CC BY
22
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
«НАУКА. ИННОВАЦИИ. ТЕХНОЛОГИИ», №1, 2014
удк 637. 044 А. Г. Храмцов [A. G. Khramtsov]
НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ инновационных ПРИОРИТЕТОВ МОДЕРНИЗАЦИИ ПИЩЕВОй ИНДУСТРИИ АПК В УСЛОВИЯХ ВТО
Scientific providing of food industry modernization innovative priorities in terms of WTO
В статье рассмотрены приоритетные направления обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации. Сформулирована концепция сохранения и развития пищевой индустрии России. Проанализирован вклад научной школы «Живые системы» в реализацию данной концепции.
Ключевые слова: продовольственная безопасность, биотехнологии и нанотехнологии продуктов питания, баромембранные и электромембранные технологии.
Strategic directions of Russian Federation food safety assurance are observed. The Conception of Russian food industry maintenance and development is formulated. The contribution of scientific school "Living systems" to the realization of Conception is analyzed.
Key words: food safety, foodstuff biotechnology and nanotechnology, baromembrane and electromembrane technologies.
В классическом подходе по определению задач любой экономической формации (см. К. Маркс, «Капитал») одной из первостепенных и главных проблем является производство продуктов питания, как «главное условие жизни непосредственных производителей и всякого производства вообще». В современном понятии оно реализовано в постулате продовольственной безопасности. В нашей стране, наряду с доктриной, по данному вопросу создана и успешно работает академия Продовольственной Безопасности, коллективным членом которой может стать и СКФУ. Президент этой академии, член-корр. РАН В. Н. Сергеев предоставил в наше распоряжение аналитический обзор «Россия на весах продовольственной безопасности» [1]. На 146 страницах убористого текста изложена статистика и мнение автора по проблемам, которые, необходимо решать, в т. ч. и по кадровому обеспечению производства высококачественных продуктов питания.
В плане обеспечения продовольственной безопасности нашей страны приоритетные направления развития пищевых технологий в целом, и молочных продуктов в частности, четко сформулированы академиком РАН В. Д. Харитоновым и опубликованы в отраслевом журнале «Молочная промышленность» [2]. При этом обращено внимание, что в это понятие должно быть включено обеспечение безопасности потребляемого продовольствия (культура потребления) - для отрасли и потребителя качество; минимизация затрат на его производство с обеспечением спроса потребителей (ценовая политика). Эти важные положения до настоящего времени не учитывались, что приводило к диссонансу развития отдельных отраслей пищевой промышленности. Сводная схема приоритетных направлений приведена на рис. 1.
Из схемы (второй уровень) следует, что приоритеты науки и практики по производству продовольствия в настоящее время и перспективе должны быть сосредоточены:
- на обеспечение здорового образа жизни человека (здоровое питание);
- снижение риска заболеваний и медикаментозной нагрузки (функциональное питание);
- обеспечение экологической безопасности (зеленая корзина).
Безусловно, по умолчанию, в данной схеме и рассуждениях автора присутствует проблематика по получению исходного сырья для производства продуктов питания - сельское хозяйство. Это отдельная, самостоятельная тематика, которая так же определяет понятия продовольственной безопасности. Автор статьи с сожалением констатирует, что наша страна вошла в XXI век с неэффективной системой производства продовольствия в целом и молочной продукции в частности. Анализируя проблемы молочной отрасли (низкий покупательский спрос, отсталость машиностроительной базы, «гримасы» ассортимента, в т. ч. снижение производства ЗЦМ, прекращение производства молочного сахара, медленное решение проблем переработки молочной сыворотки и др.), при резком сокращении объемов молока-сырья и его низкой экологичности, в статье сформулированы приоритеты развития технологий. Основное направление - развитие биотехнологий. Стратегически они реализованы в двух Технологических Платформах федерально-
Рис. 1. Приоритетные направления развития обеспечения населения продуктами питания [по В. Д. Харитонову].
го уровня - «Здоровое питание» и «БиоТех 2030». Наш университет (кафедра прикладной биотехнологии ИЖС) является участником-исполнителем последней [3, 4].
Системный анализ функционирования пищевых отраслей АПК, в том числе молочной промышленности, в условиях ограничения ресурсов традиционных источников сырья (менее 50 % нормативной нагрузки) позволили нашему творческому коллективу (научная школа 7510.2010.4 федерального уровня) предложить концепцию сохранения и развития пищевой индустрии России, которая в обобщенном виде сформулирована в восьми положениях.
Первое положение.
Привлечение к промышленной обработке сырья мелких товаропроизводителей - фермерских и личных (подсобных) хозяйств на взаимовыгодной основе. На первый взгляд, этот простой вопрос требует специального подхода и разработки целой системы мер на местном, региональном, отраслевом и государственном уровнях. Эти меры должны быть взаимовыгодны обеим сторонам - специализированному предприятию по производству высококачественных, безопасных и конкурентоспособных продуктов питания и индивидуальному производителю сельскохозяйственного сырья. При этом система должна исключать какие-либо затраты, в т. ч. моральные по организации сбора, хранения и доставки сельхозсырья со стороны их производителей. Это прямая обязанность пищевых отраслей АПК. Тогда наши фермеры не будут удивляться, почему семья его зарубежного коллеги - владельца высокоудойного стада здоровых коров приобретает молочные продукты только в супермаркете. В самом деле, никому не придет в голову делать сахар из свеклы на мини-производствах или собственном подворье. В то же время не менее сложный, а биотехнологически даже более требовательный процесс получения мясных изделий (особенно колбасных), сыра в товарном объеме стремится освоить каждый производитель мяса и молока. Необходима «мудрость» на государственном уровне. Рынок проблему не решит.
Одновременно особого и самого пристального внимания государства на уровне отрасли заслуживает вынужденная реакция молочных предприятий по созданию собственной сырьевой базы - строительство ме-га-ферм. Например, молочный комбинат «Ставропольский» (генеральный директор - канд. техн. наук, засл. работник пищевой индустрии РФ С. В. Анисимов, кстати, выпускник нашего университета) работает над созданием на Ставрополье роботизированной мега-фермы на более 4 000 голов дойного стада для получения высококачественного биоэкомолока. Эта тенденция привлекает внимание профессионалов отрасли и, кажется, имеет перспективу, как вынужденное в условиях реалий «беспредела» рынка. Требуется государственная позиция.
Это же положение относится к реализации натурального молока через систему т/н «молокоматов». В перспективе видится парадигма реализации парного молока. Сюда же относится довольно распространен-
I
Система дисперсных фаз молочного сырья [по А. Балларину]
I
Физико-химическая модель процесса образования ассоциатов мицелл казеина первого уровня [по А. А. Храмцову и В. В. Молочникову]
Рис. 2. Механизмы формирования наноструктур на основе компонентов молочного сырья.
Липидный комплекс -
жир молочный (жировой шарик
и его оболочка)
Белковый комплекс (мицелла казеина и глобула сывороточных белков)
Углеводный комплекс (аномерные формы лактозы)
Рис. 3.
Кластерная структура основных компонентов сельскохозяйственного сырья на примере молочной сыворотки.
ная в Западной Европе и США реализованная система агротуризма на молочные фермы (предприятия), а Ставропольский край и СКФУ с идеологией «федеральной площадки» могли бы быть в данном вопросе «пионерами».
Второе положение.
Внедрение инновационных (ресурсосберегающих и безотходных) технологий промышленной переработки сырья животного и растительного происхождения по законченному или замкнутому циклам - безотходное и/или бессточное производство, как необходимое условие модернизации в рамках «умной экономики».
Одной из главных составляющих модернизации пищевой индустрии, путем реализации современных инноваций, является создание технологических платформ (по отраслям), в т. ч. на региональном уровне [5]. В ближайшей перспективе нам предстоит осмыслить и попытаться реализовать широкомасштабные возможности нанотехнологии продуктов питания (NANO-FOOD) нового поколения с включением баро- и биомембранных процессов на уровне кластеров составных элементов (компонентов) сельскохозяйственного сырья [6].
Рассмотрим некоторые положения инновационных приоритетов технологической модернизации применительно к молочному делу. Гносеологически все молочное сырье - молоко цельное и обезжиренное, сливки, пахта и особенно молочная сыворотка (постоянно возобновляемые ресурсы) и получаемые из них продукты питания - видимо, можно рассматривать в качестве объектов быстро развивающейся нанотехнологии, а их составляющие на молекулярном уровне считать синтезированными природой кластерами в виде простых (молекулы, атомы) или сложных (мицеллы, агрегаты, частицы) соединений.
Механизм формирования нанокластеров на примере полидисперсных фаз молочного сырья показан на рис. 2.
Исключительно для демонстрации, на примере молочной сыворотки как универсального сельскохозяйственного сырья (по академику Н. Н. Липатову), приведены нанокластеры липидного, белкового и углеводного комплексов (рис. 3).
Принципиальную парадигму реализации нано- и биотехнологий молочного дела можно подтвердить процессами синтеза производных лактозы. Например, процесс гидролиза лактозы (рис. 4) позволяет получить из
+
в - D - галактоза
~ 0,5 нм
Рис. 4. Модель гидролиза лактозы
(классический пример нанобиотехнологии).
Рис. 5. Бароэлектромембранные установи для пищевой индустрии.
дисахарида лактозы (1 нм) две монозы - глюкозу и галактозу с размером на уровне 0,5 нм.
Биотехнология молочных продуктов исторически связана с использованием чистых культур микроорганизмов в виде закваски и ферментативного катализа при получении кисломолочных продуктов - сметаны, сыров, творога и напитков. Она отработана в отрасли на высочайшем уровне и может быть адаптирована для получения заквасок при силосовании кормов, квашении капусты, получении мясопродуктов, мед- и вет-препаратов.
При этом решается проблема т. н. «непереносимости» молока. Молочный комбинат «Ставропольский» реализовал в рамках Программы «Здоровый город» эту уникальную операцию в виде товарного низколак-тозного молока
Баромембранные процессы (мембранная технология) - микрофильтрация (МФ), ультрафильтрация (УФ), нанофильтрация (НФ), обратный осмос (ОО) и электродиализ (ЭД) по разделению жидких высокомолекулярных, полидисперсных систем сельскохозяйственного сырья достаточно широко реализованы на практике в специализированных установках (рис. 5).
Например, производство сухой деминерализованной молочной сыворотки освоено на ряде молочных предприятий России, годовые объемы превышают 50 тыс. тонн с ростом на уровне 20 % ежегодно. Творческий коллектив научной школы СКФУ (проф. И. А. Евдокимов с коллегами) совместно с чешской фирмой «МЕГА» (президнт Л. Новак) и ООО «МЕГА ПрофиЛайн» (директор, канд. техн. наук Д. Н. Володин) принимал в данной работе непосредственное участие, в. т. ч. по Программе Союзного государства Россия - Беларусь. На данной практической базе нам видится учебно-научно-методический комплекс (кластер) федерального (международного) уровня с непременным участием молочного комбината «Ставропольский». С сожалением необходимо констатировать ликвидацию в г. Ставрополе специализированной научной базы, действующей в свое время в составе Минмясомолпрома СССР, затем Госагропрома СССР и Минатома СССР - НИИ комплексного использования молочного сырья. Теперь это прерогатива СКФУ и СтГАУ.
Имеется масса других инноваций в области мясной индустрии и молочного дела. Некоторые востребованы за рубежом. Портфель инноваций постоянно пополняется. В перспективе, с учетом нашего объеди-
нения в рамках ИЖС СКФУ с мощными и известными во всем мире творческими коллективами биологов, химиков и медиков, видится целенаправленная работа по реализации постулата великого Гиппократа «пусть пища станет нашим лекарством». Например, в руки биологов просятся проблемы молозива и парного молока; химиков - синтез лакто-сахарозы («сахара жизни») и еще более 100 производных лактозы (синтез лактулозы на протонном уровне принес нашему творческому коллективу и университету премию Правительства РФ в области науки и техники); медиков - интолерантность лактозы у части млекопитающих и прежде всего «хомо-сапиенс». А сколько еще неразгаданных тайн в «хлебе насущном»?!
Для демонстрации возможностей мембранных технологий в пищевой индустрии [6] сошлемся на приведенный выше пример - производство сухой деминерализованной молочной сыворотки, которое масштабировано в мире. Имеется масса других инноваций в области мясной индустрии и молочного дела. Некоторые востребованы за рубежом.
Третье положение. Организация альтернативных производств, совместимых с выпуском основной продукции. Например, на молочных заводах - производство напитков, хлебопечение и др. Мясокомбинаты исторически выпускают мед- и ветпрепараты, а также другую продукцию.
Четвертое положение - защита отечественных производителей пищевой продукции (переработчиков сельскохозяйственного сырья). Это положение касается проблематики, связанной с подписанием 16 декабря 2011 года протокола о присоединении (после 18 лет изнурительных переговоров - мировой рекорд) нашей страны к Всемирной торговой организации (ВТО). Следует заметить, что пищевая промышленность (производство и торговля продуктами питания, в т. ч и особенно молочное дело) занимают в этом плане особое место. Имеются исторические примеры, когда в странах, вступивших неподготовленными в ВТО, наблюдались факты слива молока-сырья, не подлежащего промышленной фабрикации из-за низкого качества, в основном по бактериальной обсеме-ненности.
Квалифицированная информация по теме содержится в подготовленной Поволжским НИИ производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук (теперь РАН) и некоммерческим партнерством «Агентство современных технологий уп-
равления» монографии «Всемирная торговая организация и АПК России» [7]. В 10 разделах публикации, открытой для широкого доступа, включена информация о целях, принципах и правилах работы ВТО, условиях вступления в ее члены (в н/в 153 страны и таможенных территории), противоречиях и проблемах этой международной организации, основанной официально 01.01.1995 г. как продолжатель Генерального соглашения о тарифах и торговле (ГАТТ), история которого ведет отсчет с 1944 г. (Бреттон-Вудс-кое соглашение под эгидой ООН). Приведены условия вступления в ВТО России и некоторый опыт работы в этой непростой международной организации некоторых стран, близких нам по уровню хозяйствования. При этом все материалы приводятся в плане работы российских производителей (сельское хозяйство, в т. ч. фермеры) и переработчиков (пищевая индустрия всех форм собственности и объемов производства продуктов питания) с акцентом создания и поддержки конкурентных преимуществ нашего Отечества!
В плане истории ВТО всех интересующихся отсылаем к восьми Министерским конференциям как высшей форме управления этой системой, а содержательная часть включает работу Советов на двух уровнях по товарам, услугам и аспектам интеллектуальной собственности.
Применительно к пищевой индустрии на примере молочного дела товар - молоко-сырье и молочная продукция - все ясно - существует, нуждается в государственной поддержке, чтобы покупатель «гонялся» за продукцией отечественного товаропроизводителя. Пример тому - молочный комбинат «Ставропольский», а подтверждаение - на прилавках фирменных магазинов (продукты ординарного и функционального питания по доступной цене) и товар на экспорт (сухое молоко, мороженое, творожные сырки).
Услуги отрасль должна освоить, в этом секторе находится возможность реализации образовательных услуг, научных разработок (законченные НИР) и интеллектуальной собственности нашего университета по всем направлениям деятельности. Все аспекты интеллектуальной собственности (после их оформления) - патенты, диссертации и др., так же, как услуги, подлежат коммерциализации.
Следует отметить, что по нашей инициативе, благодаря поддержке руководства университета, на специальном совещании профессионалов Института экономики и управления и Института живых систем протокольно сформулированы задачи СКФУ («зеленая корзина») по
адаптации СКФУ в связи с вступлением в ВТО, применительно к Ставрополью, Северо-Кавказскому федеральному округу и Российской Федерации. Первое - необходимо создать учебный кластер для студентов, аспирантов, докторантов, бакалавров и магистров по всем курсам обучения на уровне округа и регионов («федеральная площадка»). В пищевой промышленности, в условиях нахождения России в ВТО существует необходимость обеспечения конкурентоспособности производимых в стране продуктов питания, исходя из чего возникла потребность реализации в учебном процессе новых дисциплин данного профиля. Второе - сформировать портфель инноваций: на первом уровне подготовить каталог по законченным разработкам товаров и услуг, на втором уровне обобщить (коммерциализировать) инновационные разработки товаров, услуг, в т. ч. интеллектуальной собственности, в соответствии с требованиями ВТО. Применительно к пищевой индустрии и молочному делу внедрить бренд «Здоровое питание». Здесь видится координация усилий творческих коллективов биологов, медиков, химиков и технологов ИЖС СКФУ, с участием всех специальностей и направлений подготовки. Для информации: считается, что современный уровень производства качественной и конкурентоспособной продукции могут обеспечить профессионалы более 50 специальностей (данные мониторинга молочного комбината «Волгоградский).
Пятое положение - реализация Национальных проектов (Программ). К нам непосредственное имеют отношение Национальные Проекты в области развития АПК, образования и медицины. Преобразование Проектов в Программы дает стимул для активной работы, как это делается по ряду областей государственных приоритетов. Видятся наряду с прекрасно реализуемой Госпрограммой «Школьное Молоко», инновационные Программы «Хлеб с молоком», «Силос с заквасками», а также программы, касающиеся ЗЦМ, биопродуктов, культуры потребления мясных и молочных продуктов и др. Кроме того, безусловно, мы связаны со всеми аспектами Национального проекта в области медицины. Хотелось бы, чтобы приоритеты «Здорового Питания» не только декларировались, но и финансировались хотя бы на уровне оборонного комплекса и Олимпиад!
Стратегия развития молочной отрасли России [8] по мнению председателя правления Национального союза производителей молока должна включать все аспекты развития отрасли в Госпрограмме развития АПК
до 2030 года. При этом наряду с ростом объемов производства должны быть рассмотрены возможности удешевления молока-сырья, конкурентность продукции и решена проблема кадров (специально для нас!). Если «влить» в молочную отрасль 30 млрд рублей, то через 15 лет бюджет страны получит 150 млрд. рублей дополнительно!
Шестое положение. Реализация Федеральных Законов, например, ФЗ № 88 от 12 июня 2008 года «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» (ТР № 88 ФЗ) и его Изменения. Это отдельный, весьма болезненный и неоднозначный круг вопросов и проблем, который вольно или невольно актуализируется в отрасли. Особенно важна гармонизация стандартов с учетом мирового опыта в плане защиты отечественного товаропроизводителя. Наработки экономистов, юристов, маркетологов и профессионалов других направлений (более 50 наименований - практически все специальности и направления СКФУ) могут быть востребованы пищевой индустрией в плане инноваций модернизации и «умной экономики». Например, юридическая защита, реклама, сервис и дизайн, которые осуществляются отечественными производителями продуктов питания, требуют современного подхода.
Эти и другие положения, возникающие в соответствии с появлением новых вызовов, должны быть положены в основу нашей деятельности. А начать целесообразно с кондиционирования сельскохозяйственного сырья, поступающего на промышленную обработку на предприятия пищевой индустрии. Эта операция должна стать типовой нормой, особенно в условиях вступления в ВТО и реалий биоценоза.
Седьмое положение. Реализация положений (обязательств), связанных с деятельностью Союзного государства Россия - Беларусь. Этот комплекс взаимодействия в сообществе двух самостоятельных, равноправных государств, реализованный на практике с уже имеющимся опытом (позитив и проблемы), можно ярко продемонстрировать на примере молочного дела. Для потребителей Российской Федерации, в том числе Ставрополья, - это многочисленные магазины с товарами из дружественного государства. Для «молочников» - здоровая конкуренция на открытом рынке, особенно сыров. Творческий коллектив научного направления (школы) «Живые Системы» нашего университета традиционно поддерживает с коллегами из Белоруссии профессиональные связи по производству лактулозы и электромембранным технологиям. Тема достойна отдельного освящения.
Восьмое положение. Организация Таможенного Союза (Россия -Беларусь - Казахстан) с определенной перспективой увеличения числа членов. Для пищевой индустрии и, в частности, молочного дела - это, прежде всего, гармонизация нормативной документации (Технические регламенты и др.), координация и согласованность действий внутри Союза и особенно на внешнем рынке. Следует отметить, что уровень научных разработок нашего университета, например, по мембранным технологиям (деминерализованная молочная сыворотка) творческого коллектива проф. И. А. Евдокимова, уже привлек внимание Комиссии Таможенного Союза и, надеемся, будет востребован. Это тема для отдельной публикации в нашем журнале.
Предстоит колоссальная работа по практической реализации изложенных выше положений. Альтернативы теперь нет: Россия в ВТО.
Таким образом, все кратко сформулированные выше положения по научному обеспечению инновационных приоритетов модернизации (выход на новый технологический уклад) пищевой индустрии в рамках АПК в условиях ВТО должны быть внедрены в учебный процесс по подготовке и переподготовке (особое внимание) профессионалов всех направлений в области прикладной биотехнологии для работы в сфере промышленной переработки сельскохозяйственного сырья животного и растительного происхождения в продукты функционального питания.
ЛИТЕРАТУРА 1. Сергеев В. Н. Россия на весах продовольственной безопасности. М., 2011. 146 с.
2. Харитонов В. Д. Приоритетные направления развития пищевых технологий // Молочная промышленность. 2014. № 5. С. 4-5.
3. Храмцов А. Г. Технологическая платформа модернизации пищевой индустрии Северного Кавказа в условиях глобализации мирового рынка // Биоразнообразие, биоресурсы, биотехнологии и здоровье населения Северо-Кавказского региона Материалы I научно-практической конференции «Университетская наука - региону». Ставрополь: СКФУ, 2013. С. 82-84.
4. Храмцов А. Г., Евдокимов И. А., Рябцева С. А., Лодыгин А. Д. Результаты исследований научной школы «Живые системы» в рамках технологической платформы «БиоТех 2030» // Биоразнообразие, биоресурсы, биотехнологии и здоровье населения СевероКавказского региона Материалы II научно-практической конференции «Университетская наука - региону». Ставрополь: СКФУ, 2014. С. 61-62.
5. Храмцов А. Г. Инновационные приоритеты и практика технологической платформы модернизации молочной отрасли АПК России. Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2013. 148 с.
6. Khramtsov A. G., Evdokimov I. A., Lodygin A. D., Budkevich R. O. Technology development for the food industry: a conceptual model // Foods and Raw Materials. 2014. Vol. 2, No. 1. P. 22-26.
7. Горлов И. Ф., Рыкалина Л. А., Шеремет И. Н. Всемирная торговая организация и АПК России. Волгоград: Волгоградское научное издательство, 2012. 83 с.
8. Стратегия развития молочной отрасли России // Молочная промышленность. № 5. 2014. С. 9-12
ОБ АВТОРЕ Храмцов Андрей Георгиевич, профессор кафедры прикладной
биотехнологии Северо-Кавказского федерального университета, доктор технических наук. Адрес: г. Ставрополь, ул. Маршала Жукова, 9 (корпус 7), ауд. 413. Телефон: (8652) 23-58-32. E-mail: hramtsov@nsctu.ru
Hramtsov Andrew G., Professor of the Department of Applied BioTechnology North Caucasus Federal University, Doctor of Technical Sciences-cal. Telephone: (8652) 23-58-32. E-mail: hramtsov@nsctu.ru
