Стратегическая важность научных исследований в области семеноводства топинамбура, технологии производства и переработки

Важной составляющей качества и длительности жизни людей является здоровое питание. Топинамбур - культура, имеющая наибольший выход биомассы с единицы площади на территории ЕАЭС и является источником инулина и фруктозы, пектина, пищевых волокон, кристаллической целлюлозы, кормов для животных.

Однако ввести любую культуру в промышленное производство для переработки очень сложно/1/.

Стратегическая важность научных исследований в области семеноводства топинамбура, технологии производства и переработки, а также адаптации инноваций через пилотные проекты определена законодательными документами Союзного государства и Российской Федерации и программой Союзного государства "Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура" на 2013-2016 гг. [2].

В Программе, значительное внимание мы уделили комплексному решению вопроса введения в культуру промышленного производства и переработки топинамбура, как растения, которое может обеспечить линейку продуктов здоровому питанию/3/.

Что сделано:

Проведен анализ мирового опыта по выбору территорий с наиболее чистыми фитосанитарными условиями для ведения оригинального и элитного семеноводства, сформированы коллекции сортов топинамбура и подобраны предприятия.

На территории России, Беларуси, Армении и Казахстана были организованы тест-питомники и где одновременно проводятся исследования 10 сортов топинамбура отечественной селекции на устойчивость к болезням и пригодность для переработки. Разработана инновационная схема последовательного технологического процесса производства топинамбура, включающая введение топинамбура в культуру ткани через меристему, создание системы оригинального семеноводства, разработку технологии и комплекта машин и оборудования для возделывания и переработки топинамбура.

Сорта топинамбура

В результате работ на базе ВНИИКХ организовано централизованное производство и поставки in-vitro материала на основе Банка здоровых сортов топинамбура. Организовано семеноводческое хозяйство для оригинального семеноводства топинамбура и выращено в 2016 10 т оригинальных семян топинамбура.

В рамках реализации программы создаются конкурентоспособные отечественные технологии, основанные на новейших достижениях науки и обеспечивающие:

а.) производство оригинальных и элитных семян картофеля и топинамбура;

б.) производство высококачественных кормов, кормовых добавок

для животных из топинамбура;

в.) диагностику патогенов картофеля и топинамбура,

г.) производство, переработку и хранение топинамбура и картофеля.

Посадки топинамбура

Комплекс машин и оборудования, который создается в рамках реализации Программы, позволит возделывать /3/, хранить и перерабатывать топинамбур на продукты здорового питания: диетическое пюре, напитки, инулин, фруктоолигосахариды, картофелепродукты.

Цели Программы: обеспечение населения Российской Федерации и Республики Беларусь картофелем высокого качества на продовольствие, семена и для переработки на продукты питания и корма, обеспечение продовольственной безопасности - производство отечественного картофеля не менее 95 % от общей потребности, повышение эффективности и конкурентоспособности картофелеводства; формирование рынка продуктов здорового питания из картофеля и топинамбура; разработка и освоение технологии промышленного производства и переработки топинамбура на основе частно-государственного партнерства.

Для достижения указанных целей необходимо решить следующие основные задачи: провести технологическую модернизацию на основе разработки и внедрения эффективных унифицированных для Российской Федерации и Республики Беларусь научно обоснованных схем оригинального семеноводства картофеля и топинамбура; разработать и внедрить современную унифицированную систему обеспечения качества семенного картофеля и топинамбура; разработать и внедрить эффективные технологии возделывания и хранения топинамбура и картофеля, с подбором устойчивых к болезням и вредителям сортов; разработать и внедрить инновационный комплекс сельскохозяйственной техники по возделыванию и уборке топинамбура и картофеля, эффективный в условиях глобального изменения климата, в том числе для органического земледелия; разработать высокоэффективные безотходные ресурсосберегающие технологии получения продуктов питания и инулина с использованием последних достижений наноиндустрии (нанографитовые бактерицидные фильтры и концентраторы сред с помощью мембранной фильтрации и др.); разработать рецептуру и промышленную технологию для производства функционально-экологических поликомпонентных продуктов здорового питания нового поколения из картофеля и топинамбура; разработать технологию и организовать производство пищевого инулина; разработать промышленную технологию и оборудование производства оксигенатов (биоэтанола, бутанола) и кормов из картофеля и топинамбура.

Существует ошибочное мнение, что топинамбур совсем не требователен к почве. Для промышленного освоения возделывания топинамбура необходимы устойчивые урожаи ежегодно. Он может давать обильные урожаи на богатых питательными веществами или на хорошо удобренных почвах. Культура лучше произрастает на рыхлых черноземах, плодородных опесчаненных суглинках, легких суглинках и на хорошо дренированных пойменных и аллювиальных почвах. Его не следует выращивать на явно тяжелых почвах. Существенной проблемой является семеноводство топинамбура, создание индустриальной биологизированной технологии возделывания, уборки и хранения.

Важным этапом в создании продуктов оздоравливающего питания является сырье, которое должно выращиваться в первую очередь по технологиям органического земледелия, для которого подбираются устойчивые к болезням и вредителям сорта картофеля и топинамбура. В таблице представлены сорта картофеля отечественной селекции и их относительная устойчивость к болезням и вредителям [3].

По результатам исследований установлена перспективность использования таких сортов топинамбура, как Скороспелка, Интерес, Интерес 21, Находка, Новость ВИРа, Гигант и др. Трехлетний опыт выращивания показал высокую биологическую урожайность до 70 тонн с гектара и возможность начала уборочных работ в сентябре.

Проведенные мероприятия по семеноводству топинамбура позволяют исключить значительное количество рисков по развитию болезней и снижению урожайности. Для этого предложены мероприятия по сортосмене, сортообновлению и севооборотам, новые технологии возделывания/4/. Пристального внимания требует изучение сохранности топинамбура в почве в зимнее – весеннее время по регионам России. Исследования показали, что топинамбур не всегда хорошо зимует в почве. В тоже время затраты на хранение сопоставимы с потерями части урожая. Предстоит оценить эти риски и разработать методику их оценки в конкретных условиях. Нами создана некоммерческая организация - Ассоциация "Топинамбур", которая могла бы в перспективе содержать страховой семенной фонд, что существенно снизило бы эти риски.

В ходе реализации Программы на основе частно-государственного партнерства организовано хозяйство по оригинальному семеноводству топинамбура в Костромской обл. (ЗАО "Заволжское"), которое уже сейчас производит 2 тыс.тонн семенного топинамбура способно обеспечить семенами предприятия в 8 регионах планируемой промышленной переработки топинамбура: Костромской области – 150 га; Кабардино-Балкарии – 400 га; Саратовской области – 70 га; Ленинградской области – 50 га; Липецкой области – 170 га; Московской области – 30 га; Калужской области – 40 га; Кировской области – 70 га.

В рамках реализации Программы разработаны технологические линии по производству пищевых продуктов оздоравливающего действия. Созданы экспериментальные образцы диетического пюре из картофеля и топинамбура, пюре из топинамбура с мясом, овощной икры из топинамбура, напитков из топинамбура.

Заключение (выводы):

1. Проблема массового производства продуктов оздоравливающего питания может быть решена только в комплексе с решением задач введения в сельскохозяйственный оборот производства органического картофеля и топинамбура для регулярного обеспечения перерабатывающих предприятий сырьем.

2. Предстают большие работы по продвижению инновационных продуктов на потребительский рынок и популяризации продуктов здорового питания.

Библиография

Литература

1.Старовойтов В.И. Обоснование процессов и средств механизации производства картофеля в системе "поле-потребитель": Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 1995. 37 с.

2.Старовойтов В.И. "Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура на 2012-2015 годы" [текст] // "Инновационное развитие производства картофеля и топинамбура". VΙ форум проектов программ Союзного государства. - М.: Союзное государство. – 2011. – Спец.выпуск № 12 (58/1) декабрь. – с. 56-63

3. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А., Звягинцев П.С., Мандрыка Е.А., Лазунин Ю.Т. Топинамбур – культура многоцелевого использования // Пищевая промышленность. 2013. № 4. С. 22-25.

4. Старовойтов В.И., Старовойтова О.А. Инновационные грядовые технологии и технические средства для возделывания картофеля и топинамбура // Земледелие. 2015. № 7. С. 40-42.