НАУКА — ВИРОБНИЦТВУ
Вчені пропонують інноваційні шляхи розвитку харчової промисловості
Важливою складовою економічної безпеки країни є продовольча безпека, яку формують агропромисловий комплекс і підприємства-виробники харчових продуктів. Спеціалісти харчової промисловості, які дбають про якість і безпечність продукції, стверджують, що запорукою цього є неухильне дотримання технологічних регламентів, які називають «священною коровою». В багатьох випадках це, справді, так. Але нині часто-густо вдаються до спрощених схем виробництва. Приміром, пивовари практикують не класичне 28-добове бродіння пивного сусла, а 14—17-добовий процес. Ще далі пішли виробники шампанських вин. Для скорочення термінів виробництва, поряд з трирічним бродінням тиражної суміші в класичних системах були розроблені технології бродіння в акротофорах протягом 28 діб. Мовляв, життя вимагає економії часу і коштів. При цьому продукти істотно втрачають в якості. А чи можна вдосконалити технології так, аби не завдати шкоди «священній корові», а мати від нововведень обопільний виграш — виробників і споживачів?
Перезріла проблема
Загальновідомо, що перезрілий плід приносить збитки. У харчовій промисловості це особливо відчутно. Україна може забезпечити потребу в сировині для переробки її в продукцію власного виробника майже у повному асортименті. Є відповідна матеріально-технічна база.
Харчова промисловість включає в себе понад 40 різноманітних галузей виробництва. Це тисячі великих, середніх і малих підприємств різної форми власності, які виробляють майже 20% від загального обсягу промислової продукції.
Майже 95% продовольчих товарів, що реалізуються на внутрішньому ринку України, — продукти вітчизняного виробництва. Окрім того, продовольчі товари експортуються у понад 40 країн світу, а переробна галузь посідає перше місце за іноземними інвестиціями.
У харчовій промисловості працює понад 12,8% працездатного населення, а асортимент продукції налічує більше 4000 найменувань. А от витрати енергоносіїв на виробництво продукції у нас значно вищі, ніж в ЄС, а втрати сировини рослинного походження доходять до 40% від загальної кількості синтезованої за період вегетації біологічної маси. Лише овочів щороку втрачається під час зберігання до 1,2 млн тонн.
Як давним-давно підмітили в народі, — вміємо вирощувати, але не вміємо зібране доводити до пуття. А звідси й великі витрати, наша бідність. І це при тому, що харчова та переробна промисловість — серед найважливіших секторів економіки. Вітчизняний споживчий ринок на дві третини формується за рахунок продовольства і товарів сільськогосподарської сировини.
Не менш важливим є інше твердження: «Ми є те, що ми їмо».
Саме так. І всі ми добре знаємо, що з харчуванням маємо чимало проблем, які негативно впливають на здоров’я нації. Тому не один рік науковці столичного Національного університету харчових технологій разом із колегами з інших вишів працюють над розробкою і створенням вітчизняної індустрії здорового харчування. Робота велетенських масштабів вимагає інноваційних підходів. Напрацювання багатьох вчених об’єднані в праці «Інноваційні технології підвищення ефективності харчових виробництв», яка висунута на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки.
Інновації в цукровому виробництві збільшують вихід продукції. Фото Укрінформу
Коли «швидше» означає «краще»
Запропоновані в конкурсній роботі дві інноваційні пропозиції, зокрема, у цукровому виробництві, є логічним доповненням існуючих технологій. Перша з них — примусове насичення рідинної фракції стружки діоксидом вуглецю з наступною швидкоплинною десатурацією у вакуумній камері, а друга пов’язана з пропозицією доповнення тракту подавання сокостружкової суміші від передошпарювача до дифузійного апарата вакуумною камерою з безперервним режимом обробки і досягненням залишкових тисків, що забезпечують адіабатне кипіння рідинної фракції. В обох випадках наслідком процесів десатурації і генерування вторинної пари є руйнування оболонок клітин стружки і підвищення швидкості та наслідків екстракції цукру з них. При цьому вихід продукції збільшується, а енерговитрати зменшуються.
Такий підхід притаманний усім складовим роботи, висунутої на здобуття Державної премії.
Вони багатопланові. Але всі, по-суті, присвячені проблемам поглиблення переробки сировини, поліпшення якості кінцевої продукції, зменшення енерговитрат. Зусилля науковців спрямовані на те, аби уникнути 2-2,5 млрд грн збитків, які несе щороку держава через недосконалість технологій, та забезпечити населення якісними продуктами харчування за доступними цінами.
Наукові розробки в цій царині стали складовими університетських програм. Усі вони стосуються повного переліку складових, що супроводжують харчові, мікробіологічні та фармацевтичні виробництва. Комплексна наукова програма Національного університету харчових технологій та вишів-партнерів грунтується на тематиці проблемної наукової лабораторії, кафедральних дослідженнях, темах дисертаційних кандидатських і докторських робіт, структурі спецрад із захисту дисертацій.
Спеціалісти стверджують, що вкладати кошти в енергоощадні заходи в десять разів вигідніше, ніж у газо- та нафтопереробку.
Усі енергоощадні заходи поділяються на дві групи. До першої належать ті, що не впливають на принципові основи техніки і технології, використання технологічного продукту та напівпродуктів. Таке енергозбереження називається рекуперативним, або екстенсивним.
Друга група включає принципово нову сукупність взаємопов’язаних заходів, спрямованих на створення технологій та обладнання нового покоління. Таке енергозбереження називається інтенсивним. Основним джерелом його є вторинні джерела енергії, мало- та безвідходні технологічні процеси.
Безпечність гарантується
У більшості випадків лише незначна частина споживачів коли-небудь намагалася ознайомитися з особливостями технологічних процесів, методами обробки, фізико-хімічними і мікробіологічними тонкощами виробництва, хоча кінцевий результат цікавить всіх. Проте і він може представлятися або в спрощеній формулі «кількість + якість + доступність», або у вигляді багатокритеріальної оцінки фахівців.
На жаль, прикінцеві інтереси технологій переробки сировинних потоків виробників продукції і споживачів збігаються далеко не завжди.
Причинно-наслідкові зв’язки в особливостях технологій знаходять своє віддзеркалення на рівнях обмеження втрат продукції і термінів її реалізації.
Наближення до 100% гарантії дають методи теплової обробки продукції на рівні пастеризації і стерилізації або технології, що засновані на використанні хімічних консервантів, які характеризуються надзвичайно швидким рівнем поширення. Тобто для населення України це стає серйозною загрозою для здоров’я. Кожен, хто цікавиться якістю придбаної і споживаної продукції, може в списку інгредієнтів визначити присутність, наприклад, бензоату натрію і зробити відповідні висновки.
Зростання продуктивності виробництв, зниження собівартості, поліпшення якості і безпечності харчових продуктів уможливлюють інноваційні технології, розроблені фахівцями Національного університету харчових технологій спільно з науковцями інших університетів, робота яких «Інноваційні технології підвищення ефективності харчових виробництв» висунута на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки.
АВТОРИТЕТНО
В’ячеслав ШЕБАНІН, pектор Миколаївського державного аграрного університету, член-кореспондент Національної академії аграрних наук, доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України :
Значення робіт для піднесення галузі на новий рівень розвитку, представлених колективом науковців різних університетів на чолі з Національним університетом харчових технологій, важко переоцінити.
Всі складові роботи, висунутої на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки, спрямовані на зниження втрат сировини в періоди зберігання і переробки; обмеження трансформацій енергетичних компонентів у технологічних процесах і втрат енергетичної цінності продукції; максимальне використання вторинних енергетичних ресурсів, створення замкнутих локальних систем енергокористування; створення енергонасичених зон утворення міжфазної поверхні й активної взаємодії між компонентами системи; обмеження методів хімічної стабілізації продукції; накопичення енергетичних теплових потенціалів оброблюваних середовищ на високих рівнях термодинамічної рівноваги з подальшою їх швидкісною трансформацією і супутніми фізичними ефектами інтенсифікації технологічних процесів; цільове використання кінетичної енергії циркуляційних контурів оброблюваних середовищ; оптимізація взаємодії між матеріальними та енергетичними потоками виробництв на рівні сучасних інформаційних зв’язків.
До головних завдань, вирішення яких давно очікується, віднесено розробку теорії газорідинних середовищ у частині визначення їхніх амплітудно-частотних характеристик і прикладного завдання активного підвищення рівня дисперсності газової фази в рідині та інтенсифікації таким чином масопередачі. Точками впровадження поглибленої теорії з високими економічними показниками є виробництво хлібопекарських і кормових дріжджів, бродильні апарати спиртової, пивоварної, виноробної промисловості, мікробіологічні виробництва, сатураційні апарати цукрової промисловості, виробництво газованих напоїв тощо.
Скороченню втрат під час екстракції цільових компонентів із сировини присвячений розділ, пов’язаний з нарощуванням і подальшим використанням енергетичного потенціалу сировинних потоків за рахунок глибокого насичення їх рідинної фракції діоксидом вуглецю при підвищеному тиску. Це забезпечує збільшення виходу соку, цільових компонентів, збереження відносної внутрішньої структури, обмеження тиску пресування тощо. Запатентований метод обробки автори назвали «технологією різкого зниження тиску», а його доповнення вакуумною обробкою вже без використання СО2 при обробці фруктово-ягідних середовищ дає можливість отримати фруктові, ягідні і овочеві консерви, соки, джеми, аналоги цукатів без теплової обробки і з повним збереженням вітамінів та біологічно цінних компонентів.
Виконання розробок, зібраних у роботі «Інноваційні технології підвищення ефективності харчових виробництв» супроводжувалося підготовкою фахівців вищої кваліфікації, публікацією наукових статей і монографій. Результати роботи захищені 155 вітчизняними та закордонними авторськими свідоцтвами і патентами.
