Научная
деятельность
Университет ИТМО

Мороженое для диабетиков и белковый порошок из саранчи: ученые Университета ИТМО представили свои работы на выставке «АГРОРУСЬ-2020»

В начале сентября в Петербурге прошла ежегодная международная выставка «АГРОРУСЬ-2020», на которой показали свои достижения лучшие сельхозпроизводители страны. В рамках деловой программы прошел ряд круглых столов и конференций, в которых приняли участие сотрудники Университета ИТМО.

В рамках конференции «Качество продовольствия и рациональное питание ― залог здоровья нации», модератором которого выступил Игорь Баранов, профессор, директор мегафакультета биотехнологий и низкотемпературных систем, были представлены новинки ученых, в том числе от Университета ИТМО.

Мороженое без лактозы и сахара

Команда факультета биотехнологий создала новый замороженный десерт на основе козьего молока. Он рассчитан в первую очередь на тех, кто по состоянию здоровья и рекомендациям диетологов не может позволить себе холодное лакомство.

«В этом мороженом нет сахара, там используются природные подсластители, их крайне мало, поэтому они не влияют на выброс инсулина, и в разумных дозах его можно употреблять диабетикам, ― рассказывает соавтор работы Маргарита Лугова. ― Также это же мороженое можно есть людям с непереносимостью лактозы и спортсменам ― в нем всего лишь 145 килокалорий на порцию».

Как подчеркивают исследователи, за счет сочетания стабилизаторов и природных подсластителей по своему вкусу их разработка не сильно отличается от привычного мороженого на основе коровьих сливок.

Маргарита Лугова
Маргарита Лугова

«Мы сделали партию в промышленных условиях на заводе "Петрохолод". У нас есть акты внедрения, мороженое получило высокую оценку, прошло апробацию, было представлено на всевозможных конференциях и конкурсах. Было выиграно два гранта», ― рассказывает Маргарита Лугова».

Сейчас ученые ищут индустриального партнера для внедрения разработки.

Биодобавки из остаточных пивных дрожжей

Один из перспективных проектов ученых мегафакультета ― получение из отходов пивоварения ценного полисахарида бета-глюкана.

«Биологическая активность дрожжевого бета-глюкана широко известна, ― рассказывает автор проекта, ассистент факультета биотехнологий Университета ИТМО Вера Иванова. ― Он обладает противовоспалительными, антимикробными, иммуностимулирующими свойствами. Кроме того, благодаря особенностям строения данный природный полисахарид может быть использован в пищевой промышленности в качестве загустителя, эмульгатора или стабилизатора. Если вы откроете ресурсы по продаже биологически активных добавок, то увидите, что средняя стоимость препаратов на основе бета-глюкана составляет от 500 до 2000 рублей».

Вера Иванова
Вера Иванова

На сегодняшний день в пищевой промышленности зачастую используется бета-глюкан растительного происхождения, который, несмотря на отличные технологические свойства, не обладает широким спектром биологической активности дрожжевого бета-глюкана. Это связано с отличиями в строении данных полисахаридов. Ученые ИТМО создали способ получения этого вещества из дрожжей, которые являются отходом пивоваренного производства.

«Чтобы приготовить пиво, вы варите сусло и добавляете туда чистую культуру дрожжей, ― рассказывает Вера Иванова. ― После приготовления напитка у вас остается дрожжевая биомасса, которую можно использовать в производстве еще несколько раз. Однако через несколько подобных циклов (генераций) дрожжи теряют свою активность и далее в производстве использоваться не могут. Между тем, клеточная стенка дрожжей содержит значительное количество бета-глюкана. На первом этапе работы с остаточными пивными дрожжами мы отмываем микроорганизмы от остатков продукта, далее создаем условия для их автолитического разрушения, то есть разрушения под действием их собственных ферментов. В результате мы получаем препарат клеточных стенок, который в дальнейшем подвергается направленному ферментолизу с целью концентрации и очистки».

Мини-пивоварня в Университете ИТМО
Мини-пивоварня в Университете ИТМО

Отмечается, что в результате получается порошок с содержанием бета-глюкана не менее 20%. Эта технология позволяет значительно снизить себестоимость бета-глюкана (в пересчете на чистое вещество) по сравнению с импортными аналогами, сохранив структуру и свойства этого биологически активного полисахарида.

Белок саранчи для борьбы с продовольственным кризисом

Проблема роста цен на еду ― устойчивая тенденция. Она обусловлена дефицитом посевных площадей и пастбищ, необходимостью утилизации отходов сельского хозяйства и другими причинами. Этой теме было посвящено выступление профессора Университета ИТМО Александра Ишевского на выставке «АГРОРУСЬ-2020».

«Корова, чтобы набрать килограмм "грязного" веса (с рогами и копытами), выпивает порядка 30 литров воды и съедает порядка 30 килограммов чистой травы, ― объясняет Александр Ишевский. ― На один грамм чистого белка в говядине приходится примерно 500 литров выпитой воды. С другой стороны, организм животного тоже выделяет отходы, их надо куда-то девать. Поэтому получается, что мы забираем воду и землю, а затем эти земли пачкаем экскрементами, далеко не все из которых можно пустить на удобрения».

Александр Ишевский
Александр Ишевский

Как настаивает профессор, справиться с проблемой возможной нехватки белка животного происхождения полностью не удастся даже с увеличением процента переработки вторичных продуктов, таких как шкуры и другие части туш.

«Чем глубже мы перерабатываем тушу коровы, тем дороже получаемый продукт и в какой-то момент, когда мы будем все перерабатывать, стоимость побочных продуктов будет превышать стоимость чистого сырья», ― отмечает он.

По его словам, альтернативой может стать употребление в пищу белка насекомых.

«Почему насекомые? В говядине максимальное содержание чистого белка ― 17%, что бы вы ни делали. В саранче ― 55%. И при этом ей не надо воды, не надо специальных кормов, она размножается моментально. Вопрос переработки решаемый. Проблема только одна ― представляете удивление нашего покупателя, если я по действующему закону в составе продукта буду писать "белок саранчи" или "белок личинки мясной мухи"», ― говорит Александр Ишевский.

Факультет биотехнологий Университета ИТМО
Факультет биотехнологий Университета ИТМО

По его словам, в ближайшее время на факультете биотехнологий Университета ИТМО планируется развернуть исследования по переработке саранчи и личинок мясной мухи, получения из них сухого белкового порошка, создания на его основе мясных продуктов.

«Параллельно необходимо смотреть свойства белка, состав аминокислот, он слабо изучен ― это хорошие, перспективные работы», ― подчеркивает он.

О факультете

Участие в выставке ― одна из частей развития факультета биотехнологий. Это название официально он получил недавно ― в конце августа. До этого он назывался «факультет пищевых биотехнологий и инженерии».

«Пищевые биотехнологии являются только частью широкого спектра разных биотехнологий и в связи с этим планируется более обширное развитие факультета в пяти основных направлениях биотехнологий, ― рассказывает декан факультета Михаил Курушкин. ― Во-первых, пищевая биотехнология, индустриальная биотехнология, агробиотехнологии, экобиотехнологии и даже внеземные биотехнологии, связанные с освоением других планет, в первую очередь Марса. Это может показаться фантастическим, но весной в журнале Nature Biotechnology вышла статья о биотехнологиях на Марсе, которая говорит, что есть реальный интерес в том, чтобы развивать эти направления и уже сейчас надо этим заниматься ― это реальная повестка».

Михаил Курушкин
Михаил Курушкин

Факультет планирует развивать сеть научного и бизнес-партнерства в области биотехнологий. Актуальные и потенциальные партнеры факультета также участвовали в выставке «АГРОРУСЬ-2020».

«Мы активно выстраиваем взаимодействие с индустриальными партнерами, чтобы вывести на рынок перспективные разработки и подавать совместные заявки на гранты, ― рассказывает заместитель директора мегафакультета по проектной деятельности и коммерциализации Дарья Миронова. ― У нас уже есть пул проектов, готовых к коммерциализации, в частности “Природные иммуностимулирующие добавки для пчел”, “Разработка съедобных пищевых покрытий для сыров” и другие».

Дарья Миронова
Дарья Миронова

Также отметим, что два сотрудника мегафакультета биотехнологий и низкотемпературных систем Университета ИТМО были удостоены грамоты Министра сельского хозяйства РФ за лучшие доклады на конференции «Качество продовольствия и рациональное питание ― залог здоровья нации» (АГРОРУСЬ-2020). Награды получили Александр Ишевский (доклад «Социальные и экономические проблемы качества пищевой продукции») и Ольга Румянцева (доклад «Подготовка кадров и научные разработки в области пищевых биотехнологий»).

Профессор факультета биотехнологий Людмила Забодалова в течение многих лет является членом жюри в отраслевых конкурсах международной агропромышленной выставки-ярмарки «АГРОРУСЬ» «ЗОЛОТАЯ МЕДАЛЬ».