Плодоводство
и виноградарство Юга России
В статье представлены результаты научно-исследовательской работы учреждения, полученные в 2022 году. Исследования сконцентрированы на решении задач по ускоренному созданию новых сортов садовых культур на основе мобилизации биоресурсных коллекций с использованием молекулярно-генетических методов и цифровых технологий; обеспечению эколого-экономической устойчивости и оптимальной продуктивности многолетних агроценозов, а также качества и безопасности сохраняемого растительного сельскохозяйственного сырья на основе биологизации и цифровизации технологических процессов и др. Дан анализ результативности научно-технической деятельности по критериям исследовательской, издательской, публикационной, изобретательской активности, инновационной, образовательной и финансово-экономической деятельности научного учреждения. В результате выполнения НИР получено 106 завершенных разработок фундаментального значения, формирующих методологическую и методическую основу создания НТП приоритетно-прикладного уровня. Принципиально новыми разработками прикладных исследований в профильных научному учреждению областях знаний стали 67 разработок, обеспечивающих улучшение количественных и качественных показателей биоценотических и продукционных процессов в плодовых и виноградных насаждениях, технологических процессов при хранении и переработке сельскохозяйственной продукции. Сохранен генофонд – 7060 образцов плодовых, ягодных, орехоплодных культур и винограда, пополненный 48 сортообразцами; отобраны клоны и выделены 5 доноров и 40 источников для создания новых сортов, сочетающих высокую потенциальную продуктивность, зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к наиболее вредоносным болезням и вредителям. Одними из важнейших результатов исследований стали 3 сорта плодовых культур: 2 яблони Анита и Гайто Газданов, черешни Славянка. В Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию на 2022 год по Северо-Кавказскому (6) региону, включены сорта яблони Делишес Марии, черешни Ясно солнышко, айвы – Новогодняя и 5 сортов винограда: Варваровский, Гармония, Зинта, Рексави, Новокубанский. В электронной учетной базе ЕГИСУ зарегистрирована выходная продукция в виде объектов интеллектуальной собственности на 91 завершенную разработку. Разработана нормативная документация в виде стандартов организации, технологических инструкций и технических условий на 31 завершенную разработку.
Исследования Анапской зональной опытной станции виноградарства и виноделия – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия», сконцентрированы на проведении поиска, мобилизации, сохранении и изучении генресурсов винограда; создании сортов винограда нового поколения, адаптивных, пригодных для интенсивных, ресурсо-энергосберегающих технологий; разработке программного обеспечения в системе мониторинга агробиологических показателей виноградных насаждений в границах терруара на основе цифровых технологий позиционирования, сбора и обработки данных; обосновании методологических подходов и получении новых знаний о закономерностях изменения компонентного состава винодельческой продукции в зависимости от сорта винограда с учетом различных агротехнических приемов и меняющихся терруарных факторов. В результате выполнения НИР получено 10 завершенных разработок. Сохраняемый генофонд винограда в 2022 году составил 4964 генотипа. Выделены новые источники селекционно-ценных признаков по крупноягодности 2 сорта – Юбилей Молдавии, Кобзарь и бессемянности 3 сорта – Руби Сидлис, Ассоль, Лотос. Разработан кодификатор сортообразцов – «Автоматизированная система кодификации сортов винограда Анапской ампелографической коллекции» (Свидетельство №2022668027) и программа ЭВМ: «Автоматизированная система сбора, учета и обработки данных агробиологических и фенологических показателей сортов винограда» (Свидетельство №2022665023). По комплексу хозяйственно ценных и адаптивно значимых признаков и свойств в 2022 году выделены 3 элитные гибридные формы технического направления среднего срока созревания винограда. Сорта винограда Варваровский и Гармония включены в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию. В области переработки винограда получены новые знания о механизмах изменения компонентного состава винодельческой продукции. Контрольным показателем выполнения плана НИР по публикационной активности согласно госзадания на 2022 г. был публикационный балл равный 7,0. Фактическое выполнение составило 7,14 балла. В процессе выполнения исследований все поставленные в государственном задании задачи выполнены.
С целью расширения ассортимента мучных кондитерских изделий для здорового питания изучены возможности использования дешевого и доступного растительного сырья, богатого питательными веществами. Основным сырьем является мука из светлозерной ржи сорта «Памяти Бамбышева», сорт селекции «ФАНЦ Юго-Востока». В качестве заменителя сахара белого использовали порошок из корнеплодов сахарной свеклы, выращенной в Балаковском районе Саратовской области. Оценку органолептических показателей качества изделий определяли по ГОСТ 14621-78, а также проводили дегустационную оценку качества готовой продукции, показатели качества оценивали по 9-балльной шкале. Физико-химические показатели определяли по общепринятым методикам: массовую долю сахара – по ГОСТ 5903-89, массовую долю жира – по ГОСТ 31902-2012, зольность – по ГОСТ 5901-2014, влажность изделий – по ГОСТ 5900-2014. В работе определили пенообразующую способность, плотность и устойчивость взбитой массы. В результате исследований можно прийти к выводу, что при замене пшеничной муки на муку из зерна светлозерной ржи сорта «Памяти Бамбышева» отмечается приятный запах и вкус в готовом бисквитном полуфабрикате, по физико-химическим показателям массовая доля сахара и жира уменьшается, что придает изделиям диетические свойства. Пищевая и энергетическая ценность бисквитного полуфабриката изменяется в положительную сторону, так как понижается содержание углеводов, и заметно увеличивается содержание полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6, витаминов, макро- и микроэлементов, многие из которых являются антиоксидантами. Поэтому результаты данных исследований дают возможность позиционировать готовое изделие как продукт с функциональными и диетическими свойствами.
Важным условием развития пищевой промышленности является использование цифровых технологий в расчетах для сокращения затрат производства. Актуальность темы обусловлена важностью исследования предпосылок обеспечения цифрового развития предприятий пищевой промышленности для продовольственной безопасности государства. Проведен анализ передового опыта в цифровом развитии пищевой промышленности. Отмечены направления цифрового развития, основывающиеся на использовании технологий роботизации сортировки сырья, цифровых двойников, машинного зрения, искусственного интеллекта, анализа большого обьема данных, визуальных систем машинной оценки качества готовой продукции и других. Внедрение и развитие автоматизированных программ в технологические процессы и моделирование рецептурных композиций в последние годы становится весьма актуально. Это связано со сложностью расчета из-за большого количества используемых видов основного и вспомогательного сырья, в связи с чем увеличивается объем вычислений и затраты производства. Для решения таких задач необходимо использование современных компьютерных технологий и цифровизация процессов. Анализ литературных данных показал, что моделирование пищевых продуктов с использованием цифровых технологий осуществляется по выбранному направлению: витаминному и минеральному составу и энергетической ценности. Особое внимание уделяется проектированию пищевых продуктов и созданию оптимальных рецептур из растительного сырья, отвечающих заданным требованиям целевых групп потребителей. Наиболее популярные программные продукты для перерабатывающей промышленности в России носят специализированный характер, который позволяет автоматизировать и объединить разработку технологической и производственной документации на каждом этапе процесса в единую систему по управлению качеством и безопасностью пищевой продукции от входного качества сырья до реализации готовой продукции. Использование цифровых технологий в расчетах рецептур пищевых продуктов позволит решать задачи многокорректериальной оптимизации. Сделан вывод, о необходимости формирования цифрового формата развития пищевой промышленности в обеспечении качества и безопасности продуктов питания.
В настоящее время производство качественных игристых вин – одна из главных задач в виноделии. Показатель пенистых и игристых свойств готовых игристых вин непосредственно зависит от способности базового вина к пенообразованию. На данный показатель оказывают влияние различные факторы: сорт винограда, состав виноматериала, используемые агротехнологические и технологические методы. Основной целью исследования явилось изучение влияния сортовых особенностей винограда на пенообразующую способность виноматериалов, выработанных в Краснодарском крае в сезон 2022 года. Все исходные образцы были переработаны и ферментированы в идентичных условиях. Исследование компонентного состава образцов проводилось по стандартным методикам с использованием современного оборудования. Для определения способности формирования пены исходными образцами использовался «Анализатор пенообразования», разработанный М.В. Мишиным на базе кафедры технологии виноделия и бродильных производств им. профессора А.А. Мержаниана, который позволяет объективно оценить качество пены. Была проанализирована способность к пенообразованию трех интродуцированных сортов винограда: Пино блан, Рислинг рейнский и Шардоне. Результатом исследования стало установление связи между пенообразующей способностью виноматериалов и сортом винограда. В ходе исследования было установлено, что все исследуемые образцы как с точки зрения химического состава, так и органолептической оценки аромата являлись пригодными для создания игристого вина. Однако по совокупности состава (сложных эфиров, высших спиртов и аминокислот) наибольшим потенциалом формирования пенообразующей способности по сезону 2022 года в Темрюкском районе Краснодарского края обладали виноматериалы из сорта Рислинг рейнский.