Каждая из высших школ и институтов ЮУрГУ сегодня задействована в проектном образовании. Ценность такого подхода к обучению, в том, чтобы, наряду с теоретическими, дать будущему профессионалу конкретные практические навыки, которые он сразу же может применить на производстве, включаясь в рабочий процесс. В проекте Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ задействованы сразу семь магистрантов, которые выезжают на опытные участки, ставят эксперименты и анализируют их результаты.
В преддверии дня пищевой промышленности о прорывных технологиях проращивания и обеззараживания зерна, об инновационной роли ультразвука в этих процессах, об активном включении в процесс проектного обучения магистрантов-иностранцев и о многом другом мы беседуем с доктором технических наук, профессором, зав. кафедрой «Пищевые и биотехнологии», руководителем проекта по разработке эффективных технологий обеззараживания зерна Ириной Потороко.
– Ирина Юрьевна, в чем специфика проектного образования в Высшей медико-биологической школе?
– Если говорить о проектном образовании, то из состава группы магистров по направлению «Биотехнология», в частности, «Пищевые биотехнологии» была выделена группа в составе семи человек, которая обучается по отдельно взятому учебному плану. Это не что иное, как программа обучения, связанная с агробиотехнологиями. Программа нацелена на то, чтобы разработать эффективные биотехнологии обеззараживания зерна.
– Кто входит в состав рабочей группы, и в чем состоят задачи участников проекта?
– В составе группы у нас присутствуют студенты, поступившие на первый курс магистратуры. Четверо из них – вчерашние бакалавры, обучавшиеся по тому же направлению подготовки (первая ступень образования), сегодня они продолжили свои исследования в магистратуре. Это люди, заинтересованные в том, чтобы получить дополнительное образование, ведущие прикладные научные исследования, посвященные специфике проращивания, обеззараживания, переработки зерновых. Все эти магистранты напрямую или косвенно связаны с технологией получения зерновых культур, закладки их на хранение и процессов глубокой переработки. Главная тема исследования – «Разработка эффективных технологий обеззараживания зерна» в рамках направления «Агробиотехнологии» – сложилась у нас три года назад. В прошлом году мы приступили к её реализации.
Студенты второго курса магистратуры занимаются исследованием качества зерна, которое было предоставлено нашим партнером ООО «Боровое».
В составе этой проектной группы есть аспирант – Батыр Сатбаев, который является представителем нашего индустриального партнера (ООО «Боровое»). Именно ООО «Боровое» поставляет нам сырье, на площадке хозяйства проходят исследования, в которых Батыр принимает активное участие.
Предприятие ООО «Боровое» находится в Брединском районе на границе с Казахстаном. В свое время они сами обратились к нам с предложением о сотрудничестве. Условия выращивания зерновых культур в этой местности достаточно жесткие, это территории ограниченной влажности, поэтому новые технологии, направленные на активацию проращивания зерна, им жизненно необходимы!
Также в проекте задействованы магистранты-иностранцы. В ходе работ по проекту мой магистрант из Ирака Ал-Джумайли Далаф Абдулла Далаф ездил на опытный участок в Брединский район, от начала и до конца исследуя почвы на разных опытных участках, в лаборатории мы вместе анализировали их состав. Первое образование у Далафа – агротехническое, что очень помогло ему в работе над проектом.
По тематике исследований по активации зерна Абдулла Далаф успешно защитил кандидатскую диссертацию «Агробиотехнологии подготовки земельных угодий для интенсификации всхожести зерна в условиях ограниченной влажности территорий». В этом году мы продолжаем исследования в рамках проектного обучения. Учитывая заинтересованность нашего индустриального партнера, мы решили сохранить и перевести исследования немного в другой статус, ориентируясь на то, что мы готовим специалистов, которые могут быть востребованы на рынке труда, обучаясь в процессе реализации этого проекта.
– Расскажите подробнее о технологии влияния ультразвука на процесс обеззараживания зерна?
– Обеззараживание зерна – сложный процесс, включающий ряд рисков. Риски связаны с тем, что зерно – это особая биологическая культура, имеющая определенный период вегетации.
В рамках проекта мы готовим зерно для посевных работ, высаживаем его, собираем, закладываем на хранение, чтобы производить целую массу продуктов питания, входящих в перечень социально-значимой группы: хлеб, мука, крупы. Также проект включает еще одно направление глубокой переработки, связанное с технологией извлечения крахмалов и их модификацией.
Зерно, которое поступает на хранение, не всегда стабильно в своем качестве. На определенном этапе хранения в зерне возможно развитие микроорганизмов, например, плесени, которая может инфицировать зерно токсинами.
Микотоксины – объект, представляющий для нас определенный интерес. Дело в том, что, по мере хранения, количество микотоксинов может увеличиваться. При переработке они не всегда могут инактивироваться, а значит, стать безопасными для потребителя. Так они могут мигрировать в продукты переработки. Наша задача в рамках исследования – проследить эти процессы миграции и минимизировать риски.
В прошлом году мы впервые попробовали использовать эффекты ультразвука для того, чтобы посмотреть: как ультразвук влияет на основные компоненты зерна.
Безопасность ультразвука уже доказана при его использовании для диагностических целей. У нас есть положительный опыт влияния эффектов ультразвука на водную систему, на белки и другие компоненты.
В рамках исследования наша задача заключалась в том, чтобы посмотреть: будет ли зерно, обработанное ультразвуком, вести себя адекватно на этапе прорастания? Мы исследовали не только пшеницу, но и овес, и ячмень, и другие злаковые – целый комплекс зерновых культур, используемых повсеместно. Наши исследования показали, что именно ультразвуковое исследование определенной мощности и длительности активизирует зерно, ускоряя прорастание.
.jpg)
.jpg)
Эти точки роста начинают активизироваться. Это имеет особое значение для подготовки зерна. В отдельных технологиях приготовления продуктов пророщенное зерно уже активно используется (в составе хлеба, кисломолочных продуктов, в пивоварении), а это значит, что наши исследования экономически выгодны для предприятий.
– Какие результаты по проекту уже достигнуты на сегодняшний день?
– По технологии обеззараживания зерна нами оформлена заявка на патент. Это очень интересная и перспективная разработка! В прошлом году мы попробовали обработать зерно, высадить его и посмотреть, как эта культура будет себя вести на этапе роста и плодоношения.
У нас есть договоренности с нашим индустриальным партнером ООО «Боровое», и уже на следующей неделе нам должны привезти опытные партии зерна, которые были собраны со специально засеянных опытных площадок. На опытных площадках зерно взошло, не отставая от других культур.
Сегодня перед нами стоит задача: проанализировать полновесность зерна с учетом того, что оно проращивалось обычных почвах, которые не были специально подготовлены. Более того, экспериментальные площадки, где взошли наши опытные образцы, были расположены на обедненных почвах, после культур, которые вытягивают из почвы все соки.
Ранее мы в лабораторных условиях высаживали зерно, следили за тем, как оно активно прорастает, развивает прочную корневую систему, фиксировали и анализировали все эти процессы и пришли к первоначальным выводам, что использование ультразвука при проращивании зерна дает определенный положительный эффект. Сегодня исследование развивается в рамках проектного образования. Это конкретный проект, направленный на ресурсосбережение в агропромышленном комплексе (Проект «Разработка эффективных технологий обеззараживания зерна» (Агробиотехнологии). Мы уверены, что наше сотрудничество с агропромышленными предприятиями будет успешно развиваться в рамках проекта.
– В лабораторных условиях эксперимент проводится на малых площадях. А как в дальнейшем будет развиваться проект, когда понадобится обработка зерна в больших, возможно промышленных, масштабах?
– Вот мы сейчас как раз и хотим посмотреть… У нас есть аппарат, предназначенный как раз для того, чтобы давать большие объемы обработки.
На самом деле проект только в начале пути, ему предстоит «расти» и развиваться еще минимум два года. Первые, полученные нами эффекты вдохновили нас на то, чтобы мы занялись этой темой более глубоко, детально.
– Возможно ли уже говорить о первых серьезных публикациях по проекту?
– В настоящее время статьи в рамках исследования по обеззараживанию зерна находятся на этапе подготовки к публикации. Небольшие публикации у нас уже есть, к примеру, в Agronomy Research Journal. Это журнал Эстонского Университета, входящий в Q2. У нас есть опыт взаимодействия с редколлегией этого издания. В настоящее время в нем принята к печати статья, посвященная изучению влияния электрофизических эффектов на обеззараживание.
Кроме того, у нас есть патент, связанный с вопросом обеззараживания зерна. Статьи, посвященные анализу эффектов активации (улучшения роста растений), находятся еще на этапе подготовки.
Этой темой на кафедре «Пищевые и биотехнологии» занимаются кандидат технических наук, доцент Наталья Науменко и кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Юлия Кретова.
Какие значимые мероприятия по проекту планируются в ближайшее время?
– Мы будем участвовать во Всероссийской агропромышленной выставке «Золотая осень-2018», которая ежегодно проводится в октябре в Москве.
На выставке в номинации «Инновационные разработки в области переработки и хранения сельскохозяйственной продукции» мы будем представлять два проекта «Способ интенсификации процесса прорастания зерна на основе ультразвуковой обработки» и «Инновационные технологии специализированных продуктов питания на основе зернового сырья».