Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 3, стр. 411-415

ВВЕДЕНИЕ

Пищевая промышленность является одним из основных потребителей ферментных препаратов и культур микроорганизмов. По оценкам Австрийского федерального экологического агентства (Austrian Federal Environment Agency) в пищевой отрасли используются 158 видов ферментов, 64 фермента используется в технических секторах и 58 ферментов в производстве кормов в сельском хозяйстве [1]. Основные области применения ферментов в пищевой промышленности – это производство хлебобулочных изделий, крахмала, сыра, соков, пива и др. Культуры микроорганизмов (закваски) используются, как правило, для ферментированных продуктов в молочной, хлебопекарной, кондитерской отраслях, пивоварении, виноделии и др.

Современные генетические технологии находят широкое применение в пищевой промышленности. Одним из ярких примеров является роль компании Danisco в разработке системы направленного редактирования геномов CRISPR-Cas, ставшей во многом возможной благодаря огромной коллекции молочнокислых бактерий, поддерживавшейся в компании, и работам по изучению устойчивости бактерий к инфицированию бактериофагами [2]. Использование технологии рекомбинантной ДНК в настоящее время является фактически стандартом при производстве ферментных препаратов [3]. Все более широкое применение находит поиск новых типов ферментов с использованием метагеномного подхода [4].

Россия является одним из крупнейших производителей продуктов питания в мире, обладая третьей в мире площадью пашни [5]. Россия является третьим в мире производителем зерна (после Китая и Индии) и крупнейшим в мире экспортером зерна [6, 7]. Также Россия является одним из крупнейших в мире производителей ряда продуктов, для производства которых используются ферментные препараты и культуры микроорганизмов. Например, Россия является третьим в мире производителем сыра после Европейского союза и США, шестым – производителем пива после Китая, США, Бразилии, Мексики и Германии [8, 9]. Таким образом, в России существует значительный спрос на продукцию промышленной микробиологии и современных генетических технологий.

Тем не менее по оценке некоторых отраслевых экспертов обеспеченность отечественной пищевой индустрии собственными ферментными препаратами и культурами микроорганизмов (заквасками) остается на низком уровне, по ряду сегментов составляя менее 10% от рынка [10–12]. Положение дополнительно осложняется разрозненностью информации по производству ферментных препаратов и заквасок в России, а также малой специфичностью используемых классификаторов, что осложняет анализ ситуации и затрудняет разработку мер по стимулированию исследований и разработок в этих направлениях. В связи с этим цель настоящего исследования – анализ данных государственной статистики по производству, экспорту и импорту ферментных препаратов, дрожжевых и бактериальных заквасок в России.

МЕТОДЫ

Данные об объемах производства ферментных препаратов, культур бактерий и дрожжей были получены с использованием базы данных Росстат по адресу https://fedstat.ru/indicator/57783 [13].

Согласно ОКПД2 код 24.14.64 Ферменты и соединения органические прочие, не входящие в другие группировки, включает в себя такие дочерние коды:

− 24.14.64.110 – ферменты (энзимы) и препараты ферментные, не включенные в другие группировки. Состава группы: ферменты чистые (изоляторы ферментные), концентраты ферментные, препараты ферментные, не включенные в другие группировки;

− 24.14.64.111 – реннин (химозин, фермент сычужный) и его концентраты;

− 24.14.64.119 – ферменты (энзимы) и концентраты ферментные, препараты, не включенные в другие группировки, прочие. Состав: ферменты панкреатические (трипсин, химтрипсин, α-амилаза, липаза и др.), пепсин, амилазы солода (солодовые энзимы), папаин, бромелаин, фицин, фитазу, глюкозооксидазу, пероксидазу, амилазы и протеазы, а также другие ферменты, продуцируемые микроорганизмами, β-амилазы, пектиновые ферменты, инвертаза, глюкоизомераза, лизоцим (мурамидаза) и др.;

− 24.14.64.130 – соединения органические, не включенные в другие группировки. Состав группировки: соединения органические определенного химического состава, не включенные в другие группировки.

По бактериальным закваскам Росстат не предоставляет детальную статистику, поэтому для анализа использовали код ОКПД2 10.89.19.300 Закваски для пищевой продукции.

Дрожжи в ОКПД2 представлены следующими кодами: 10.89.13.110 Дрожжи (активные и неактивные), 10.89.13.111 Дрожжи хлебопекарные прессованные, 10.89.13.112 Дрожжи хлебопекарные сушеные, 10.89.13.113 Дрожжи пивные, 10.89.13.114 Дрожжи культурные (культивированные), 10.89.12.119 Дрожжи прочие. 10.91.10.151 Дрожжи кормовые.

Данные об объемах импорта ферментных препаратов, бактерий и дрожжей были получены с использованием базы данных Федеральной таможенной службы по адресу https://stat.customs.gov.ru/analysis/show [14].

Импортируемые ферментные препараты учитывали в соответствии с кодами ТНВЭД: 3 507 100 000 – реннин и его концентраты (химозин), 3 507 909 000 – прочие ферментные препараты, в другом месте не поименнованные или не включенные.

По данным Федеральной таможенной службы в Россию поставляли закваски по ТНВЭД-кодам: 3 002 905 000 (измененный в 2022 г. на 3 002 490 001) – культуры микроорганизмов, 0 404 100 200 – молочная сыворотка или видоизмененная сыворотка, 1 901 200 000 – смеси и тесто для изготовления хлебобулочных изделий и мучных кондитерских изделий, 2 106 909 809 – прочие пищевые продукты. Коды ТНВЭД 0 404 100 200, 1 901 200 000, 2 106 909 809 дополнительно используются по декларации в качестве оформления заквасочных культур. Примерное соответствие товаров этим кодам в декларации – это закваски концентрированные глубокозамороженные и лиофилизированные в различных видах фасовки.

Оценку импорта дрожжей проводили по следующим кодам ТНВЭД: 2 102 101 000 – дрожжи активные культуральные, 2 102 103 100 – дрожжи пекарные, сухие, активные, 2 102 103 900 – дрожжи пекарные активные, прочие, 2 102 109 000 – дрожжи активные, прочие (пищевые, сухие, пивные), 210 220 – дрожжи неактивные, 2 102 300 000 – порошки пекарные готовые.

В таблицах представлены данные за 2021 г. как последний год, для которого доступны полные данные на момент подготовки статьи к печати.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Данные по производству и импорту ферментных препаратов в России

Ферментные препараты играют существенную роль в биотехнологических процессах получения пищевой продукции и применяются в выпечке, производстве сыра, переработке крахмала, производстве фруктовых соков и многих других сферах, где они снижают вязкость, улучшают консистенцию, внешний вид, питательность, повышают выход продукта и могут придавать желаемые вкусы и ароматы. Используемые в настоящее время пищевые ферменты иногда получают из животных и растений, но большинство из них получают из микроорганизмов.

В промышленности наиболее широко применяются гидролитические ферменты, способные к расщеплению органических соединений. Гидролитические ферменты составляют ~75% от всего числа используемых ферментов. Из них наиболее распространены три типа ферментов, это карбогидразы, протеазы и липазы, объем продаж которых составляет более 70% от всего объема [1]. Карбогидразы – это ферменты, катализирующие ферментативное расщепление полисахаридов и низкомолекулярных углеводов. Протеазы и липазы соответственно способны к расщеплению белков и жиров.

Доступные статистические данные не позволяют точно определить объемы производства ферментных препаратов, использующихся в пищевой промышленности, так как по имеющимся кодам классификатора включаются также данные по ферментам для производства кормов и других отраслей сельского хозяйства и промышленности. Тем не менее ранее опубликованные данные и экспертные оценки указывают на то, что ферментные препараты отечественного производства составляют незначительную долю на рынке. В 2016 г. их доля составляла 4.4% [15]. В 2018 г. по оценкам компании “Аберкейд” их доля не превышала 7% [16]. По общему объему производства существуют значительные расхождения в оценках между экспертами и данными Росстат.

Анализ данных государственной статистики показывает, что на протяжении последних 12 лет происходили значительные колебания объемов производства ферментов в России (рис. 1). В 2010 г. производство составило 6.5 тыс. т, что в целом близко к экспертным оценкам [15]. Уже в 2011 г. по данным Росстат произошел скачок производства до 25.9 тыс. т, который достиг своего пика в 2014 г. и составил 68.2 тыс. т. Таким образом, за четыре года произошло увеличение производства более чем в 10 раз. По этим же данным после 2014 г. произошло падение объемов производства до 7 т в 2020 г., что означает падение на 4 порядка. При этом уже в 2022 г. по данным Росстат объем производства составил 749 т. Опросы экспертов не показывают наличия в России таких значительных колебаний объемов производства, что ставит дополнительные вопросы к методам сбора информации в государственную базу данных.

Рис. 1.

Объемы производства ферментных препаратов в России по данным Росстат за период с 2010 по 2022 г.

Данные по ферментным препаратам показывают достаточно стабильный объем импорта в период с 2019 по 2021 г. Импорт реннина составляет чуть более 200 т в год и в стоимостном выражении ~3.5 млн долл. Экспорт реннина составляет от 1 до 3 т в год. По прочим ферментным препаратам объем импорта находится на уровне 12 тыс. т в год и в стоимостном выражении ~100–200 млн долл. в год. Экспорт прочих ферментных препаратов составляет от 90 до 130 т в год (табл. 1). Основными странами импортерами в Россию реннина в 2021 г. без учета стран таможенного союза ЕАЭС были Дания (114 т), Нидерланды (64 т) и Италия (23 т).

Таблица 1.

Объемы импорта и экспорта ферментных препаратов по данным Федеральной таможенной службы в 2021 г.

	Импорт	Экспорт
Реннин и его концентраты	222/3901	3/79
Прочие ферментные препараты	12 927/196 929	130/1269

Примечание. Вес в тоннах/стоимость в тысячах долларов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сравнение объемов производства, импорта и экспорта заквасок на основании статистических данных показывает, что наибольшая доля импорта наблюдается в области бактериальных культур, где собственное производство составляет до 0.6 тыс. т в год, импорт – до 2.7 тыс. т в год, а экспорт – до 1.2 тыс. т в год. Это особенно критично для молочной промышленности, в частности для сыроделия, в котором Россия стала третьим в мире производителем сыра, но находится в зависимости от зарубежных поставщиков заквасок.

В сегменте дрожжей объем производства составляет ~400 тыс. т в год, тогда как импорт – до 22 тыс. т в год, а экспорт – до 152 тыс. т в год. Тем не менее необходимо учитывать, что в зависимости от конкретной отрасли доля импортных культур дрожжей может быть гораздо выше. Например, по экспертным оценкам в виноделии доля импортных чистых культур дрожжей составляет 98%.

По ферментным препаратам оценить долю импортного и отечественного производства на основании только статистических данных не представляется возможным в связи с резкими колебаниями индикаторов. Это еще раз свидетельствует о необходимости пересмотра подходов к сбору статистических данных и необходимости внедрения технологий анализа больших данных с большей детализацией.

Авторы выражают благодарность сотрудникам компании “BavarSwiss” за помощь в проведении исследования.

Работа выполнена при поддержке НИЦ “Курчатовский институт” (приказ № 91 от 20 января 2023 г.).