Лаборатория КАЗНАИУ – первые навыки исследовательской работы
В Казахском национальном аграрном исследовательском университете (КАЗНАИУ) действует научно-образовательный инновационный центр технологий и качества пищевых продуктов. В структуре центра функционирует исследовательская лаборатория «Анализ физико-химических свойств продуктов питания и экологического качества воды, почвы и сырья». Здесь студенты получают свои первые исследовательские навыки: учатся проводить анализы продуктов питания, делают замеры воды, почвы и другие исследования.
Казахстан в продовольственном обеспечении считается благополучной страной, так как соответствует основному критерию, поставленному ФАО (продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН). В среднем на одного человека в республике производится более 1000 кг зерна. Зерно экспортируется в 70 стран мира в объеме от 5,0 до 10,0 млн тонн, в зависимости от полученного урожая в год. Основную долю в экспорте зерна занимает сырье.
Общеизвестно, что продукт глубокой переработки имеет наибольшую добавленную стоимость, чем сырье. По данным Казахского НИИ перерабатывающей и пищевой промышленности, продукция глубокой переработки зерна, мяса имеет цену выше, чем на сырье, почти в 3,0 раза.
По данным министерства сельского хозяйства РК, по отдельным видам продукции наблюдается импортозависимость. Например, импорт фруктов в структуре емкости рынка занимает почти 68%, мяса птицы – 50%, растительного масла – 39%, а также сахара – 39% (с учетом отечественного производства и импортного сырья). Кроме того, большую долю импорта в емкости рынка занимают консервированные продукты (до 96%).
Такое положение на отечественном рынке обусловлено низким уровнем производства и переработки сельскохозяйственной продукции. По данному вопросу Президент страны не раз отмечал в своих выступлениях, что «нужно отходить от сырьевой направленности экспорта сельхозпродукции, который достиг 70%, тогда как мощности перерабатывающих предприятий загружены на 40%».
Сегодня мощности по производству колбасных изделий составляют 49%, масла подсолнечного – 47%, молока – 44%, сахара-сырца – 36% и т.д.
Ученые КазНАИУ считают, что сельскохозяйственная наука должна учитывать потребности агропромышленного комплекса в сочетании с доктриной продовольственной безопасности страны, носить инновационный характер и ориентироваться на разработки сложной научно-технической продукции, соответствующей потребностям рынка.
Поэтому университет как исследовательский вуз должен готовить высококвалифицированных специалистов, владеющих инновационными технологиями и умеющих внедрять результаты научных исследований в производство.
Подготовка кадров в КазНАИУ ведется для всех сфер АПК, включая третью сферу – вспомогательные отрасли, к которым относятся пищевая и легкая промышленность, переработка и хранение продукции, транспортировка продукции, оптовая и розничная реализация, системы обслуживания.
На подготовку конкурентоспособных специалистов по переработке сельскохозяйственной продукции направлена деятельность Научно-образовательного инновационного центра технологий и качества пищевых продуктов, который создан в 2016 году в рамках Государственной программы инновационно-индустриального развития.
Его основной задачей является широкое привлечение обучающихся к проведению научно-исследовательских работ с использованием современных стандартных методов исследований пищевого сырья и продуктов. При этом практическая работа составляет большую часть учебного времени. Такая система обучения широко используется в ведущих университетах многих стран, таких как Нидерланды, Германия, Франция, Китай, Малайзия и др.
Центр состоит из 2 исследовательских лабораторий: «Анализ физико-химических свойств продуктов питания и экологического качества почвы, воды и сырья» и «Технология пищевых продуктов».
Центр аккредитован в соответствии с требованиями ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий».
Об эффективности деятельности данного центра свидетельствует то, что учеными университета разработаны и предложены предприятиям пищевой и перерабатывающей промышленности более 20 инновационных технологий производства продуктов питания.
Как известно, к пищевым продуктам относятся продукты животного, растительного, микробиологического, минерального, искусственного или биотехнологического происхождения, которые употребляются человеком в натуральном, обработанном или переработанном виде. В процессе технологической обработки и при последующем хранении в структуре пищевых продуктов происходят изменения, что требует тщательного анализа их состава и физико-химических свойств.
Для оценки качества и безопасности пищевого сырья, продовольственных продуктов, почвы, воды в университете функционирует исследовательская лаборатория «Анализ физико-химических свойств продуктов питания и экологического качества почвы, воды и сырья».
Согласно области аккредитации, в данной лаборатории проводятся лабораторные исследования по определению физико-химических и реологических показателей муки, теста, хлеба и хлебобулочных изделий, молока и молочных продуктов, микробиологических показателей сырья и пищевых продуктов.
Качественный и количественный анализ молока и молочных продуктов проводится на современном ультразвуковом анализаторе, который позволяет за короткое время без использования химических реактивов определить самые важные параметры: массовую долю жира, белка, сухого обезжиренного молочного остатка, добавленной воды, точку замерзания и плотность свежего, консервированного, пастеризованного, нормализованного, восстановленного, обезжиренного молока и молока длительного хранения.
В исследовательской лаборатории регулярно проводятся поверка и калибровка действующих средств измерений, межлабораторные сличительные испытания, обучение персонала по проведению оценки неопределенности результатов измерений в соответствии с ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий».
Практическая подготовка обучающихся в лаборатории ведется по образовательным программам бакалавриата, магистратуры и докторантуры «Технология продовольственных продуктов», «Технология перерабатывающих производств», «Технологические машины и оборудование», «Пищевая безопасность», «Биотехнология», «Стандартизация и сертификация», «Ветеринарная санитария» и др.
Студенты, магистранты и докторанты на практических занятиях по дисциплине «Реология сырья и полуфабрикатов хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств» приобретают навыки определения реологических свойств макаронного и хлебопекарного теста, конфетных масс, помадных начинок, мучных кондитерских изделий и др. Здесь также проводятся исследования по изменению структурно-механических свойств макаронного теста в процессе обработки, будущие специалисты учатся работать со специализированными реометрами для определения компрессионных свойств, измерения адгезионных и фрикционных характеристик пищевых материалов.
По дисциплине «Методология научных исследований в технологии продовольственных продуктов» студенты осваивают методы исследований физико-химических показателей мясного, молочного сырья, колбасных изделий и кисломолочных продуктов.
На практических занятиях по дисциплине «Технические регламенты» обучающиеся изучают устанавливающие характеристики пищевой продукции и связанные с ней процессы и методы производства, требования к терминологии, символам, упаковке, маркировке или этикетированию и правильному их нанесению.
По дисциплине «Пищевая биотехнология» студенты приобретают навыки и умения по определению биотехнологического потенциала сырья растительного и животного происхождения, пищевых добавок для дальнейшего использования их при разработке новых рецептур и технологий продуктов питания специализированного назначения.
В исследовательской лаборатории ученые и обучающиеся изучают микроорганизмы, применяемые для производства пробиотических кисломолочных продуктов, таких как айран, шубат, кумыс, а также пробиотики, применяемые для профилактики и лечения желудочно-кишечных заболеваний молодняка животных. В проведении научно-исследовательских работ используется комплексное лабораторное оборудование «Interscience», которое полностью автоматизирует лабораторный процесс, обеспечивает диагностику и микробиологический контроль. Комплекс состоит из:
– системы BagSystem®, которая используется для быстрой и безопасной подготовки образца перед микробиологическим исследованием, обеспечивает отсутствие риска перекрестной контаминации, дает точные показатели, отличную повторяемость и хорошую воспроизводимость результатов, а также существенно сокращает объем работы;
– гравиметрического дилютера DiluFlow® для автоматического разведения твердых образцов соответствующим весом разбавителя;
– лабораторного миксера BagMixer 400® SW для пробоподготовки твердых образцов;
– автомата для спирального посева easySpiral Dilute®, который гарантирует стандартизированный и программируемый посев без последовательных разведений образца всего за 25 секунд;
– ручного счетчика Scan 100® для подсчета колоний микроорганизмов и автоматического счетчика колоний;
– анализатора зон ингибиции Scan 4000® нового поколения.
Сотрудники исследовательской лаборатории осуществляют трансферт и адаптацию современных способов и технологий производства пищевых продуктов из дальнего и ближнего зарубежья.
Совместно с учеными из ведущих научных центров и вузов мира разрабатываются проекты по коммерциализации технологий производства пищевых продуктов.
Совместно с ведущими учеными Консорциума ProdAl Университета Салерно (Италия) проведены научно-исследовательские работы по изучению влияния дозы и вида пищевого стабилизатора на качественные показатели сорбе на основе дыни. Также проведен их микробиологический анализ, в соответствии с требованиями стандарта ISO 4833-1:2013 «Микробиология пищевой цепи. Горизонтальный метод подсчета микроорганизмов» с целью изучения санитарно-гигиенических процедур и получения информации о производственном цикле.
С учеными университета пищевых технологий и института консервирования и качества пищевых продуктов (Болгария) проведены научно-исследовательские работы по определению содержания полифенолов (ТРР), антиоксидантов (DPPH и FRAP) и антоцианов (ТМА) в плодово-ягодном и овощном сырье. Были разработаны ресурсосберегающие технологии производства функциональных купажированных соков из дыни. По результатам научных исследований, проведенных с учеными Днепровского национального университета им. Олеся Гончара (Украина), отработаны режимы, параметры технологического процесса извлечения пектина из корок дыни кислотным методом.
Исследовательская лаборатория ведет тесное сотрудничество с НИИ МСХ и Министерства науки и высшего образования РК. Например, совместно с Казахским НИИ перерабатывающей и пищевой промышленности МСХ РК при КазНАИУ, Международным центром «Халал» университета выполняется научный проект на тему «Разработка технологий переработки сельскохозяйственного сырья с использованием стандартов «Халал».
В исследовательской лаборатории изучается физико-химический состав сырья, используемого при производстве комбикормов для непродуктивных и сельскохозяйственных животных. Главными ингредиентами в составе кормов для непродуктивных животных (кошек и собак) являются отходы мясной промышленности, для сельскохозяйственных животных – отходы свеклосахарного производства (меласса, свекловичный жом). Для разработки рецептур полнорационных комбикормов для непродуктивных животных был проведён анализ отечественного сырья. При расчете рецептов определены и учтены качественные показатели используемых компонентов, условия и сроки их хранения, а также их питательная ценность, соответствующая физиологическим требованиям непродуктивных животных. Для собак и кошек был разработан витаминно-минеральный премикс.
В рамках данного проекта также ведется исследование физико-химических и биохимических свойств кобыльего и верблюжьего молока, сырья растительного происхождения, на соответствие требованиям стандартов «Халал».
Совместно с ТОО «Казахский НИИ почвоведения и агрохимии им. У.У. Успанова» МСХ РК при КазНАИУ проводятся работы по совершенствованию методики определения влияния химического состава почв, растений и воды на качество выращенной продукции.
С учеными ТОО «Казахский научно-исследовательский ветеринарный институт» разрабатываются средства и методы, обеспечивающие пищевую и экологическую безопасность сырья животного происхождения, а также проводятся лабораторные исследования по определению микробиологических показателей молока и мяса.
Исследовательская лаборатория тесно взаимодействует с инновационными центрами и исследовательскими лабораториями университета. Например, с учеными Водного хаба проводятся исследования по оценке качества питьевой воды. В результате выполненных работ дана оценка питьевой воды на отсутствие в ней микроорганизмов, паразитов и других посторонних веществ, уровень концентрации которых не создает потенциальной угрозы здоровью человека.
Совместно с референтной лабораторией проводится контроль качества молока от поставщиков, которое в дальнейшем реализуется перерабатывающим предприятиям. Для этого определяется содержание жира, белка, лактозы, мочевины, количество соматических клеток и др. Например, результаты исследований молока, произведенного в ТОО «Байсерке-Агро» Алматинской области, показали, что качественные показатели молочного сырья не превышают допустимых норм, предусмотренных Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013).
С Казахстанско-Японским инновационным центром проводятся лабораторные исследования по определению физико-химических показателей молока и молокосодержащих продуктов, мяса, субпродуктов, мясных и мясосодержащих продуктов, содержания в них микотоксинов, пестицидов, антибиотиков и др. Результаты межлабораторных сличительных испытаний представленных образцов КЯИЦ и данной лабораторией показали, что оценка расширенной неопределенности находится в допустимых пределах.
Исследовательская лаборатория оказывает консалтинговые услуги сельским предпринимателям, предприятиям пищевой и перерабатывающей промышленности в проведении качественных анализов молока и молочных продуктов, муки, хлеба, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий. Более подробное освещение деятельности лаборатории «Технология пищевых продуктов», в состав которой входят учебно-производственные мини-цеха по производству хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, переработке молока и мяса, будет представлено в публикации в следующем номере газеты.
Загрузка...
