Результаты 1 этапа ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»

по теме:Разработка технологий производства качественных и безопасных напитков функционального назначения с использованием биологически активных компонентов нетрадиционного растительного сырья Северо-Кавказского региона

Результаты 1 этапа ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»

по теме:Разработка технологий производства качественных и безопасных напитков функционального назначения с использованием биологически активных компонентов нетрадиционного растительного сырья Северо-Кавказского региона

Творческим коллективом технологического факультета реализуется ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям
развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»по теме: Разработка технологий производства качественных и безопасных напитков функционального назначения с использованием биологически активных компонентов нетрадиционного растительного сырья Северо-Кавказского региона. Соглашение о предоставлении субсидии от 26.09.2017 г. №14.574.21.0174

Цель проекта:

1) разработка рецептур и ресурсосберегающих технологий получения безалкогольных напитков функционального назначения с использованием биологически активных компонентов нетрадиционного растительного сырья, произрастающего в Республике Адыгея, и проведение исследований, включающих оценку качества, безопасности и биологической эффективности напитков для профилактики алиментарных заболеваний и удовлетворения физиологических потребностей организма человека в пищевых веществах и энергии;

2) разработка механизма формирования потребительских предпочтений к функциональным пищевым продуктам на этапах товародвижения в условиях инновационной деятельности.

    Основные результаты проекта

1) Проведен системный анализ и определены современные направления создания безалкогольных напитков функционального назначения.

2) Проведен обзор современной научно-технической, нормативно-методической литературы в отношении химического состава и фармакологической активности растительного сырья Северо-Кавказского региона и определены возможности его использования в производстве функциональных безалкогольных напитков.

3) Проведен анализ современных методов извлечения компонентов из растительных материалов: методы перегонки и холодного прессования, мацерация, перколяция, реперколяция, С02-экстракция и др.

4) Получены результаты патентных исследований.

5) Получены результаты мониторинга присутствия на потребительском рынке Республики Адыгея функциональных напитков, предназначенных для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний специфичных для Республики Адыгея.

6) Выбраны направления исследования.

7) Определены виды растительного сырья для производства фито композиционных смесей разной функциональной направленности.

8) Разработана матрица функциональной направленности биологически активных компонентов выбранного растительного сырья.

9) Получены результаты анализа рисков по первому этапу проекта.

Анализ современной научно-технической  литературы и патентной информации, который показал, чтоисследования по вовлечению в производство функциональных безалкогольных напитков нетрадиционного растительного сырья Северного Кавказа практически отсутствуют.

Северо-Кавказский регион, занимающий около 1% от всей территории РФ, имеет огромные запасы экологически чистого лекарственно-технического растительного сырья, произрастающего в горных районах, благодаря чему концентрация биологически активных веществ (БАВ),способных оказывать положительное влияние на физиологические процессы, протекающие в организме, достаточно высока.В настоящее время использование в производстве функциональных продуктов местного растительного сырья, к сожалению, ограничено, что обусловлено недостаточной изученностью его химического состава.

Анализ статистических данных, предоставленных Министерством здравоохранения РА, показал, что за последние 3 года (2014 – 2016гг.)заметно ухудшилось состояние здоровья населения, отмечена динамика роста алиментарно-зависимых заболеваний. Факторами патогенеза многих заболеваний являются стрессы различного генеза, большая информационная нагрузка, недостаток физической активности, поступление в организм техногенных токсических веществ, а также нарушения в структуре питания.

Одним из альтернативных вариантов решения данной проблемы может статьпрофилактическое питание, в частности введение в ежедневный рацион жителей РА напитков функциональной направленности на основе нетрадиционного растительного сырья.

По результатам  мониторинга, проведенного в рамках реализации первого этапа ПНИ, установлено, что на потребительском рынке Республики Адыгея отсутствуют безалкогольные напитки, предназначенные для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний, специфичных для региона. 

Учитывая сложившуюся ситуацию,в ходе исследований была систематизировананаучно-техническая информацияв отношении видов и химического состава дикорастущих растений, произрастающих на территории Северного Кавказа.

По результатам работы были выбраны наиболее перспективные виды растительного сырья (смородина черная (лат.Ríbes nígrum, листья), клевер луговой (лат.Trifoliumpratense L., соцветья), душица обыкновенная (лат.Oríganumvulgáre), черника обыкновенная (лат.Vacciniummyrtillus L., листья),  тимьян обыкновенный (чабрец) (лат.Thimusserpyllum L),ряска малая (лат.Lémna mínor, листья), грецкий орех чёрный (лат. Juglans nigra), грецкий орех (лат.Juglansregia L., листья), шиповник (лат.Rósamajális, плоды), эхинацея пурпурная(лат.Echinaceaangustifolia), крапива двудомная (лат.Urticadioica L., листья), которые могут являться источниками биологически активных веществ, а полученные экстракты на их основе теоретически могут быть применены при производстве функциональных безалкогольных напитков.

Данные дикорастущие растения используются в составе лекарственных сборов, разрешены к применению для детей до 14 лет и их запасы воспроизводимы.

Сравнительная оценка качественного, количественного состава БАВ в выбранном растительном сырье показала, что значительный вклад в функциональную направленность фитокомпозиционных смесей для производства напитков способны внести витамины, минеральные вещества, эфирные масла и флавоноиды.  При этом отмечено, что наибольшую физиологическую активность проявляют флавоноиды, диапазон варьирования содержания,  которых в растительном сырье (по данным литературных источников) находится в интервале 0,443% - 2,12%. Наиболее богаты флавоноидами эхинацея (2,12%), листья черной смородины (2,1%), листья черники (2,0%),  крапива двудомная (1,96%), листья грецкого ореха (1,73%).

Вышеперечисленные соединения способны оказывать иммуномодулирующее действие, проявлять антиоксидантные свойства, а также ускорять адаптационные процессы в организме человека в условиях агрессивного воздействия окружающей среды.

В ходе патентных исследований установлено, что наиболее оптимальным способом получения растительных экстрактов для производства функциональных безалкогольных напитков является водная экстракция. Несмотря на то, что недостатком данного способа экстрагированияявляется неполнота экстракции биологически активных веществ, свой выбор мы остановили именно на нем, ставя цель получения экологически чистых и безопасных с физиологической точки зрения экстрактов, которые могут быть использованы при производстве безалкогольных напитков функционального назначения, предназначенных для широкого круга потребителей, включая детей. Для интенсификации процесса экстрагирования и увеличения выхода биологически активных веществ из растительного сырья нами будут предложены способы модификации метода водной экстракции.

Сравнительная оценкарезультатов исследований, проводившихся по аналогичной тематике, позволила сделать выбор двух оптимальных вариантов возможных решений исследуемой проблемы:

- получение однокомпонентного экстракта из каждого вида выбранного растительного сырья и разработка  многокомпонентного фитоконцентрата на их основе;

– разработка многокомпонентной сухой фитокомпозиционной смеси определенной функциональной направленности с последующим экстрагированием и получением фитоконцентрата для производства безалкогольных напитков.

В каждом варианте подбор компонентов будет производиться с применением метода математического моделирования, позволяющего учитывать в качестве основных параметров содержание отдельных биологически активных веществ.

Творческий коллектив успешно выполнил  намеченные на 2017 год работы и приступил к реализации проектных заданий 2018 года.

Похожие новости