Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технологий переработки сырья животного происхождения с целью получения многофункциональных потребительских продуктов с улучшенными свойствами

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.522.11.2001
Руководитель работ
Попов Владимир Олегович
Продолжительность работ
2007 - 2009, 30 мес.
Бюджетные средства
179,78 млн
Внебюджетные средства
79,3 млн

За счет интеграции биокаталитических, физико-химических и механических способов воздействия повысить степень использования белка из животного сырья с 50 до 80%

Соисполнители

Предложения

Разработка технологий переработки сырья животного и растительного происхождения с целью получения многофункциональных потребительских продуктов с улучшенными свойствами и биологических топлив
Тема
Разработка технологий переработки сырья животного и растительного происхождения с целью получения многофункциональных потребительских продуктов с улучшенными свойствами и биологических топлив
Входящий номер
4460
Руководитель организации-инициатора
Попов Владимир Олегович
Создание технологий получения и примения комплексных пищевых добавок в продуктах массового спроса для восполнения дефицита нутриентов в питании населения России
Тема
Создание технологий получения и примения комплексных пищевых добавок в продуктах массового спроса для восполнения дефицита нутриентов в питании населения России
Входящий номер
2314
Организация
ФГБНУ ВНИИПД
Руководитель организации-инициатора
Никифорова Татьяна Алексеевна
 Показать еще 21 предложение
 Скрыть другие предложения

Этапы проекта

1
27.04.2007 - 30.06.2007
Оптимизированы основные параметры технологического процесса производства функционального мясного протеина в лабораторных условиях. Проведено масштабирование технологии получения ФМП с лабораторного стенда до пилотного уровня. Отработаны режимы ферментации мясокостного сырья на экспериментальной технологической линии, оптимизированы технологические условия получения ФМП из мясокостного сырья в пилотном масштабе, подобраны оптимальные мультиэнзимные композиции на основе коммерческих ферментных препаратов, определено оптимальное соотношение сырье:вода при загрузке в ферментер, позволяющее значительно повысить выход белка. Проведены ферментации штаммов B.licheniformis-60 (ВКМ В 2366 D) и A.oryzae Со-07-55 (мутант штамма ВКМ F-52) – перспективных продуцентов протеиназ. Наработаны лабораторные образцы ферментных препаратов протеиназ Протолихетерм и Протооризин, изучены их физико-химические свойства (рН- и термостабильность). Разработана рабочая документация на модернизацию и дооснащение экспериментальной технологической линии по производству ФМП. Подобраны условия для тестирования вновь разработанными или модифицированными методами (определение растворимости белка, критической концентрации гелеобразования, водо- и жироудерживающей способности, антиоксидантной емкости и молекулярно-массового распределения) продуктов переработки мясо-костного сырья, в том числе жидкой и сухой форм белкового гидролизата из мясо-костного сырья. Определено молекулярно-массовое распределение полученного образца белкового гидролизата и установлено, что основная доля (примерно 50%) пептидов исследуемого образца имеют молекулярную массу в пределах от 8 до 6,5 кД, что согласно современной классификации пептидных фракций позволяет отнести образец к разряду полученных при средней глубине гидролиза. Определены оптимальные условия для оценки общей антиоксидантной емкости белковых гидролизатов по отношению к катион-радикалу АБТС с использованием тролокса в качестве стандартна. Общая антиоксидантная емкость белкового гидролизата составила 10,89±0,40 ТЕАС/г сухого веса исходного продукта, взятого для гидролиза. Проведены маркетинговые исследования
Развернуть
2
01.07.2007 - 07.12.2007
Проведен многофакторных эксперимент по оптимизации основных параметров технологического процесса производства ФМП в лабораторных условиях. Определены технологические режимы для экспериментальной технологической линии: температура ферментации - 55 0С, гидромодуль 1:1.5 – 1:2.5, продолжительность ферментации – 2-3 часа. Наработаны лабораторные образцы ферментных препаратов протеиназ Протолихетерм и Протооризин. Проведен многофакторный эксперимент по ферментативному гидролизу мясокостного сырья с использованием данных ферментных препаратов. По выходу белка, качественному составу летучих веществ, антиоксидантной емкости и органолептической характеристике полученные препараты ФМП незначительно отличаются от полученных при использовании ферментов «Novozymes A/S». Проведен многофакторный эксперимент для определения технологических режимов экспериментальной технологической линии. Установлены оптимальные параметры ферментации: температура ферментации - 55 0С, гидромодуль 1:2–1:2.5, про-должительность ферментации – 2.5-3 ч, дозировка ферментной композиции – 0.2-0.25%.
Модернизирована и дооснащена экспериментальная технологическая линия по производству ФМП, производительностью до 3 т мясокостного сырья в сутки. Мощность линии – 300-320 кг в час. Отработаны технологические параметры ферментативного гидролиза мясокостного сырья на экспериментальной технологической линии. Разработана нормативная документация (ТУ 9216-092-234766484 «Функциональный мясной протеин» и технологическая инструкция). Разработанная технология обеспечивает массовую долю выхода белка – 3.8%, а при традиционной варке - 1.8%. Предложены маркеры для характеристики степени гидролиза мясокостного сырья – дипептиды аланил-лейцин и глицил-пролин.
Наработаны партии опытных образцов ФМП. Опытные образцы ФМП по физико-химическим и микробиологическим показателям соответствуют требованиям СанПин 2.3.2.1078-01, п. 1.9.10. Переваримость доступного белка ФМП in vitro составляет 99 %. По функциональным (антиоксидантная активность, молекулярно-массовое распределение, состав летучих компонентов) и функционально-технологическим свойствам (растворимость белка, критическая концентрация гелеобразования, водо- и жироудерживающей способности, влагосвязывающая способность и эмульсионные свойства) опытные образцы удовлетворяют требованиям ГОСТ и международных стандартов. Органолептическая оценка опытных образцов ФМП (отсутствие горького вкуса и наличие мясного запаха) удовлетворяет соответствующим нормативам.
Разработана технологическая часть проекта реконструкции, существующих помещений ФГУСП ПЭПФ МНТЦ «Племптица» под экспериментальное производство ФМП из мясокостного сырья в п. Ржавки, Московской области. Разработан бизнес-план коммерциализации технологии производства ФМП. Проведены патентные исследования по биотехнологическим способам обработки животного сырья с целью получения пищевого белка. Разработан и запущен интерактивный сайт проекта: http://www.inbi.ras.ru/hydrolyzates/
Полученные результаты были представлены на международной выставке Biotechnika 2007, IV Международном Симпозиуме "ЕС-Россия: сотрудничество в области биотехнологии, сельского, лесного хозяйства и пищи", конференции в рамках международного форума "Куриный король".
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.07.2008
Отработаны технологические параметры ферментативного гидролиза мясокостного сырья, позволяющие получать ФМП с заданным молекулярно-массовым распределением пептидов. Установлено, что наибольшее влияние на молекулярно-массовое распределение оказывает количество вносимой ферментной композиции. При массовой доле ферментов 0,15% в оптимальном технологическом режиме, полученный ФМП имеет высокие показатели стабильности эмульсии, эмульгирующей, водо- и жироудерживающей способностей и низкую влаговыделяющей способность и отвечает требованиям к фаршевым добавкам. Увеличение массовой доли ферментов до 0,20% обеспечивает получение ФМП с высокой биологической ценностью, содержащий физиологически ценные ингредиенты, значительную долю свободных аминокислот и около 90% белков в функционально-доступном и легко-усваиваемом виде, отвечает требованиям к продуктам лечебного питания. АОЕ гидрофильной фракции данного ФМП лежит в диапазоне значений 358–384 мкМоль/г. Наработаны опытные образцы ФМП в количестве 112 кг для предварительных испытаний и разработки рецептур сухого бульона и супа.
Разработаны методы оценки молекулярно-массового распределения, содержания летучих компонентов и антиоксидантной емкости белковых гидролизатов животного происхождения в соответствии с требованиями международных стандартов.
Для оптимизации технологических параметров гидротермической обработки перо-пухового сырья сконструирован лабораторный аппарат. Исследовано влияние температуры, длительности нагрева и исходной влажности сырья на перевариваемость получаемого белкового концентрата. Показано, что при исходной влажности 50-55%, температуре 190-200оС и продолжительности нагрева 90 с перевариваемость белкового концентрата составляет 82-87%, что соответствует требованиям ТЗ. По физико-химическим показателям и параметрам безопасности экспериментальный образец гидролизованной сухой перьевой муки соответствует требованиям нормативной документации.
Наработаны ферментные препараты Протолихетерм и «Щелочная протеаза С» для исследования ферментативного гидролиза гидротермически обработанного перо-пухового сырья. Проведена оптимизация условий ферментативного гидролиза методом многофакторного эксперимента: время гидролиза 6ч, доза ФП 400-600 ед/40 г сырья, гидромодуль 1/6-1/4, 0.5% сульфита натрия, степень гидролиза сырья - 37%.
Развернуть
4
01.08.2008 - 31.12.2008
2.1. Проведен подбор оптимальных режимов гидротермического гидро-лиза пухо-перьевого сырья (ППС) с использованием многофакторного экспе-римента на лабораторном уровне: влажность исходного сырья - 50-75 %, тем-пература нагрева - 180-200 0С и продолжительность температурного нагрева 60-90 с.
Спроектирован двухшнековый гидролизёр-экструдер многопрофильного назначения производительностью до 500 кг/час для достижения оптимальных параметров процесса гидротермического гидролиза ППС. Разработаны РКД и ЭД на опытный образец. Разработана технология получения белкового концен-трата из ППС (перового гидролизата) и комплект РКД и РТД на эксперимен-тальную линию получения кормового белкового концентрата из перьевого сы-рья.
Получены и охарактеризованы образцы перового гидролизата: биологи-ческая доступность белков пера - 80-85% , содержание цистина в белке - свыше 5.0 %, перевариваемость – 87%. По физико-химическим и микробиологическим показателям перовой гидролизат соответствуют требованиям ГОСТ 17536 «Мука кормовая животного происхождения».
На основе оценки составленных рецептур по функциональным свойствам (аминокислотный состав и антиоксидантная емкость) установлен оптимальный состав конечных продуктов. Данные органолептического тестирования показа-ли, что изменения в рецептуре не только не повлияли на биологическую цен-ность целевых продуктов, но и позволили улучшить их вкусовые характеристи-ки. Утверждены рецептуры целевых продуктов (целевой продукт № 1 – сухой бульон и № 2 – сухой суп) быстрого приготовления. Разработана программа и методики предварительные испытания опытных образцов целевых продуктов №1 и №2 по ПМ предварительных испытаний.
Исследовано влияние антиоксидантных добавок на сроки хранения целе-вых продуктов. Показано, что основной вклад в антиоксидантную емкость ку-риных бульонов и супов вносит функциональный мясной протеин, а введение в состав рецептур аскорбиновой кислоты и экстракта розмарина снижает интен-сивность перекисного окисления липидов, приводящего к порче продукта при хранении, и сохранению АОЕ. Введение ФМП в состав бульонов и супов уве-личивает долю низко и средне молекулярных пептидов, обуславливая их луч-шую усвояемость и биодоступность.
Проведены патентные исследования по технологии переработки перо-пухового сырья, а также белоксодержащим продуктам предназначенным для питания лиц, подверженных повышенным физическим нагрузкам.
Проведен маркетинговый анализ рынка применения белковых концентра-тов из перьевого сырья в кормах животного происхождения.
Развернуть
5
01.01.2009 - 30.06.2009
Проведен монтаж экспериментальной линии для производства белкового концентрата из перьевого сырья, на нее разработана технологическая часть проекта. Проведена доработка комплекта нормативных документов на экспериментальную линию получения кормового белкового концентрата из перо-пухового сырья. Разработана программа и методики и проведены предварительные испытания опытного образца оборудования – универсального гидролизера-экструдера и экспериментальной линии на его основе. Разработаны ТУ «Мука кормовая гидролизованная. Белковый концентрат из перьевого сырья» и ТИ на технологию производства белковых концентратов из перьевого сырья. Проведено масштабирование технологии гидролиза пухо-перового сырья с лабораторного уровня до уровня экспериментальной линии. Получены и охарактеризованы опытные образцы перового гидролизата.
Развернуть
6
01.07.2009 - 31.10.2009
Проведена корректировка технологической документации по результатам предварительных испытаний опытных образцов оборудования – универсального гидролизера-экструдера и опытных образцов кормового белкового концентрата из перьевого сырья. Разрабоны программы и методики приемочных испытаний опытных образцов оборудования – универсального гидролизера-экструдера и опытных образцов кормового белкового концентрата из перьевого сырья (ПМ1 и ПМ2). Наработаны опытные партии белковых концентратов.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.2 Осуществление комплексных проектов, в том числе разработка конкурентоспособных технологий, предназначенных для последующей коммерциализации в области наук о жизни
Тема
Разработка технологий переработки сырья животного происхождения с целью получения многофункциональных потребительских продуктов с улучшенными свойствами
Продолжительность работ
2007 - 2009, 30 мес.
Бюджетные средства
185 млн
Количество заявок
3
Тема
Исследования и разработки процесса получения и использования многофункциональных пленочных материалов, проявляющих адгезионные свойства без температурной и химической активации, для производства швейных изделий
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
13
Тема
Исследование процессов физико-механических и химических воздействий на минеральное и техногенное сырье с целью снижения энергетических затрат в технологиях обогащения
Продолжительность работ
2013, 6 мес.
Бюджетные средства
40 млн
Количество заявок
16
Тема
«Создание и внедрение энергоэффективного технологического комплекса для добычи нефти из простаивающего и малодебитного фонда скважин на основе применения многофункциональных физико-химических воздействий и инновационного оборудования».
Продолжительность работ
2011 - 2013, 31 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение проблемно-ориентированных прикладных исследований в области технологии переработки и утилизации отходов производства пищевых и кормовых продуктов
Продолжительность работ
2011 - 2012, 17 мес.
Бюджетные средства
42 млн
Количество заявок
25