zināms kā Delles vienība.

Multivide

3D pārtikas printeris Bocusini. Vācija, 2015. gads.

Fotogrāfs Matthias Balk. Avots: picture alliance via Getty Images, 1036898134.

Pirmā raža Antarktīdā. Berlīne, Vācija, 2018. gads.

Fotogrāfs Carmen Jaspersen. Avots: picture alliance via Getty Images, 981720276.

Nemo dārzs Noli. Itālijā, 2017. gads.

Fotogrāfs Alexis Rosenfeld. Avots: Getty Images, 1083672142.

Cepti ēšanai paredzēti insekti – siseņi, bambusa tārpi, spārnu kāpuri, zīdtārpiņu kūniņas un citi. Ķīna, 2017. gads.

Avots: VCG/VCG via Getty Images, 801286434.

pārtikas tehnoloģija

Saistītie šķirkļi

3D pārtikas printeris Bocusini. Vācija, 2015. gads.

Satura rādītājs

Satura rādītājs

Pirmā raža Antarktīdā. Berlīne, Vācija, 2018. gads.

Nemo dārzs Noli. Itālijā, 2017. gads.

Cepti ēšanai paredzēti insekti – siseņi, bambusa tārpi, spārnu kāpuri, zīdtārpiņu kūniņas un citi. Ķīna, 2017. gads.

Multivide

Autora ieteiktie papildu resursi

pārtikas tehnoloģija

Saistītie šķirkļi

3D pārtikas printeris Bocusini. Vācija, 2015. gads.

Satura rādītājs

Satura rādītājs

Pirmā raža Antarktīdā. Berlīne, Vācija, 2018. gads.

Nemo dārzs Noli. Itālijā, 2017. gads.

Cepti ēšanai paredzēti insekti – siseņi, bambusa tārpi, spārnu kāpuri, zīdtārpiņu kūniņas un citi. Ķīna, 2017. gads.

Multivide

Saistītie šķirkļi

Autora ieteiktie papildu resursi

Ieteicamā literatūra