«Разработка наукоемких технологий глубокой переработки с/х сырья в целях расширения ассортимента и выхода готовой продукции с единицы сырья, а также снижения доли отходов в производстве продукции»

Сен 23, 2021
  1.  «Разработка наукоемких технологий глубокой переработки с/х сырья в целях расширения ассортимента и выхода готовой продукции с единицы сырья, а также снижения доли отходов в производстве продукции».

      Руководитель: Чоманов У.Ч., д.т.н., профессор, академик АСХН РК.

  Стратегически важная государственная задача, для решения которой разработана программа.

     Казахстан является одним из крупнейших стран-производителей сельскохозяйственного сырья в мире. Президент Казахстана К. Токаев в Послании народу РК «Конструктивный общественный диалог – основа стабильности и процветания Казахстана» особое внимание уделил агропромышленному комплексу. В Послании сказано, что необходимо отходить от сырьевой направленности экспорта сельхозпродукции, которая достигла 70%, в то время как перерабатывающие предприятия загружены всего на 40%. Также на расширенном заседании правительства, проведенном 24 января 2020 года, Глава государства также отметил, что доля переработки в общей отрасли АПК составляет только треть в связи чем, необходимо создание всех условий для развития переработки сырья внутри страны. При этом премьер-министр Аскар Мамин подчеркнул, что в ближайшие годы в АПК Казахстана фокус будет направлен на стимулирование глубокой переработки сельхозпродукции.

     Эффективность сельского хозяйства зависит от агропереработки, поскольку она формирует спрос на сельхозпродукцию и повышает ее добавленную стоимость. Казахстан имеет огромную сырьевую базу для переработки, а также для глубокой переработки растениеводческого и животноводческого сырья. Стратегически важной государственной задачей, для решения которой разработана программа является необходимость повышения глубины переработки сельскохозяйственного сырья, вовлечение в хозяйственный оборот вторичных ресурсов, что позволит увеличить выход готовой продукции с единицы перерабатываемого сырья, снижения доли отходов в производстве с/х продукции. Производство продуктов переработки сельскохозяйственного сырья с высокой добавленной стоимостью является важнейшим направлением развития перерабатывающей промышленности.

        Исполнители программы:

  • ТОО «Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности» (ТОО «КазНИИППП»);
  • Семейский филиал ТОО «Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности» (СФ ТОО «КазНИИППП»);
  • Астанинский филиал ТОО «Казахский научно-исследовательский институт перерабатывающей и пищевой промышленности» (АФ ТОО «КазНИИППП»);
  • НАО «Казахский национальный аграрный исследовательский университет» (НАО «КазНАИУ);
  • ТОО «Казахский научно-исследовательский институт животноводства и кормопроизводства» ( ТОО «КазНИИЖиК»);
  • ТОО «Северо-Казахстанский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» (ТОО «СевКазНИИ сельского хозяйства») ;
  • НАО «Университет имени Шакарима города Семей»;
  • АО «Казахский университет технологии и бизнеса» (АО «КазУТБ»).

        Ключевые слова, характеризующие отрасль и направление программы для подбора независимых экспертов.

      Технология, стандарты, стандарты «Халал», глубокая переработка, мясные изделия, консервы, мясо конины, мясо говядины, мясо баранины, мясо козлятины, мясо птицы,  вторичное сырье, маточное пчелиное молочко, биологически активная добавка, алкогольные, безалкогольные, фитонапитки, продукты убоя скота, плодоовощная продукция, пектин, снеки, чайные напитки, грецкий орех, отходы, зерновые «молочные» напитки, Омега-3, пророщенное зерно, комбикорма, кормовая добавка, овчина, молочная сыворотка, бахчевые культуры, детское питание.

      Общая концепция программы.

     Идея программы состоит в разработке наукоемких технологий глубокой переработки с/х сырья в целях расширения ассортимента и выхода готовой продукции с единицы сырья, а также снижения доли отходов в производстве продукции, максимальном использовании сырьевого потенциала вторичных продуктов убоя птицы (куриные ноги, головы, мясокостный остаток), КРС (желчь, внутренний жир, кишечное сырье, кровь, субпродукты II категории, кость, обрезки шкур и др.), вторичных продуктов сахарной промышленности (выжимки сахарной свеклы), отходов переработки бахчевых культур (кожура, семена), грецкого ореха (скорлупы) при производстве пищевых продуктов и комбикормов.

    В рамках реализации научно-технической программы и в целях ускорения освоения производством новых наукоемких технологий планируется создание демонстрационных площадок с модульными производственными линиями для отработки режимов технологических процессов производства продукции, выработки опытных партий продукции и подготовки рекомендаций для их освоения производством, в частности:.модульно-экспериментального производства плодоовощных соков прямого отжима обогащенных экстрактом пектина, производственно-экспериментального цеха по производству растительного молока, модульной мини-линии по производству комбикормов для с/х животных, опытно-производственной линии по переработке арбуза и тыквы, производственно-экспериментального цеха по производству зерновых «молочных» напитков, обогащенных Омега-3, мини-линии для отработки технологических режимов производства безалкогольных и слабоалкогольных фито-напитков.

       Разработка инновационных технологий по переработке и хранению растениеводческой и животноводческой продукции с целью расширения ассортимента и выхода готовой продукции с единицы сырья, а также снижения доли отходов в производстве продукции.

     Задачи программы.

    Программа обеспечивает разработку, выпуск и применение наукоемкой продукции и представляет собой совокупность инновационных научно-технических проектов, объединенных общей целью, тематикой, сроками выполнения и механизмом финансирования. Основными задачами Программы являются разработка технологий конкурентоспособной наукоемкой продукции; развитие научных коллективов, способных вести работы на всех стадиях инновационного цикла — от фундаментальных, поисковых исследований до организации выпуска и тиражирования конкурентоспособной наукоемкой продукции, подготовка кадров под конкретные новейшие научные результаты; создание инфраструктуры поддержки инновационной деятельности института.

      Для получения конкурентоспособной наукоемкой продукции необходимо решить следующие конкретные задачи Программы (данные задачи Программы приняты как шестнадцать научных проектов Программы):

1) Разработка технологии экспортоориентированных новых видов мясных изделий и консервов из мяса конины, говядины, баранины, козлятины и мяса птицы с применением растительного сырья и новых пищевых ингредиентов;

2) Разработка ресурсосберегающей технологии переработки вторичного сырья КРС и птицы в производстве мясных продуктов функциональной направленности;

3) Разработка технологии рациональной переработки вторичного сырья, выделяемого при убое птицы с целью получения мясосодержащих комбинированных консервов;

4) Разработка технологии производства и переработки маточного пчелиного молочка для пищевой промышленности;

5) Разработка технологии и рецептов безалкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря;

6) Разработка проекта стандарта продуктов убоя скота (желчь, внутренний жир, кишечное сырье и др.) в соответствии с международными стандартами с целью производства экспорт ориентированной продукции;

7) Разработка технологии получения плодоовощных джемов, пюре, соков из плодов и овощей (яблок, моркови, свеклы), обогащенных экстрактом пектина из вторичного сырья сахарной промышленности;

8) Разработка технологии производства фруктовых, ягодных и овощных снеков, чайных напитков из сырья местного произрастания для здорового питания;

9) Использование нетрадиционных видов отходов грецкого ореха с целью получения продукта профилактического назначения;

10) Разработка технологии зерновых «молочных» напитков, обогащенных Омега-3-полинасыщенными жирными кислотами;

11) Разработка технологии производства функциональных напитков на основе пророщенного зерна;

12) Разработка отечественных технологий производства комбикормов для сельскохозяйственных и непродуктивных животных и птицы;

13) Разработка ресурсосберегающей технологии переработки вторичного мясного сырья убойных животных для получения кормовой добавки животного происхождения;

14) Разработка новой технологии обработки овчин с применением молочной сыворотки с целью повышения их качества;

15) Разработка техники и технологии хранения и комплексной и глубокой переработки бахчевых культур (арбуз, тыква и др.) для производства концентратов для соков и детского питания (пюре), кондитерских изделий;

16) Разработка технологий переработки сельскохозяйственного сырья с использованием стандартов «Халал».

Будет проведен  патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам переработки сельскохозяйственного сырья с использованием стандартов «Халал». Будет подготовлен отчет о патентных исследованиях.

Будут разработаны нормативно-технические документации по производству животного сырья (верблюжье, кобылье молоко) с использованием стандартов «Халал».

Достигнутые результаты.

  1. Разработаны 2 рецептуры экспортоориентированных новых видов мясных изделий и консервов из мяса конины, говядины, баранины, козлятины и мяса птицы с применением растительного сырья и новых пищевых ингредиентов. Полученный продукт сбалансирован по жировому, аминокислотному, витаминному составу и микроэлементам, также обладает высокими органолептическими показателями по сравнению с контрольным образцом.
  2. Проведен патентный поиск и изучен уровень научных разработок по технологии рациональной переработки вторичного сырья птицы и его использования в производстве мясных изделий. Предложена комплексная переработка мясокостного сырья для получения мясокостной пасты. Предложенная технология получения мясокостной пасты из костных продуктов птицы и КРС отличается от существующих благодаря комплексной схеме переработки мясокостного сырья, включающий поэтапное измельчение с заморозкой и последующей обработкой для получения тонкодисперсной мясокостной пасты, пригодный для использования на пищевые цели в качестве пищевых добавок.

По содержанию токсичных элементов в мясокостной пасте из птицы и КРС не выявлены критические значения уровня свинца и мышьяка. Содержание токсичных элементов в мясокостной пасте соответствует стандартам безопасности, предъявляемым к пищевым продуктам. Полученная мясокостная паста из мясокостного сырья птицы и КРС является ценным источником минеральных веществ. Производство комбинированных мясных продуктов с добавлением в рецептуру мясокостной пасты позволяет улучшить пищевую ценность конечного продукта.

  1. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам переработки вторичного сырья, выделяемого при убое птицы. Определено общее содержание белка, жира и минеральных веществ, тяжелые, токсичные металлы, радионуклиды во вторичном сырье продуктов убоя птицы. Результаты исследования  вторичных продуктов птицы  показали, что концентрации  тяжелых  металлов  в  анализируемых  пробах  не  представляет  большой  опасности  и  пригодно  для  употребления.  По данным результатам анализа можно сделать вывод о том, что содержание свинца, мышьяка, кадмия и ртути в пробах не обнаружено.

Разработан способ получения белково-минеральной массы из вторичных продуктов убоя птицы.  Способ получения белково-минеральной массы состоит из нескольких этапов. Исследовано влияние воздействия механической и биотехнологической обработки на структурно-механические, функционально-технологические характеристики и микроструктуру белково-минеральной добавки.

  1. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам производства и переработки маточного пчелиного молочка. Разработана наиболее эффективная технология формирования семьи-воспитательницы при получении маточного молочка в полевых условиях для кочевых пасек- формирование семьи –воспитательницы в улье лежаке без осиротения. Число принятых личинок на воспитание было больше на 36%, чем в первом способе (с полным осиротением) и на 18%, чем во втором (с частичным осиротением).
  2. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам производства безалкогольной и алкогольной продукции на основе меда и имбиря. Проведена работа по организации мини-линии для отработки технологических режимов производства разработанных рецептур безалкогольных и алкогольных фитонапитков на основе меда и имбиря.
  3. Проведен анализ существующих технологий в производстве вторичного сырья в соответствии с международными стандартами. При проведении анализа существующих технологий в производстве вторичного сырья была изучена технология обработки продуктов убоя скота по международным ECE/TRADE/C/WP.7/2008/21 и межгосударственными ГОСТ 33102-2014, ГОСТ 33790—2016, ГОСТ 25292-2017 стандартами, ТУ 9218- 877-00419779-06, ИТС 43-2017.

Проведены исследования по требованию международных стандартов процессов консервирования продуктов убоя скота. В ходе исследований был изучен международный  стандарт ECE/TRADE/C/WP.7/2008/21  www.unece.org/trade/agr/standard/meat/meat e.html. по обработке кишечного сырья.

  1. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам производства плодоовощных джемов, пюре, соков из плодов и овощей (яблок, моркови, свеклы), обогащенных экстрактом пектина из вторичного сырья сахарной промышленности. Для разработки технологии изготовления джема, пюре и соков с функциональными, биоэкологическими и естественно-оздоровительными свойствами отобраны 4 районированных сорта яблок, «Голден Делишес», «Стар-кримсон», «Айдаред», «Заря Алатау», 2 — сорта моркови: «Алау», «Шантанэ», 2- сорта свеклы: «Бордо», Кызыл-Коныр», 1 сорт сливы: «Стенли» и 2 сорта смородины: «Золотистая», «Алтайская». Изучены физико-химические свойства районированных сортов плодов и овощей (свекла, морковь, яблоко), для разработки технологий производства соков, пюре, джемов.
  2. Проведен патентно-информационный поиск, а также анализ литературы по вопросам производства фруктовых, ягодных и овощных снеков, чайных напитков. Обоснован подбор отечественного плодоовощного сырья и растительных экстрактов с повышенным содержанием биологически активных веществ (витамин С, каротиноиды, токоферолы, пектиновые вещества, биофлавоноиды и др.). Разработаны инновационные рецептуры и технологии на производство снековой продукции на основе зернового, фруктового, ягодного и овощного сырья, дана оценка органолептических и физико-химических показателей лабораторных партий новых видов снеков.
  3. Проведен анализ технологий переработки отходов масличных культур. Изучены физико-химические свойства отходов грецкого ореха.
  4. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам производства растительных «молочных» напитков. Обоснован и проведен выбор основного сырья и наполнителей. Отобраны следующие селекционные сорта: овес сорта «Думан», «Арман», «Битик»; рис сорта «Сыр сылуы», «Айкерiм», «Маржан»; гречиха сорта «Шортандинская», «Батыр», «Саулык». Изучены  и проанализированы и выбран  основной метод производства новых продуктов.
  5. Анализ технических и технологических решений производства функциональных напитков из пророщенного зерна. Проведен анализ современного состояния рынка соков, безалкогольных и алкогольных напитков, экстрактов и функциональных напитков. Установлена классификация напитков и их номенклатура. Анализ существующего рынка функциональных напиктов, выделенных групп напитков, производителей объемов производства, экспорта и импорта, а также ассортимент отечественной продукции, представлены в виде аналитического обзора.

Подготовлена заявка на получение патента РК на изобретение «Способ получения функциональных напитков из пророщенного зерна». Проведен отбор проб зерна злаковых, зернобобовых и масличных культур отечественной селекции; также краткий анализ характеристик объектов исследования.

  1. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам производства комбикормов для сельскохозяйственных и непродуктивных животных и птицы. Разработаны 2 рецепта кормовой добавки из отходов сахарного производства для КРС молочного направления. Разработаны 5 рецептов полнорационных сухих кормов для непродуктивных животных (2 рецепта для щенков 2 и 4 месяцев, 2 рецепта для взрослых собак-эконом и премиум класса, 1 рецепт для кошки). Выработаны 5 опытных партий полнорационных сухих кормов для непродуктивных животных.
  2. Подготовлен аналитический обзор и патентно-информационный поиск по применению кормовой добавки. Определены физико-химические свойства компонентов, используемых для получения кормовой добавки животного происхождения.
  3. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам технологии обработки овчин. Проведен анализ существующих консервантов и антисептиков для консервирования овчин. Подобран консервант и антисептик, разработан состав консерванта, выбран антисептик, разработан новый посолочный состав.
  4. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам комплексной и глубокой переработки бахчевых культур. Исследованы качественные показатели арбуза и тыквы. Изучен витаминный состав в семенах данных бахчевых культур.
  5. Проведен патентно-информационный поиск, и анализ литературы по вопросам переработки сельскохозяйственного сырья с использованием стандартов «Халал». Разработан пакет нормативно-технической документации с использованием стандартов «Халал» на производство функциональных продуктов на основе верблюжьего и кобыльего молока, в том числе: стандарт организации на пастеризованное кобылье молоко и пастеризованное верблюжье молоко; технологические инструкции по производству.

В рамках запланирванных исследований было проведен отбор кобыльего молока в частных крестьянских хозяйствах Алматинской и Жамбылской областей. Были проведены исследования органолептических, физико-химических и показателей безопасности кобыльего молока. Результаты исследования сафлорового масла, показали что данные жирнокислотного состава образца сафлорового масла хорошо соотносятся с литературными данными, что свидетельствует о высокой точности проводимых исследований.

Заключены договора на развитие взаимовыгодного сотрудничества в сфере науки и производства с мясоперерабатывающими, плодоовощными, комбикормовыми, пчеловодческими предприятиями, предприятиями по выпуску напитков: — ТОО «ETBASY», г. Алматы, ТОО «Сауап», г.Семей, ПК СПК «МЁД KZ», Алматинская область, ИП «Нурдинов Ш.С.», г.Алматы, ТОО «Bio elite», Алматинская обл., Карасайский район, ТОО «Ак-мол РК», г.Нур-Султан, ТОО «Ақбидай Астана», г.Нур-Султан, ТОО «Su kyrlys onimderi», Акмолинская область, Зерендинский район, ИП «Моя семья», г.Алматы, АО «АзияАгроФуд», Алматинская оласть, Карасайский район, ТОО «GoldenFish.kz», Алматинская область, Талгарский район, ИП «Алма», КХ «Ақтуған», Жамбылская область, Турар Рыскуловский район, ИП «Дуйсенбеков А.С.», г.Тараз, ТОО «Достар Май», г.Семей, ТОО «LF Company» Жамбылская область

В рамках выполнения научно-технической программы запланировано — создание модульно-экспериментального производства плодоовощных соков прямого отжима обогащенных экстрактом пектина, опытно-производственной линии по переработке арбуза и тыквы, модульной мини-линии по производству комбикормов для с/х животных, производственно-экспериментального цеха по производству зерновых «молочных» напитков, обогащенных Омега-3, мини-линии для отработки технологических режимов производства разработанных рецептов фитонапитков на основе меда и имбиря.

По результатам исследований подготовлены 8 научно-аналитических обзора. Составлены патентные отчеты за 2021 год.Опубликовано 10 статей.

Список опубликованных работ за 2021 год

1. Синявский Ю.А., Туйгунов Д.Н., Дерипаскина Е.А., Сарсембаев Х.С., Бармак С.М., Редько В.А.  Разработка снеков функционального назначения // Вестник Алматинского технологического университета,  2021. – №3 (133) –с.47-52.

2. Велямов М.Т. Инновационные биоэкологические продукции нового поколения в пищевой и перерабатывающей отрасли и их значимость в условиях республики Казахстан. // Труды Международной научно-практической конференция «Интеграция образования, науки и производства: актуальные вопросы, достижения и инновации», Посвященная 20-летию  КазИТУ,26.апреля,  2021 года, Алматы: АТУ, -С. 67-68.

3.Хастаева А.Ж., Омаралиева А.М., Бектурганова А.А.  Қазақстан Республикасында өсімдік сүтін өндіру үшін дәнді дақылдарды пайдалану перспективалары.// Международная научно-практическая конференция «Инновационное развитие пищевой, легкой промышленности и индустрии гостеприимства» АТУ  21-22 октября 2021г., Алматы. — 2021 г. — С.58-60.

4.А.Б. Оспанов, В.И. Сидорова, Н.И. Январева, М.Ж. Бектурсынова. Современные проблемы производства сухих кормов для служебных собак в Казахстане», подана статья в журнал «Вестник КазНУ. Серия биологическая».

5. Велямов М.Т., Потороко И.Ю., Курасова Л.А., Велямов Ш.М. Разработка технологии получения плодоовощных соков из плодов и овощей, с функциональными биоэкологическими свойствами // Труды  Международной научно-практической конференции «Инновационные решения актуальных проблем в области высокомолекулярных металлорганических соединений», г.Ташкент, Узбекистан, 28 мая, 2021г,- Ташкент.- С. 251-253.

6. Туякова А.Р., Далабаев А.Б., Муслимов Н.Ж Функциональные напитки на основе пророщенного зерна // The ІІІ International Science Conference «Modern science and practice», October 04 — 06, Varna, Bulgaria. 177 p.

7. Muslimov N.Z., Ospanov A., Timurbekova A.K Current state of alcoholic production in the republic of Kazakhstan // The IV International Science Conference «Problems of practice, science and ways to solve them», October 11 – 13, Milan, Italy. 201 p.

8. Muslimov N.Z., Tuyakova A.R., Dalabaev A.B Functional drinks based on grown grain // The IV International Science Conference «Problems of practice, science and ways to solve them», October 11 – 13, Milan, Italy. 201 p.

9. Yessimbekov, Z., Kakimov, A., Caporaso, N., Suychinov, A., Kabdylzhar, B., Shariati, M.A., Baikadamova, A. et al. Use of meat-bone paste to develop calcium-enriched liver pâté (2021) Foods, 10 (9), статья № 2042. (квартиль Q2) https://www.mdpi.com/2304-8158/10/9/2042

10. Майоров А., Байкадамова А.М., Какимов А.К., Кабдылжар Б.К., Суйчинов А.К., Есимбеков Ж.С. Влияние ферментации на степень расщепления костных частиц в мясокостной пасте из костей КРС. Вестник Алматинского технологического университета. Алматы. — 2021 г. — С.18-24.

Члены исследовательской группы:

  • Чоманов Уришбай Чоманович, д.т.н., профессор, академик НАН РК, научный руководитель программы,

Scopus id 57190224699

ORCID icon https://orcid.org/0000-0003-4560-8311

  • Муслимов Нуржан Жумартович, д.т.н., член-корр. АСХН РК

https://orcid.org/0000-0002-0302-2817

  • Серикбаева Асия Демеухановна, д.б.н., профессор

https://orcid.org/0000-0003-4632-7343

  • Суйчинов Ануарбек Казисович, PhD

Scopus ID 57197823757

https://orcid.org/0000-0003-4862-3293

https://www.webofscience.com/wos/author/record/29163235

  • Велямов Mасимжан Турсунович, д.б.н., профессор

Scopus ID: 57201488160

ORCID: 0000-0002-9248-5951

  • Жумалиева Гулжан Ералиевна, к.т.н

https://orcid.org/ 0000-0003-4010-6064

  • Синявский Юрий Александрович, д.б.н, профессор

https://orcid.org/0000-0002-8006-9942

  • Кененбай Гульмира Серикбайкызы, к.т.н.

Scopus id 57190223336 

ORCID iconhttps://orcid.org/0000-0002-8332-8102

  • Велямов Шухрат Масимжанович, PhD

Scopus iD 57207844435 

ORCID 0000-0002-5997-5182

  • Жанибек Есимбеков, PhD

Scopus ID  56955809600

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8556-9954

Web of Science ResearcherID  AAN-4149-2020

https://www.researchgate.net/profile/Zhanibek-Yessimbekov

  • Умиралиева Лазат Бекеновна, к.т.н.,

https://orcid.org/0000-0002-8256-0161

  • Кизатова Маржан, PhD

https://orcid.org/0000-0001-8741-4190

Scopus Author ID: 57221226016

https://www.researchgate.net/profile/Marzhan-Kizatova

  • Хастаева Айгерим, PhD

https://orcid.org/

0000-0002-2679-0210