КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 23-26-00290
НазваниеРазработка новых научных подходов к минимизации продовольственных потерь и повышению эффективности использования пищевых ресурсов в системе производства на основе применения физических методов воздействия
Руководитель Науменко Наталья Владимировна, Доктор технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" , Челябинская обл
Конкурс №78 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-301 - Технология пищевых продуктов
Ключевые слова Холодное плазменное излучение, обеззараживание, зерновой сырье, пищевые системы
Код ГРНТИ65.09.05, 65.29.03, 65.29.91
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В настоящее время рынок зерновых культур Российской Федерации испытывает серьезные трудности. Правительством Российской Федерации были приняты меры для стабилизации российской экономики. А именно, утверждено Постановление Правительства РФ от 14 марта 2022 года №362 «О введении временного запрета на вывоз зерновых культур за пределы территории Российской Федерации» временно приостановлен экспорт пшеницы и меслина, ржи, ячменя и кукурузы, а также Постановление Правительства РФ от 31 марта 2022 года №528 о временном запрете на вывоз семенных зерновых культур за пределы территории Российской Федерации, что сформировало острую необходимость поиска путей минимизации рисков возникновения продовольственных потерь путем создания высокоэффективных технологий обеззараживания сырья и получения сырьевых ингредиентов стабильно высокого качества на территории нашей страны.
Сложившееся состояние в отрасли требует применения наукоемких решений, которые позволят минимизировать зависимость от импортных поставок улучшителей и получать сырьевые ингредиенты стабильно высокого качества. При этом низкое и нестабильное качество сырья зерновых культур характерное для отрасли на сегодняшний день возможно корректировать путем применения на различных технологических этапах нетепловых методов воздействия.
Решение данной проблемы в условиях устойчивого развития сельского хозяйства РФ и пищевой промышленности требует комплексного системного подхода, базирующегося на использовании зеленых технологий (в нашем случае – физических методов воздействия в технологии обеззараживания и проращивания), позволяющих интенсифицировать технологические процессы, активировать накопление биологически активных веществ и своевременно минимизировать риски продовольственных потерь. Инструментом для достижения результата может стать методологический подход к получению безопасных сырьевых ингредиентов повышенной пищевой ценностью из зерновых культур.
Научная новизна проекта обусловлена разработкой новых подходов, основанных на принципах сочетания физических методов воздействия для обеззараживания и повышения эффективности использования пищевых ресурсов и снижения продовольственных потерь.
Научная новизна проекта обусловлена разработкой новых подходов в технологии получения сырьевых ингредиентов на основе пророщенных зерновых культур, содержащих максимальное количество антиоксидантов и ГАМК, синтезированной в процессе контролируемого проращивания.
Анализ доступной литературы позволил впервые сформулировать оригинальную гипотезу о возможных направлениях применения физических методов воздействия, в особенности их сочетания для интенсификации процессов контролируемого проращивания и синтеза накопления ГАМК, при этом получения гарантированно безопасных сырьевых ингредиентов.
В доступном анализе отечественной научной литературы на фоне относительно большого числа публикаций по технологиям проращивания зерновых культур отсутствуют какие-либо сведения о применении физических методов воздействия (холодного плазменного излучения и ультразвукового воздействия в сочетании), в качестве триггера, регулирующего синтез флавоноидов и ГАМК в получаемых сырьевых ингредиентах.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Науменко Н.В., Фаткуллин Р.И., Попова Н.В., Руськина А.А., Калинина И.В., Морозов Р.С., Авдин В.В., Антонова А.Д., Васильева Е.К.
Effect of a Combination of Ultrasonic Germination and Fermentation Processes on the Antioxidant Activity and γ-Aminobutyric Acid Content of Food Ingredients
MDPI, Fermentation 2023, 9, 246. (год публикации - 2023)
10.3390/fermentation9030246
2.
Науменко Н.В., Фаткуллин Р.И., Калинина И.В., Науменко Е.Е., Иванисова Е., Васильева Е.К., Радкевич А.В.
Контролируемое проращивание зерновых культур — эффективный способ переработки низкокачественного сырья
Аграрная наука, Аграрная наука. 2023; 372(7): 149–154. (год публикации - 2023)
10.32634/0869-8155-2023-372-7-149-154
3. Науменко Н.В., Фаткуллин Р.И., Калинина И.В., Попова Н.В., Радкевич А.В. Возможности получения сырьевых ингредиентов растительного происхождения повышенной биодоступности Индустрия питания/Food Industry, Индустрия питания|Food Industry. 2023. Т. 8, № 4. С. хх–хх. (год публикации - 2023)
4.
Науменко Н.В., Фаткуллин Р.И., Неверова О.П., Калинина И.В.
Использование процесса проращивания для повышения антиоксидантных свойств сырья
Аграрный вестник Урала, Науменко Н. В., Фаткуллин Р. И., Неверова О. П., Калинина И. В. Использование процесса проращивания для повышения антиоксидантных свойств сырья // Аграрный вестник Урала. 2024. Т. 24, № 02. С. 197‒206. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2024-24-02-197-206. (год публикации - 2024)
10.32417/1997-4868-2024-24-02-197-206
5. Науменко Н.В., Шилина Т.В., Васильева Е.К., Науменко Е.Е. Инновационные подходы в технологии получения растительных сырьевых ингредиентов Издательство Курганского государственного университета, Достижения и перспективы научно-инновационного развития АПК: сборник статей по материалам IV Всероссийской (национальной) научно-практической конференции (16 февраля 2023 г.), стр. 399-403 (год публикации - 2023)
6. Науменко Н.В., Радкевич А.В., Фаткуллин Р.И. Современные подходы к технологии создания растительных сырьевых ингредиентов повышенной пищевой ценности Издательство Курганского государственного университета, Сборник статей по материалам Всероссийской (национальной) научно-практической конференции (26 января 2023 г.) / под общ. ред. С. Ф. Сухановой. – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2023. – С. 76 – 80. (год публикации - 2023)
7. Науменко Н.В., Радкевич А.В., Васильева Е.К., Арзамасцева А.А. Изучение рынка, особенностей сырьевого состава и технологии напитков на растительной основе Издательство: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, Сборник трудов Всероссийской научно-практической и учебно-методической конференции. В 8-ми частях. Том Часть 4. Санкт-Петербург, 2023 (год публикации - 2023)
8.
Науменко Н.В., Фаткуллин Р.И., Калинина И.В., Радкевич А.В., Науменко Е.Е., Попова Н.В., Васильева Е.К.
Влияние экзогенной ГАМК на антиоксидантные свойства пророщенного зерна
Хранение и переработка сельхозсырья, Хранение и переработка сельхозсырь», 3(2023), 86-101 (год публикации - 2023)
10.36107/spfp.2023.423
9. Науменко Н.В., Антонова А.Д., Иванова Д.О., Науменко Е.Е. К вопросу о совершенствовании условий процесса проращивания зерна пшеницы Воронежский государственный университет инженерных технологий, Сборник научных статей и докладов IX Международной научно-практической конференции. Воронеж, 2023, Страницы: 310-315 (год публикации - 2023)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В отчётном 2024 году были проведены все работы, заявленные в плане проекта, и в соответствии с этим планом работ были получены научные результаты.
Второй этап реализации проекта направлен на изучение свойств разработанных сырьевых ингредиентов и определение спектра возможности их размещения в матрице пищевых продуктов (хлеба, хлебобулочных изделий и мучных кондитерских изделий, а также йогурта, сыров и рыбных бульонов, используемых в качестве основы для получения готовых блюд).
Используя математическое планирование в совокупности с решением задач оптимизации для каждого из разработанных сырьевых ингредиентов, доказана высокая сохраняемость полученных антиоксидантных свойств и ГАМК, а также критерия усвояемости в процессе хранения. Совокупный анализ результатов исследований позволил установить с учетом МУК 4.2.1847-04 и коэффициента резерва срок хранения разработанных сырьевых ингредиентов от 6 до 9 месяцев.
Получен массив данных, доказывающий, что использование сырьевых ингредиентов из пророщенного, высушенного и измельченного зерна пшеницы и ячменя позволяет не только обогатить хлеб, хлебобулочные и мучные кондитерские изделия флавоноидами, полифенолами и интенсифицировать процессы брожения тестовых заготовок хлеба, но и получить готовый продукт с улучшенными реологическими свойствами, а также максимально сбалансировать пищевую ценность с возможностью снижения массовой доли жира в рецептуре изделий.
Проведенная комплексная оценка влияние сырьевых ингредиентов на биотехнологические процессы, качество и функциональные свойства готовых продуктов, а также отслеживание динамики хранения позволили отметить положительное влияние на консистенцию и сохраняемость молочной продукции.
Равномерное распределение размерного ряда частиц сырьевых ингредиентов позволило предложить разработку технологии получения комплексного готового продукта на основе рыбных бульонов различной концентрации, что, несомненно, является перспективным направлением для дальнейших исследований.
Результаты проекта, полученные за 2024 г представлены в 6 научных публикациях, из которых 2 – в журнале, индексируемом Scopus, 2 – в журнале RCSI; 1 – в журнале ВАК (AGRIS), 1 тезис в сборнике конференций. Также представлено 2 доклада на профильных конференциях и научных мероприятиях, получен патент на изобретение. Информация о победе в конкурсе и результатах выполнения проекта представлена в СМИ:
Наше утро на ОТВ | ВКонтакте (vk.com)
https://www.1obl.ru/tv/nashe-utro/nashe-utro-ot-05-08-2024/khleb-vsemu-golova-gost-v-studii/
Из ячменя. Челябинские ученые разработали рецептуру более полезного хлеба | Аргументы и Факты (aif.ru)
Ученые ЮУрГУ испекли хлеб, как при царе Соломоне (1obl.ru)
https://www.susu.ru/ru/news/2024/10/16/kak-pri-care-solomone-uchenye-ispekli-hleb-iz-yachmenya
Чем отличается хлеб из пророщенного зерна ячменя челябинских ученых (roshleb.com)
Хлеб из ячменя Ученые ЮУрГУ запатентовали.. | Минобрнауки России | ВКонтакте
Хлеб из ячменя Ученые ЮУрГУ запатентовали инновационный метод... | Интересный контент в группе Минобрнауки России
Хлеб из ячменя | Минобрнауки России | Дзен
Альманах «Научные разработки ЮУрГУ» (2023г ) https://www.susu.ru/ru/nauka-i-innovacii/dostizheniya-v-nauke-i-innovaciyah
Публикации
1.
Науменко Н.В., Радкевич А.В., Фаткуллин Р.И., Калинина И.В.
Use of plant raw materials in the production of dairy products
IOPscience, EPFS-2024 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 1405 (2024) 012035 (год публикации - 2024)
10.1088/1755-1315/1405/1/012035
2. Науменко Н.В., Антонова А.Д., Васильева Е.К. Оценка возможности размещения растительных сырьевых ингредиентов в пищевой системе рыбных бульонов Издательство Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), Науменко Н.В., Антонова А.Д., Васильева Е.К. Оценка возможности размещения растительных сырьевых ингредиентов в пищевой системе рыбных бульонов / Сб. труд. всероссийской научно-практической и учебно-методической конференции. Ч. 4.: Фундаментальные и прикладные исследования в области управления, экономики и торговли: – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та – С. 484-491. (год публикации - 2024)
3.
Науменко Н.В., Чаплина А.А., Сысоева П.В., Фаткуллин Р.И., Науменко Е.Е., Калинина И.В.
Влияние нетрадиционного сырья на реологические показатели теста и качество хлебобулочных изделий
Журнал «Аграрная наука», г. Москва, Науменко Н.В., Чаплина А.А., Сысоева П.В., Фаткуллин Р.И., Науменко Е.Е., Калинина И.В. Влияние нетрадиционного сырья на реологические показатели теста и качество хлебобулочных изделий. Аграрная наука. 2024; 381(4): 146–152. https://doi.org/ 10.32634/0869-8155-2024-381-4-146-152 (год публикации - 2024)
10.32634/0869-8155-2024-381-4-146-152
4.
Науменко Н.В., Калинина И.В., Фаткуллин Р.И.
Влияние растительных сырьевых ингредиентов на реологические свойства теста
Научный журнал «Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии», г. Челябинск, Науменко Н.В., Калинина И.В., Фаткуллин Р.И. Влияние растительных сырьевых ингре-диентов на реологические свойства теста // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2024. Т. 12, № 4. С. 32–39. DOI: 10.14529/food240404
(год публикации - 2024)
10.14529/food240404
5.
Науменко Н.В., Калинина И.В., Фаткуллин Р.И., Антонова А.Д., Васильева Е.К.
Ресурсосберегающие технологии при переработке вторичных продовольственных ресурсов
Вестник КрасГАУ, г. Красноярск, Ресурсосберегающие технологии при переработке вторичных продовольст-венных ресурсов / Н.В. Науменко [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2024. № 8. С. 179–186. DOI: 10.36718/ 1819-4036-2024-8-179-186. (год публикации - 2024)
10.36718/ 1819-4036-2024-8-179-186
6.
Науменко Н.В., Чаплина А.А., Фаткуллин Р.И., Скачкова Е.Н., Фаткуллина Н.И.
Vegetable raw materials as a way to improve the quality of bakery products
BIO Web of Conferences, BIO Web of Conferences 108, 02010 (2024) IDSISA 2024 (год публикации - 2024)
10.1051/bioconf/202410802010
7. Антонова А.Д., Науменко Н.В. Разработка технологии получения готового к употреблению продукта на основе рыбного бульона и растительных ингредиентов Редакционно-издательский отдел Университета ИТМО, Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО. Том 1. – СПб.: Университет ИТМО, 2024. (год публикации - 2024)
Возможность практического использования результатов
Результаты проекта могут представлять интерес для предприятий АПК и найти реализацию в сфере производства пищевых продуктов нового поколения, а также специализированных и функциональных продуктов питания, кормов для животных и т.д.