Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка инновационной технологии получения новых функциональных продуктов питания на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae), обладающих гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным свойствами.

Докладчик: Шиков Александр Николаевич

Должность: зам. директора, доктор фармацевтических наук

Цель проекта:
Разработать инновационную технологию получения новых функциональных продуктов питания (ФПП) на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae) и провести исследования, включающие оценку безопасности и биологической эффективности на экспериментальных моделях in vivo и in vitro, что необходимо для обоснования применения ФПП с гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным свойствами.

Основные планируемые результаты проекта:
1.Краткое описание основных результатов (основные практические и экспериментальные результаты, фактические данные, обнаруженные взаимосвязи и закономерности).
В ходе выполнения ПНИ должны быть получены следующие научно-технические результаты: Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИ; экспериментальные партии субстанций; экспериментальные партии ФПП на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae); лабораторные технологические регламенты получения субстанций и ФПП; технические условия (ТУ) на ФПП; рецептуры ФПП; проект технического задания на проведение ОТР.
2. Основные характеристики планируемых результатов
2.1 Разрабатываемые субстанции должны соответствовать следующим требованиям:
- в состав включать только компоненты природного происхождения: траву пустырника (Leonurus cardiaca L.), плоды лимонника китайского (Schisandra chinensis (Turcz.) Baill) цветки ромашки аптечной (Chamomilla recutita (L.) Rauschert), жир лососевых пород рыб (Salmonidae), растительные масла;
- по безопасности – соответствовать требованиям 4 класса опасности «вещества малоопасные» (ГОСТ 12.1.007-78 «Вредные вещества»);
- содержание компонентов растительного происхождения – не менее 20%;
- условия хранения – в сухом темном месте при температуре не выше плюс 8ºС и относительной влажности не более 75%;
- срок годности – не менее 1 года с даты изготовления.
2.2 Разрабатываемый ФПП «Рыбий жир с пустырником» должен быть предназначен для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний.
2.3 Разрабатываемый ФПП «Рыбий жир с лимонником» должен быть предназначен для профилактики заболеваний печени.
2.4 Разрабатываемый ФПП «Рыбий жир с ромашкой» должен быть предназначен для профилактики простудных заболеваний и укрепления иммунитета.
2.5 Общие характеристики ФПП: содержание витамина А – не менее 200 МЕ/г; содержание витамина Д – не менее 8 МЕ/г; содержание витамина Е – не менее 1 мг/г; содержание ПНЖК – не менее 20%; внешний вид – маслянистая жидкость цвета, соответствующему виду используемого сырья; запах и вкус – свойственный жиру лососевых пород рыб, без прогорклости и посторонних привкусов;микробиологическая чистота должна соответствовать требованиям САНПиН 2.3.21078-01; условия хранения – в сухом темном месте при температуре не выше плюс 8ºС и относительной влажности не более 75%; срок годности – не менее 1 года с даты изготовления; форма выпуска - флаконы стеклянные 100 мл, а так же флаконы, изготовленные из полимерных материалов по сертификатам фирм-изготовителей, разрешенные к применению органами Роспотребнадзора или по соответствующей нормативной документации.
2.6 Характеристики ФПП «Рыбий жир с пустырником»: содержание иридоидов, флавоноидов должно быть установлено в результате анализа физико-химических свойств; функциональные свойства – кардиопротективного и антиоксидантного действия.
2.7 Характеристики ФПП «Рыбий жир с лимонником»: содержание лигнанов должно быть установлено в результате анализа физико-химических свойств; функциональные свойства – гепатопротективного, иммуномодулирующего и антиоксидантного действия.
2.8 Характеристики ФПП «Рыбий жир с ромашкой»: содержание кумаринов, апигенина, ен-ин-дициклоэфиров должно быть установлено в результате анализа физико-химических свойств; функциональные свойства – иммуномодулирующего, противовоспалительного и антиоксидантного действия.
3. Оценка элементов новизны научных (технологических) решений, применявшихся методик и решений.
В основу проекта положен патент, авторами которого являются сотрудники организации-исполнителя:
- патент РФ №2373266 "Способ получения масляных экстрактов биологически активных веществ", приоритет от 25.04.2008 г.;
- планируется подача заявки на получение патента по теме проекта.
4. Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень.
Сегодня, в Европе и США широко распространена практика обогащения продуктов ПНЖК (омега-3 жирными кислотами). Причем одной из самых «богатых» отраслей на продукты с ПНЖК является молочная отрасль. Ведущие мировые производители молочных продуктов, обогащают свои продукты Омега-3: молоко (Parmalat, Испания), спреды (Unilever, Великобритания, Нидерланды), йогурты (Danone, Франция), мороженое (Stoney Creek Dairy, Канада) («Молочная сфера» №2 (45) 2013).
В Испании в настоящее время продается более 100 млн. литров в год молока обогащенного омега-3 жирными кислотами. С этим продуктом производитель также участвует в государственной программе «Школьное молоко».
5. Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски.
Россия на данный момент представляет собой еще не насыщенный рынок функциональных продуктов питания. Компании, занимающиеся производством функциональных продуктов на территории Российской Федерации, являются филиалами или представительствами иностранных фирм. Для насыщения внутреннего рынка и удовлетворения потребностей заинтересованного в данной продукции населения Россия импортирует необходимое количество функциональных продуктов питания, обладая, таким образом, емким внутренним рынком.
По мнению экспертов, производство функциональных продуктов питания в России по итогам 2011 года составляет около 242 млн. руб. в стоимостном выражении или 1,73 млн. кг в натуральном, а по итогам 2012 года ожидается более 257 млн. руб. В долгосрочной перспективе ожидается дальнейший небольшой рост производства на несколько процентов в год, что обуславливается относительной ненасыщенностью рынка на данном этапе его развития (Исследования Euromonitor International).Импорт в Россию в 2011 году функциональных продуктов питания в натуральном выражении составил 7,02 тыс. т, в стоимостном – 415 млн. руб.
Крупнейшими поставщиками функциональных продуктов питания в Россию являются компании из Финляндии (61,60%), Эстонии (15,79%) и Украины (10,44%) – в натуральном выражении. В стоимостном выражении страны-поставщики функциональных продуктов питания в Россию те же, их доли составляют соответственно 59,36%, 16,42% и 9,32% (Исследования Euromonitor International).
В связи с отсутствием на российском рынке ФПП на основе рыбьего жира, использование жира лососевых пород рыб (Salmonidae), полученного с применением безотходной технологии переработки, в качестве сырья для разработки функциональных продуктов питания с доказанными функциональными свойствами и биологической активностью является весьма актуальной задачей.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Описание областей применения планируемых результатов (области науки и техники; отрасли промышленности и социальной сферы, в которых могут использоваться или планируемая на их основе инновационная продукция)
Область применения планируемых результатов: для использования в пищевой промышленности при производстве функциональных продуктов питания и биологически активных добавок к пище. Условия реализации: через аптечную сеть и специализированные магазины, отделы торговой сети.
ФПП «Рыбий жир с пустырником» предназначен профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. «Рекомендуется в качестве дополнительного источника полиненасыщенных жирных кислот, витаминов А, D, Е»
ФПП «Рыбий жир с лимонником» предназначен для профилактики заболеваний печени. Назначение: «Рекомендуется в качестве дополнительного источника полиненасыщенных жирных кислот, витаминов А, D, Е и лигнанов»
ФПП «Рыбий жир с ромашкой» предназначен для профилактики простудных заболеваний и укрепления иммунитета. Назначение: «Рекомендуется в качестве дополнительного источника полиненасыщенных жирных кислот, витаминов А, D, Е и ен-ин-дициклоэфиров»
2. Описание практического внедрения планируемых результатов или перспектив их использования.
В результате реализации проекта будет разработана инновационная технология получения новых ФПП на основе жира лососевых пород (Salmonidae), обладающих гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным действиями.
Дальнейшее производство ФПП на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae) планируется на базе рыбоперерабатывающего предприятия ЗАО «Балтийский берег», Санкт-Петербург.
ЗАО «Балтийский берег» обладает необходимым сырьем и производственными мощностями для выпуска ФПП, что гарантирует внедрение результатов НИР на практике.
Субстанция для разработки ФПП выпускается рыбоперерабатывающей компанией ЗАО «Балтийский берег» в соответствии с ГОСТ 9393-82 и имеет ветеринарные свидетельства.
Планируемая реализация продукции в первый год после разработки данного проекта 22 400 тыс. руб., в натуральном выражении 72,7 тыс. упаковок.
Планируемая чистая прибыль – 5 600 тыс. руб.
К 2020 году планируется выход на объем продаж 96 800 тыс. руб. или в натуральном выражении 214,6 тыс. уп. Планируемая чистая прибыль к 2020 году составит – 24 200 тыс. руб.
Регистрация нашей продукции в Роспотребнадзоре является важным качеством, характеризующим их цену, а также спрос на рынке функциональных продуктов питания. Глубокий научный подход при разработке и постановке на производство наших оригинальных ФПП с использованием валидационных процедур, стандартизации и методов контроля качества является необходимым условием для успешного выхода на рынок ФПП.
Результаты проведенной НИР должны быть использованы для проведения опытно-технологических работ по производству новых функциональных продуктов питания для профилактики экономически значимых заболеваний.
3. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие научно-технических и технологических направлений; разработка новых технических решений; на изменение структуры производства и потребления товаров и услуг в соответствующих секторах рынка и социальной сфере. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на развитие исследований в рамках международного сотрудничества, развитие системы демонстрации и популяризации науки, обеспечении развития материально-технической и информационной инфраструктуры.
- Научно-обоснованная технология продуктов будет разработана в соответствии с патентом РФ №2373266 "Способ получения масляных экстрактов биологически активных веществ".
- Использование комплексной, глубокой переработки лососевых пород рыб.
- Снижение экологической нагрузки. Используемое сырье является многотоннажным отходом переработки рыб лососевых пород и представляет серьезную экологическую проблему, связанную с утилизацией.
- Процесс получения ФПП без термообработки с сохранением ценных биологически активных веществ в нативном состоянии.
- Технологический процесс экологически безопасен, т.к. не содержит вредных, токсичных компонентов. При производстве ФПП вред окружающей среде не будет наносится.
- Низкий уровень себестоимости (дешевое доступное отечественное сырье компании ЗАО «Балтийский берег», Санкт-Петербург, экономичная технология производства).
- Поливитаминные препараты аналоги используют в своем составе синтетические витамины, эфиры витаминов (в основном иностранного производства), поэтому их свойства не сопоставимы с натуральными витаминами, а иногда и проявляют отрицательные свойства.
- Отсутствие на внутреннем рынке необходимых для населения отечественных оригинальных ФПП на основе жира лососевых пород рыб (Salmonidae).
Документами, подтверждающие актуальность, приоритетность и перспективность предлагаемой разработки являются:
- Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года;
- Комплексная программа развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 год;
- Стратегия развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 г.;
- Концепции устойчивого развития сельских территорий Российской Федерации на период до 2020 года.
Все эти документы особо выделяют необходимость и перспективность внедрение в практику рыбоперерабатывающих предприятий современных биотехнологических методов получения широкой гаммы функциональных продуктов питания с высокой добавленной стоимостью.

Текущие результаты проекта:
В результате реализации проекта были проанализированы современные технологические особенности рыбоперерабатывающей отрасли. Кроме того, изучены современные особенности, а также необходимость создания, новых функциональных продуктов питания. Рассмотрены литературные материалы доказывающие, что рыбий жир и, особенно, жир лососевых пород рыбможет являться источником жирорастворимых витаминов и ПНЖК, и обладать широким спектром биологической активности. Изучена теоретическая возможность включения в состав жира лососевых пород рыб лекарственного растительного сырья для придания ему дополнительных функциональных свойств и биологической активности. Теоретически обосновано лекарственное растительное сырье, выбранное в качестве объектов исследования, для создания функциональных продуктов питания с гепатопротективным, кардиопротективным, иммуномодулирующим, противовоспалительным и антиоксидантным свойствами. Проведенный анализ литературных данных подтвердил актуальность разработки новых ФПП па основе жир лососевых пород рыб и лекарственного растительного сырья.
В результате работы были разработаны технологии получения субстанций и ФПП оптимального состава, наработаны экспериментальные партии субстанций и ФПП. Разработанные технологии субстанций и ФПП не имеют длительных технологических стадий и не трудны для масштабирования в производственныъ условиях. Разработка оптимальных составов субстанций и ФПП основана на расчете адекватного уровня потребления жира лососевых пород и компонентов растительного происхождения в соответствии с нормативными документами для разработки, регистрации и производства ФПП: СанПиН 2.3.2.1290–03, СанПиН 2.3.2.1078–01, МР 2.3.1.2432-08 и МР 2.3.1.1915–04. С целью сохранения функциональных свойств и биологической активности субстанций на основе плодов лимонника китайского, травы пустырника и цветков ромашки и выполнения требований ТЗ, в состав субстанция для получения ФПП будем включать минимально возможное содержание компонентов растительного происхождения в количестве 20%.
Тестирование субстанций и ФПП сводилось к изучению физико-химических свойств и показателей санитарно-гигиенической безопасности (химической и биологической).
Проведенные исследования показали, что все испытуемые продукты содержат жирорастворимые витамины (А, Е, Д) и ПНЖК. Причем их содержание соответствует требованиям ТЗ, предъявляемым к ФПП.
В субстанции и ФПП «Рыбий жир с лимонником» методом обращено-фазовой ВЭЖХ с УФ-детектированием обнаружены не менее пяти лигнанов: схизандрол А, схизандрол В, схизантерин А, схизандрин А, схизандрин В. Суммарное содержание которых составило около 0,08%.
В субстанции и ФПП «Рыбий жир с ромашкой» методом обращено-фазовой ВЭЖХ с УФ-детектированием обнаружены соединения группы кумаринов – умбеллиферон и герниарин, флавоноидный агликон апигенин и два соединения, относящихся к ен-ин-дициклоэфирам. Содержание ен-ин-дициклоэфиров составило около 0,50%
В субстанции и ФПП «Рыбий жир с пустырником» методом ВЭТСХ обнаружено не менее трех соединений иридоидной природы. Спектрофотометрическим методом установлено наличие соединений группы флавоноидов.
Микробиологическая чистота продуктов соответствовала требованиям САНПиН 2.3.21078-01(индекс 1.10.5.1). По содержанию токсичных элементов и радионуклидов продуктов соответствовали требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 (индекс 1.7.8).
С целью обоснования сроков годности проведены исследования показателей качества субстанций и ФПП, произведенных по разработанной технологии, в процессе хранения по ускоренному методу. Установлено, что субстанции и ФПП сохраняет все свои свойства в течение 1,5 лет, что позволяет прогнозировать сроки годности не менее 1 года с даты изготовления. Кроме того субстанции и ФПП были заложены на хранение в естественных условиях и при температуре +2 – +8 ºС и будут анализироваться раз в полгода.
По результатам проведенных тестирований, разработана и обоснована спецификация для последующего включения в нормативную документацию. Полученные результаты легли в основу разработки лабораторных технологических регламентов получения субстанций и ФПП.
С целью определения патентоспособности планируемых результатов ПНИ, а так же для получения сведений об охранных и иных документах, которые могут препятствовать применению результатов данной ПНИ в Российской Федерации, и условиях использования таких документов были проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96.
Полученные результаты позволяют использовать разработанные ФПП для экспериментальных исследований безопасности, функциональных свойств и биологической активности.