Тезисы доклада «Состояние и перспективы развития инновационных исследований в области глубокой переработки крахмалосодержащего и инулинсодержащего сырья»

Тезисы доклада «Состояние и перспективы развития инновационных исследований в области глубокой переработки крахмалосодержащего и инулинсодержащего сырья»  директора ВНИИ крахмала и переработки крахмалосодержащего сырья В.А. Бызова на IX международной конференции «ПРОКРАХМАЛ 2025: ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА»

• Ø    Для того чтобы расширить сферу применения крахмалов в различных отраслях промышленности, необходимо наладить производство крахмалов с особыми свойствами, которые будут отличаться от традиционного крахмала, получаемого из новых сортов, гибридов и селекционных линий кукурузы, пшеницы, гороха и картофеля. В результате лабораторных исследований происходит расширение генетической базы сортов и гибридов, пригодных для переработки и обладающих хозяйственной ценностью. Достижения агрономии способствуют расширению круга источников крахмала и инулина. В ВНИИК проводятся исследования по отбору сортов цикория и топинамбура для использования в качестве сырья для производства инулина и фруктозно-глюкозного сиропа.
  С помощью методов селекции в природных условиях и методов современной биотехнологии можно получать крахмал с различным содержанием амилозы и амилопектина, что, в свою очередь, позволяет создавать продукты с различными технологическими свойствами. Существуют примеры кукурузных крахмалов с повышенным содержанием амилозы. В последние годы были получены новые данные о полезных свойствах белка гороха. Этот белок будет производиться в промышленных масштабах и на рынке появится побочный продукт его производства — гороховый крахмал, обладающий технологическими свойствами, отличными от свойств традиционных крахмалов.
  В свою очередь, ВНИИ крахмала и переработки крахмалосодержащего сырья разрабатывает технологии, технологические регламенты и другую техническую документацию по переработке зерна. В частности, мы работаем с кукурузой, пшеницей, горохом, тритикале, зерновым сорго и рожью. Наши исследования направлены на оптимизацию извлечения крахмала при переработке зернового сырья с применением отечественных ферментов предприятий «Агрофермент» и «Сиббиофарм».
• Институт располагает передовыми технологиями, позволяющими создавать разнообразные текстуры и структуры на основе модифицированных крахмалов. В частности, мы применяем следующие методы модификации: экструзионная обработка амилопектинового крахмала в присутствии фосфоросодержащих реагентов; ферментативное сшивание; создание крахмалов серии «Амипрайм»; получение крахмалофосфатов методом экструзии, кроме того, мы используем химические, физические и ферментативные методы модификации. В 2023 году наша лаборатория технологии модификации крахмала зарегистрировала патент на разработку технологии резистентного крахмала, а также получила грант в размере 20 миллионов рублей. Наша продукция уже находит применение в производстве: компания «Ярмарка ППИ» выпускает каши и смеси с добавлением резистентного крахмала.
• Исследование процесса пневмоклассификации муки зерновых и зернобобовых культур привело к разработке инновационной технологии конструирования продуктов с полноценным составом незаменимых аминокислот. Кроме того, было создано новое производство глюкозного сиропа с массовой долей растворимого белка 4–5%, который может быть использован в качестве компонента питательной среды для микробиологических производств.
  В результате проведенных исследований были созданы инновационные технологии производства белковых концентратов и изолятов из зернобобового сырья. Защищена диссертация на тему «Комплексная биотехнологическая переработка гороховой муки с получением белковых концентратов».
  Разработаны оригинальные новые технологии производства мальтодекстринов и глюкозных сиропов из муки, минуя стадию производства сырого крахмала и мальтодекстринов, инкапсулированных биологически активными добавками.
  ВНИИ крахмала и переработки крахмалосодержащего сырья занимается разработкой технологий и технологических регламентов для производства сахаристых продуктов. В их ассортименте представлены различные виды патоки, такие как высокоосахаренная, карамельная, низкоосахаренная и мальтозная, сиропы, включая глюкозные, глюкозно-фруктозные и фруктозные. Предлагаются технологии производства гидратной и ангидридой глюкозы, а также мальтодекстринов с разной степенью осахаривания, включая продукты с глюкозным эквивалентом от 5–10, 15–20 и 18–20. Особое внимание заслуживает оригинальная технология гранулированной глюкозы, разработанная ВНИИК, которая не требует отделения межкристального оттека.
  Наш институт производит и реализует низкобелковые крахмалопродукты для диетического лечебного питания детей раннего возраста, больных фенилкетонурией, в том числе с функциональными ингредиентами: витаминно-минеральная смесь «Фортамин», содержащая витамины В1 (тиамин), В2 (рибофлавин), В3 (никотинамид), В9 (фолиевая кислота) и железо; плодово-ягодные порошки «Вишня», «Клюква», «Яблоко» (кисели) и овощные порошки «Морковь», «Тыква» (пудинги), содержащие пищевые волокна.
  В результате проведения системного анализа была разработана инновационная технология переработки клубней топинамбура и цикория, направленная на получение инулина. Эта технология включает в себя ряд оптимизированных технологических операций, таких как очистка и мойка клубней, их измельчение, экстрагирование инулина, коагуляция примесей, фильтрование, очистка активным углём, ионообменная очистка, хроматографическое разделение с получением фракции олигофруктозного сиропа, концентрирование и сушка инулина.
• В Институте разработана и внедрена в широких масштабах технология производства картофельного крахмала, основанная на использовании гидроциклонных установок различной производительности: 10, 50, 100, 200 и 500 тонн в сутки. В основе этой безотходной технологии переработки картофеля лежит использование гидроциклонных установок, созданных экспериментальным заводом ВНИИ крахмала и переработки крахмалосодержащего сырья. Эти установки установлены на всех предприятиях по производству крахмала в России, Беларуси, Украине и семи заводах в Китае. Технология и оборудование этой линии защищены патентами Российской Федерации (№2314319 и №31520).
  Завод занимается изготовлением небольших серий оборудования для крахмалопаточной промышленности, включая линии по переработке картофеля производительностью 50 тонн в сутки, дробилки и измельчители для производства крахмала из кукурузы, запасные части для некоторых видов оборудования, а также экспериментальные установки для проведения исследований в области распылительной сушки, регенерации гранулированного активного угля, непрерывного гидролиза крахмала и выделения крахмала из водно-мучной суспензии зерна различных видов. Кроме того, завод осуществляет ремонт оборудования и замену отдельных его компонентов.
  Опытное производство Всероссийского научно-исследовательского института крахмала и переработки крахмалосодержащего сырья представляет собой уникальное предприятие, специализирующееся на выпуске широкого спектра продукции.
  В рамках своей деятельности институт осуществляет производство экструзионного крахмала и крахмалопродуктов, низкобелковых продуктов, предназначенных для детей, страдающих фенилкетонурией. Опытное производство оснащено современным оборудованием, включающим экструдеры различной модификации, макаронные прессы в комплекте с сушильными аппаратами, пневматическую и распылительную сушилки, гранулятор глюкозы, трёхфазную центрифугу для разделения крахмало-белковой суспензии, декстринизатор, реакторы, барабанный вакуум-фильтр и другое оборудование.
• Всероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалосодержащего сырья издаёт журнал «Крахмал и его производные», который служит площадкой для публикации и распространения результатов фундаментальных и прикладных исследований отечественных и зарубежных учёных. Целью журнала является научное обеспечение производства и переработки крахмалосодержащего сырья, а также полное использование всех его компонентов.