Краткий отчет о работе Сибирского отделения Россельхозакадемии за 2006 и 2002-2006 гг.
Хранение и переработка сельскохозяйственной продукции
Научное обеспечение перерабатывающих отраслей АПК Сибири в 2006 г. осуществляли в рамках направления Программы 10 «Разработать современные ресурсосберегающие методы и технологии высокоэффективной переработки сельскохозяйственного сырья при производстве экологически безопасных продуктов адекватного питания». В исследованиях принимали участие 7 ГНУ по 7 заданиям. Научный потенциал составил 87 сотрудников, в том числе 7 докторов и 38 кандидатов наук.
Задание 10.01.02 «Разработать системы интегрального мониторинга безопасности и качества продовольственного сырья и пищевых продуктов и их оборота» выполнял ГНУ СибНИПТИП. Научный потенциал: 4 научных сотрудника, в том числе 1 доктор и 2 кандидата наук.
Установлено, что уровень микробной обсемененности пчелопродуктов обусловлен видом продукта, районом его сбора и ботаническим происхождением. Это позволяет использовать продукты пчеловодства для мониторинга безопасности растительного сырья. Пыльцевая обножка обладает наибольшим уровнем контаминации микроорганизмами по сравнению с пергой, прополисом, а также медом и является лучшим индикатором микробиоценозов, отражающим качественное состояние микоценозов различных районов и экологических условий сбора пыльцевой обножки, что позволит прогнозировать микробиологическую безопасность растительного сырья и пчелопродуктов.
В выполнении задания 10.02.01 «Разработать теоретические основы реализации современных физико-химических методов в высокоэффективных технологиях глубокой переработки сельскохозяйственного сырья» принимали участие 5 ГНУ. Научный потенциал: 22 научных сотрудника, в том числе 1 доктор и 11 кандидатов наук.
ГНУ НИИСХ Крайнего Севера отработаны приемы сбора биологического материала животного происхождения. Выявлены недостатки по каждой промысловой точке и определен метод первичного консервирования заготовленного в полевых условиях сырья для сохранения в нем биологически активных веществ. Апробированы существующие методы консервирования сырья животного происхождения и выбран перспективный метод вакуумной сушки с индивидуальным для каждого образца подбором температурного режима.
ГНУ ВНИИПО усовершенствованы методы консервирования пантов марала, позволяющие сократить сроки их обработки с одновременным улучшением биохимических показателей (содержание белка, жира, витаминов, минеральных веществ). Экстрагирование пенисов и пенисов с семенниками маралов спиртом в различных концентрациях, соотношениях и временных экспозициях позволило получить препарат, превосходящий по целому ряду органических и минеральных веществ экстракт из пантов марала. Получено 2 патента, подано 3 заявки.
ГНУ СибФТИ на основании гипотезы о связи совокупности биофизических параметров животной ткани (диэлектрической проницаемости и удельной проводимости СВЧ-излучения) с основными технологическими показателями качества мясного сырья (влагоудерживающей способностью и жирностью), разрабатываются инструментальные методы его контроля. Разработаны методика и экспериментальная установка для выявления новых зависимостей.
ГНУ СибНИПТИП предложены математические модели процесса по целенаправленному изменению физико-химических и биологических свойств свежемолотой муки, а также приводящего к изменению качества клейковины и гибели бактерий группы картофельной палочки путем обработки муки энергией ИК-излучения. Обоснованы исходные параметры показателей назначения, изготовлена лабораторная установка для проведения экспериментальных исследований. Подана заявка на изобретение.
ГНУ СибНИИС проведен анализ основных методов, используемых при полупрепаративном, препаративном и промышленном производстве ферментных препаратов. Определены «точки приложения» современных физико-химических методов. Применение указанных методов в технологических схемах позволяет повысить эффективность производства молокосвертывающих ферментных препаратов.
Задание 10.02.02 «Разработать научные основы совмещенных технологических процессов с использованием новых высокоэффективных методов биоконверсии сельскохозяйственного сырья, в том числе вторичного» осуществлял ГНУ СибНИПТИП. Научный потенциал — 11 сотрудников, в том числе 2 доктора и 4 кандидата наук.
Для интенсификации процессов ферментативного гидролиза крахмалсодержащего сырья получены данные по оценке различных способов электрофизических и гидродинамических воздействий на реологические и биохимические показатели водно-крахмальных суспензий. Определены параметры показателей лабораторной установки для обработки водно-крахмальных суспензий. Разработана нормативная документация на «Корм сахаросодержащий из зерна пшеницы» (ТУ 9296-014-23611999-06. Подана заявка на изобретение.
Обоснована технологическая схема производства зернофуража с высоким содержанием легкопереваримых углеводов (ЛПУ) для предприятий с экстенсивным уровнем производства и намечены пути дальнейших исследований для предприятий с интенсивным уровнем производства.
Задание 10.02.04 «Разработать сквозные современные аграрно-пищевые технологии продуктов питания на основе исходных требований к пищевой и технологической адекватности сырья» выполнял ГНУ СибНИИС. Научный потенциал: 8 научных сотрудников, в том числе 2 кандидата наук.
Проведен анализ научно-технической информации и передового опыта работы предприятий сыродельной отрасли по технологиям получения концентратов молока, способам их консервирования, упаковки и хранения. Установлена рациональная схема для получения экспериментальных образцов промежуточного базового сырья (ПБС). Выбраны критерии оценки оптимальных периодов времени года для использования молока-сырья. Определены перспективные исследования по консервированию и упаковке ПБС.
На основании анализа изменения качества молока-сырья по сезонам года получены аналитические зависимости, определяющие взаимосвязь химического состава молока с показателями его сыропригодности. Изучены способы стабилизации белковой системы молока в межсезонные периоды для повышения качества готовой продукции. Установлены приоритеты влияния параметров подготовки молока к свертыванию на его сыропригодность. Предложены способы коррекции молока.
Задание 10.03.01 «Разработать высокоэффективные технологии пищевых продуктов общего назначения с учетом региональных и демографических особенностей питания и фактического сырьевого обеспечения» выполняли 5 ГНУ. Научный потенциал: 28 научных сотрудников, из них 2 доктора и 12 кандидатов наук.
ГНУ СибНИПТИП разработаны теоретические модели потенциала и движущей силы массопереноса в мясе в процессе его переработки, а также модель стерилизации мясокостного сырья и продуктов на его основе путем воздействия электромагнитными волнами СВЧ в открытых термодинамических системах. Разработаны исходные требования и конструкторская документация на лабораторную установку для стерилизации мясокостной пасты. Подана заявка на изобретение.
ГНУ СибНИИС уточнены биотехнологические факторы, влияющие на способы обработки и подготовки молока для производства сыра. Проведен анализ типовых схем подготовки молока к выработке сыра. Предложены новые схемы на основе технологических операций подготовки молока в сыроделии, направленные на повышение выхода готового продукта и рентабельности производства. В рамках изучаемой темы разработаны две технологии производства сыра из цельного молока: полутвердый сыр с чеддеризацией и термомеханической обработкой сырной массы «Алтарелла» и мягкий рассольного типа сыр «Брынзочка».
ГНУ НИИСХ Крайнего Севера разработана и испытана технологическая схема получения экстрактов из пантов оленей с использованием ультразвука, сокращающая длительность процесса экстрагирования в 4 раза. Сравнительный анализ показал, что применение данного способа при экстракции значительно повышает выход биологически активных (гормонов, витаминов, аминокислот) и минеральных веществ. Подано 3 заявки на изобретение.
ГНУ СибНИПТИП на основе анализа патентных и информационных источников, постановочных опытов обоснованы технологические схемы производства поликомпонентных продуктов питания. Установлено, что в результате гидроакустического воздействия на плодово-ягодное сырье наблюдается тенденция к снижению микробной обсемененности.
Выявлено, что механоакустический гомогенизатор не в полной мере обеспечивает необходимую дисперсность и реологические характеристики некоторых получаемых продуктов. Исходя из этого определены требования к лабораторной установке для обеспечения необходимых показателей.
Исследованиями ГНУ НИИСС им. М.А. Лисавенко показана возможность получения однородного, стерильного продукта переработки плодов без применения пастеризации и консервантов. Установлено, что продукт становится стерильным при механоакустическом воздействии в течение 30 мин при 50°С. Однородная консистенция продукта достигается путем введения в состав продукта пектина или агар-агара в количестве 1% от массы свежих плодов. Полученный продукт обладает хорошими вкусовыми качествами.
ГНУ ЯНИИСХ получены экспериментальные данные по отработке технологических режимов сушки с использованием ИК-излучения растительного и животного сырья (грибов, рыбы, дикорастущих пищевых и лекарственных растений). Разработана нормативная документация на производство национальных молочных продуктов «Тар», «От уэрэтэ» и «Уиньуула» с различными ягодными наполнителями и дикоросами (листья полыни чернобыльника и корневища сусака зонтичного).
Получены 3 патента и 2 решения о выдаче патента.
В выполнении задания 10.03.04 «Разработать технологии продуктов геродиетического питания на основе современных методов проектирования пищи» принимал участие ГНУ СибНИИС. Научный потенциал: 6 научных сотрудников, в том числе 5 кандидатов наук.
Проведены исследования молока отдельных хозяйств сырьевых зон 4 сыродельных предприятий Алтайского края по основным показателям физико-химического и микробиологического состава, характеризующим его сыропригодность. Молоко исследовано также на содержание сухих веществ, общего фосфора, азотистых соединений, включающих, кроме общего белка, показатели казеина, сывороточных белков, небелкового азота, в том числе мочевины.
Применение метода электрофореза в полиамидном геле (SDS-PAGE) для анализа фракционного состава белковой системы сырья в зоне одного из предприятий позволило установить несоответствие значительной части используемого сырья требованиям промышленной технологии сыра.
Исследования позволили выявить принципиальную возможность организации производства на Алтае геродиетических продуктов. Однако для улучшения показателей качества молочного сырья требуется осуществление в животноводстве крупномасштабных мероприятий и проектов.
Задание 10.03.05 «Разработать современные технологии продуктов профилактического и специального назначения с метаболически адекватным составом, в том числе для экологически неблагополучных регионов» выполняли 2 ГНУ. Научный потенциал: 14 научных сотрудников, в том числе 1 доктор и 5 кандидатов наук.
ГНУ СибНИПТИП изучен биохимический состав и технологические свойства соевого концентрата, обогащенного растительным маслом; проведены экспериментальные исследования кислотно-сычужного свертывания молочно-соевой смеси, определены основные технологические параметры производства мягкого комбинированного сыра, исследован его биохимический состав и пищевая ценность, разработана и утверждена нормативная документация. Технология позволит сэкономить молочное сырье до 20%, снизить себестоимость комбинированных мягких сыров, не ухудшая качества производимой продукции. Подана заявка на изобретение.
На модельных растворах установлена комплексообразующая способность природных полисахаридов (ПС) по отношению к свинцу и кадмию. Для производства экологических продуктов питания из мяса птицы и рыбы определены оптимальные дозировки ПС и разработан проект нормативной документации (ТУ и ТИ) на полуфабрикат рубленый из мяса птицы.
ГНУ СибНИИС проведена работа по изучению ассортимента пробиотических кисломолочных продуктов, реализуемых населению г. Барнаула через розничную торговую сеть, определена их доля среди всей кисломолочной продукции. Осуществлен мониторинг микрофлоры 8 видов молочных продуктов лечебно-профилактического назначения, произведенных местными предприятиями и поступивших из-за пределов Алтайского края. Установлено отсутствие или крайне низкое содержание пробиотической микрофлоры в ряде кисломолочных продуктов, претендующих на статус «пробиотические».
В 2002–2005 гг. исследования по хранению и переработке сельскохозяйственной продукции проводились в соответствии с «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации и Сибири на 2001–2005 гг.» по 4 заданиям. В их выполнении основное участие принимал ГНУ СибНИПТИП, 1-е задание выполнялось при участии ГУ ОПКТБ СибНИПТИЖ. По трудовым договорам в качестве исполнителей привлекали сотрудников ИОХ СО РАН, НГАУ, СибНИИС. Научный потенциал: 29 научных сотрудников, в том числе 4 доктора и 10 кандидатов наук.
В результате проведенных исследований разработаны:
— методы снижения концентрации тяжелых металлов в технологических процессах производства и переработки сельскохозяйственной продукции, обеспечивающие экологическую чистоту исходного сырья и продуктов питания;
— технологии производства сушеной моркови и укропа с использованием ИК-сушилок, снижающие удельные энергозатраты на 13–15% по сравнению с конвективной сушкой;
— технологическая линия и нормативная документация (НД) на сахаропродукты кормового назначения из зерна пшеницы и ржи, обеспечивающая возможность организации их производства в сельскохозяйственных предприятиях из собственного сырья различной кондиции;
— технологическая линия и нормативная документация на производство полуфабриката мясокостного и комбикорма гранулированного для свиней и птицы;
— система рецептур и технологии производства сырокопченых колбас и деликатесных продуктов из оленины.
Разработки защищены 5 патентами, подачей 19 заявок на изобретения; разработано 19 НД на новые виды продуктов питания, корма и кормовые добавки. На НТС Департамента АПК Новосибирской области рассмотрены и рекомендованы к освоению 3 разработки.