Разработка технологии получения функционального пищевого ингредиента из базидиомицета лисичка обыкновенная (Cantharellus cibarius) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Моисеенко Евгений Николаевич

• Моисеенко Евгений Николаевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Моисеенко Евгений Николаевич

РЕФЕРАТ

SYNOPSIS

ГЛАВА 1. Состояние дел и перспективы применения дикорастущих и культивируемых грибов в функциональном питании

1.1. Дикорастущие грибы в питании человека

1.2. Современные технологии промышленного культивирования

грибов

1.3. Проблемы организации промышленного грибоводства микоризообразующих базидиомицетов лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius)

1.4. Химический состав и пищевая ценность эктомикоризного базидомицета Лисичка обыкновенная (Cantharellus cibarius)

1.5. Использование лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius) в питании человека

1.6. Заключение по литературному обзору

ГЛАВА 2. Объекты, материалы и методы исследований

2.1. Схема проведения исследования

2.2. Объекты исследования

2.3. Методы исследования

2.4 Постановка экспериментов

ГЛАВА 3. Разработка технологии получения пищевого ингредиента на основе дикорастущих и выращенных in vitro плодовых тел лисички

обыкновенной

3.1 Экспериментальное определение физических факторов природной среды

в местах массового плодоношения лисички обыкновенной

3.2. Экспериментальное определение химических факторов природной среды в местах массового плодоношения лисички обыкновенной

3.3 Культивирование плодовых тел лисички обыкновенной в искусственных условиях

3.4 Исследование химического состава сырья для получения пищевого ингредиента из лисички обыкновенной дикоростущей и выращенной in vitro

3.5. Определение коэффициента корреляции показателей содержания основных компонентов химического состава плодовых тел, полученных in vivo и in vitro

3.6 Исследование влияния сушки плодовых тел на содержание витаминов и органолептические свойства

3.7 Выбор фермента и оптимальной дозы внесения в гомогенат плодовых тел грибов перед сушкой для повышения степени усвояемости белковых соединений

3.8 Определение биодоступности белковых веществ (азотистых соединений) в грибном пищевом ингредиенте

3.9. Исследование органолептических и функциональных свойств пищевого грибного ингредиента

3.10. Определение санитарно-химических и микробиологических

показателей грибного пищевого ингредиента

3.11 Технология получения функционального пищевого ингредиента из

базидиомицета лисичка обыкновенная

3.12. Технико-экономический расчет себестоимости функционального

пищевого ингредиента из базидиомицета лисичка обыкновенная

3.13 Разработка рецептуры и технологии паштета, обогащенного пищевым ингредиентом на основе лисички обыкновенной из дикорастущего сырья

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Приложение 1 Технические условия (с приложениями)

Приложение 2 (Акт внедрения)

Тексты публикаций

РЕФЕРАТ

Актуальность темы. Рост численности людей и ресурсный кризис ставят задачу поиска альтернативных источников пищевого сырья. В настоящее время в мире растет интерес к различным видам грибов.

В Российской Федерации широко распространено произрастание различных микоризообразующих базидиальных грибов, в том числе эктомикоризных грибов лисички обыкновенной (СаМкатеНш сгЪагтя), обладающих высокой пищевой ценностью. Лисичка обыкновенная имеет широкий ареал произрастания, является объектом промышленного сбора и обычно продается в свежем виде. Сбор дикорастущих грибов истощает природные запасы, создает риски использования продукции, не отвечающей требованиям экологической безопасности, не обеспечивает круглогодичного поступления на рынок свежих грибов.

Методы промышленного грибоводства, успешно применяемые для других видов грибов, для данных видов микоризообразующих базидиомицетов в мире не разработаны в связи с недостаточной изученностью механизмов управления культивированием, а именно процесса инициирования и интенсивности образования плодовых тел.

Разработка метода культивирования, основанного на исследованиях физических и химических свойств биотопов произрастания эктомикоризных грибов, а также аллелохимических взаимодействий на разных этапах жизненного цикла лисички обыкновенной в природных условиях, позволит получить экологически чистое сырье для круглогодичного производства продуктов питания.

Наличие в составе плодовых тел грибов сложных труднорастворимых структурных соединений, в частности клетчатки, с интегрированным в неё хитином и хитиноподобных веществ ограничивает применение грибов в функциональном питании, поскольку эти вещества не перевариваются в

желудочно-кишечном тракте человека и затрудняют доступ пищеварительным сокам к перевариваемым веществам.

Одним из перспективных способов сохранения грибного сырья и повышения его усвояемости является сушка. Существуют данные, что усвояемость сухих грибов повышается за счет разрушения хитиновых связей. Применение ферментных препаратов перед сушкой может существенно повысить биодоступность веществ, в том числе белковых.

Современные научные исследования по изучению влияния различных методов обработки на питательные вещества и биологически активные соединения Cantharellus cibarius в большей степени акцентированы на продление сроков хранения грибов в свежем виде, процессах замораживания, ферментации/ соления.

Степень разработанности. Существенный вклад и изучение плодовых тел съедобных грибов, способов консервации и вопросов культивирования внесли: Жук Ю.Т., Цапалова И.Э., Писков С.И., Тимченко Л.Д., Hong S.S., Kumar K., Keyhani J, Politowicz J. и др. Однако работы этих учёных не рассматривали процессы культивирования применительно к грибам лисички обыкновенной, не изучали изменения в химическом составе при процессах культивирования, сушки и ферментации.

Таким образом, актуальной задачей является разработка технологии получения функционального пищевого ингредиента из культивируемых и дикорастущих плодовых тел лисички обыкновенной, обладающего высокой биологической ценностью.

Цель работы - исследование возможности плодообразования лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius) в искусственных условиях и разработка технологии получения функционального пищевого ингредиента из плодовых тел

лисички обыкновенной выращенных in vivo и in vitro для производства экологически безопасных продуктов питания.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определить биотические и абиотические условия плодообразования лисички обыкновенной в почвенно-климатических условиях Северо-Западного региона РФ и Республики Беларусь;

- на основании анализа физических и химических факторов почв разработать технологию и питательную среду для выращивания плодовых тел лисички in vitro;

- исследовать химический состав плодовых тел культивируемого и дикорастущего базидиомицета лисичка обыкновенная и провести их сравнительный анализ;

- изучить влияние способов сушки грибов лисички на витаминный состав сухого ингредиента и его органолептические свойства;

- установить влияние ферментных препаратов на выход и биодоступность белка при ферментативной обработке гомогената плодовых тел грибов;

- исследовать физико-химические, функционально-технологические и органолептические показатели функционального ингредиента;

- разработать принципиальную схему производства функционального пищевого ингредиента из плодовых тел культивируемых и дикорастущих грибов лисички обыкновенной;

- оценить экономические показатели производства ингредиента;

- разработать рецептуру и проект технической документации на производство функционального паштета мясного с пищевым грибным ингредиентом.

Научная новизна работы:

Научно аргументирована и экспериментально доказана перспективность получения плодообразования лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius) в искусственных условиях. По результатам исследования биотических и

абиотических факторов мест массового плодоношения лисички обыкновенной разработан биотехнологический метод культивирования плодовых тел in vitro с тесной корреляцией (r=0,994) по содержанию основных компонентов химического состава с плодовыми телами in vivo. Выявлены особенности химического состава сырья для получения пищевого ингредиента из лисички обыкновенной дикороса и выращенной in vitro. Установлены закономерности изменения содержания биодоступного белка в гомогенизате плодовых тел от массовой доли вносимых ферментных препаратов. Показано увеличение содержания растворимого белка грибного ингредиента в модельной желудочной среде на 9,5% и ингибирование роста микроорганизмов-контаминантов при обработке 0,03% ферментным препаратом Целлолюкс-F гомогенизата свежих грибов перед сушкой. Установлены зависимости содержания витаминов в грибном ингредиенте от способов сушки плодовых тел лисички обыкновенной.

Теоретическая и практическая значимость

Разработана технология функционального пищевого ингредиента с повышенной биодоступностью белка. Проведена апробация полученного пищевого ингредиента в условии производственных испытаний на ООО «Кристалл» (г. Санкт-Петербург). Разработан проект технических условий ТУ10.13.14-006-79704508-2023 «ПАШТЕТ МЯСНОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ» с содержанием грибного функционального ингредиента.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Проведено моделирование процесса культивирования in vitro лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius).

2. Исследован химический состав сырья для получения пищевого ингредиента из плодовых тел дикорастущей и культивируемой лисички обыкновенной.

3. Проведен анализ влияния способов и режимов сушки на содержание витаминов в сухом грибном ингредиенте.

4. Исследовано влияние ферментативной обработки гомогената свежих плодовых тел на усвояемость и выход белка в функциональном грибном ингредиенте.

5. Разработана технология получения грибного функционального пищевого ингредиента с повышенным содержанием водорастворимого белка.

6. Разработана технология производства паштета мясного функционального, обогащенного пищевым ингредиентом на основе сухого грибного порошка.

Степень достоверности и апробация результатов работы

подтверждена использованием стандартизованных физико-химических методов исследования, трёхкратной повторяемостью опытов, а также использованием методов математической статистики для обработки и анализа полученной информации при доверительной вероятности 95% с использованием стандартных компьютерных программ.

Результаты проведенных исследований подтверждены апробацией их на всероссийских и международных научных конференциях, конгрессах и форумах. Основные результаты работы докладывались на: X Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке», (Санкт-Петербург, 2019), 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference, SGEM (2019); IX Конгресс молодых ученых, Университет ИТМО (Санкт-Петербург,2020); III Международная научная конференция «Энерго-ресурсоэффективность в интересах устойчивого развития» SEWAN-2021 (Санкт-Петербург, 2021); Food Bio Tech 2021 Conference (Санкт-Петербург, 2021); Конференция ППС Университета ИТМО (Санкт-Петербург, 2022); XII Конгресс молодых ученых. Университет ИТМО (Санкт-Петербург, 2023); E3S Web of Conferences,

Публикации. По теме исследования опубликовано 3 печатных работ, в том числе в ведущих рецензируемых научных изданиях, входящих в список, рекомендованных ВАК - 2, а также в международную базу Scopus

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 207 страницах, содержит: 26 рисунков, 35 таблиц, 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, цель и задачи исследования. Определены теоретическая и практическая значимость и научная новизна работы, а также представлены научные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен аналитический обзор отечественной и зарубежной научной литературы, посвященный состоянию проблемы применения дикорастущих и культивируемых грибов в функциональном питании. Особое внимание уделено проблемам организации промышленного грибоводства и способам применения грибов, в частности лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius), в функциональных продуктах питания.

Во второй главе представлены объекты и методы исследования, а также постановка экспериментов. Показана схема проведения исследования.

Объектом исследования являются плодовые тела лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius), выращенные in vivo и in vitro, почвы, собранные под плодовыми телами в природных экосистемах, а также сухой грибной ингредиент. Сбор дикорастущего биоматериала осуществляли в следующих местах произрастания: Республика Беларусь (Гомельская область) и Россия - Псковская область, Ленинградская область: Киришский район, Кингисеппский район, Апатиты: район озера Малый Вудьявр.

Методы исследования

Сбор образцов почв проводился в соответствии с ГОСТ Р 58595-2019. Пробоподготовку проводили на микроволновой системе МС-6. Физические и химические факторы биотической среды исследовали в соответствии с ГОСТами 28268-89, 26423-85, 30556-98, 26213-91. Анионный состав почв определялся с помощью системы капиллярного электрофореза «Капель 103РТ», катионный состав - ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98, гранулометрический состав - по методике DIN ISO 11277, содержание углеводов - антроновым методом. Освещенность определяли Люксметром/яркомером модель «ТКА-04/3», температуру и влажность - Гигрометром ТМФЦ-101. Общий белок определялся методом титрования по методу Кьельдаля, растворимый белок - по методу Лоури, аминокислотный состав - по методике МВИ. МН 1363-2000, общие углеводы -расчетным методом по МУ 1-40/3805, жирнокислотный состав - методом газовой хроматографии по ГОСТ 30418-96, витамины - методом высокоэффективной жидкостной хроматографии со спектрофлуориметрическим детектором, общее содержание жира - по ГОСТ 23042-2015, содержание растворимых пищевых волокон - с помощью тест-системы Эврика GL0101-160. Органолептические испытания проводили в соответствии с ГОСТ 8756.1-2017. Биодоступность образцов определяли в опытах in vitro с помощью теста «Растворение» в модельных средах желудочного и кишечного сока в соответствии с ОФС

Схема проведения исследования приведена на рисунке

Рис. 1 - Схема проведения исследования

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Моделирование процесса культивирования in vitro лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius)

Моделирование процесса культивирования in vitro лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius) строилось на исследовании и анализе биотических и абиотических факторов окружающей среды и выявлении факторов, влияющих на рост лисички обыкновенной. Физические и химические факторы изучались в природных биотопах с массовым плодоношением грибов, из чего делался вывод о благоприятном влиянии данного комплекса факторов на плодоношение. Проводился анализ следующих физических факторов: влажность, рН, гранулометрический состав, влагоемкость и температура почв, динамика освещенности, температуры и влажности воздуха, а также химических факторов: содержание азота, тяжелых металлов, катионный состав и органическое вещество почв.

На основании комплексного анализа данных о физико-химическом составе почв и окружающей среды в местах обильного произрастания лисички обыкновенной, был предложен метод культивирования и разработана питательная среда для выращивания плодовых тел в искусственных условиях. Физические факторы культивирования in vitro представлены в табл.1, состав разработанной питательной среды представлен в таблице

Табл.1 Физические условия культивирования_

Физический фактор Значение

pH среды 5,8

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии получения функционального пищевого ингредиента из базидиомицета лисичка обыкновенная (Cantharellus cibarius)»

Влажность среды 35%

Освещённость:

0-60 сутки 0 люкс

61-100 сутки: Соотношение часов (день/ночь) Освещённость: 12/12 0/5000

Табл.2. Состав питательной среды

Компонент Масса, г/л Компонент Масса, г/л

Минеральные соли

Калий фосфорный однозамещенный 0,75 Калий йодистый 0,0005

Калий хлористый 0,75 Марганец сернокислый 5-водный 1,5

Магний сернокислый 7-водный 0,6 Цинк сернокислый 7-водный 0,03

Натрий азотнокислый 1,5 Медь сернокислая 5-водная 0,0045

Калий фосфорный двузамещенный 3- 0,75 Динатриевая соль 0,1

Железо (II) сернокислое 7-водное 0,5 Магний хлористый 6-водный 0,6

Аммоний азотнокислый 1,3 Никель сернокислый 6-водный 0,002

Калий азотнокислый 0,75 Кобальт сернокислый 7-водный 0,75

Кальций хлористый 2-водный 1,1 Железо хлористое 7-водное 0,5

Углеводы

Сахароза 20,0 Фруктоза 5,0

Глюкоза 5,0

Жирные кислоты

С:14 Миристиновая 0,15 С:18:3 Линоленовая 7,5

С:16 Пальмитиновая 1,5 С:18:2 Линолевая 2,5

С:18 Стеариновая 0,15

Витамины

Никотиновая кислота 0,005 Кальнитина хлорид 0,001

Тиамина гидрохлорид 0,3 Пантотеновая кислота 0,15

Аденин сульфат 2-водный 0,003 мг Ниацин 0,005

Пиридоксина гидрохлорид 0,0005 Холекальциферол 0,0053 мг

Холина хлорид 0,003

Оргаенические кислоты

Лимонная кислота 3,0 Винная кислота 0, 05

Аминокислоты Фосфор

Дрожжевой экстракт 20,0 Мочевина 3,0

На рисунке 2 представлены фото лисички обыкновенной, которая на жидкой питательной среде образует структуры по консистенции, цвету соответствующие плодовому телу, однако отличается по форме - не образует привычной ножки и шляпки, по этой причине не годится в употребление в исходном виде, но может быть использована в измельченном виде.

Рис. 2 - Внешний вид плодового тела in vitro

Ткани плодового тела in vitro по консистенции и цвету соответствуют плодовому телу дикорастущей лисички обыкновенной.

Исследование химического состава сырья для получения пищевого ингредиента из дикорастущих и культивируемых плодовых тел лисички обыкновенной

В работе проведено исследование химического состава плодовых тел лисички обыкновенной выращенной in vitro и дикороса с целью изучения возможности использования в качестве сырья для получения пищевого ингредиента. Определено содержание основных функциональных нутриентов в плодовых телах, полученных in vitro и in vivo - рис.3, а также содержание витаминов - рис.3.

Рис. 3 - Содержание жиров, белков и общих углеводов в плодовых телах лисички

обыкновенной, г/100г свежих грибов

Рис. 4 - Содержание витаминов в плодовых телах лисички обыкновенной в пересчете на абсолютно сухой вес

Для установления соответствия параметров химического состава культивируемых и дикорастущих грибов (углеводы белки, жиры, витамины В2, В1, Е, D) проведен расчет коэффициента корреляции Спирмена, который составляет г=0.994, и получается следующая диаграмма рассеяния (рис. 5):

Рис. 5-Диаграмма рассеяния in vitro и in vivo

Из диаграммы видно, что имеется высокая корреляция между показателями химического состава плодовых тел in vitro и in vivo, что указывает на возможность использования как дикорастущего, так и культивируемого сырья в качестве сырья для производства функционального ингредиента.

Сравнительный анализ содержания тяжелых металлов в полисахаридах, выделенных из плодовых тел in vivo и in vitro показал их отсутствие в искусственно выращенных экземплярах.

Рис. 6 - Содержание тяжелых металлов в полисахаридах из плодовых тел, мг/кг

Содержание металлов стронция и цинка в полисахаридах в пересчете на общую массу в дикорастущих грибах не будет оказывать негативного влияния на организм человека и плодовые тела могут применяться в функциональном питании.

Исследование влияния сушки плодовых тел на содержание витаминов и органолептические показатели в функциональном ингредиенте

Процессы сушки сырья позволяют с одной стороны сохранять пищевую ценность и микробиологическую стабильность сырья, но могут привести к существенным изменениям химического состава и вкусовых характеристик. В работе изучалось влияние различных режимов сушки (лиофильная в течение 34 ч., тепловая: при 70 °С в течение 12 ч., при 50 °С - 24 ч.) на органолептические свойства и на содержание витаминов (Табл. 3).

Таблица 3. Содержание витаминов в плодовых телах лисички обыкновенной после различных видов сушки

Вид сушки Витамины мг/100г (в пересчете на абс. сухой вес)

В: В2 А Е В3(РР) Вб

1 2 3 4 5 6 7

Свежие (дефростация) 0,379 2,437 0,036 0,144 89,892 0,602

1 2 3 4 5 6 7

лиофильная 0,312 2,260 0,043 0,041 70,206 0,207

тепловая(50 °С) 0,174 2,942 0,035 0,098 54,203 не обнаружен

тепловая(70 °С) 0,219 4,423 0,027 0,075 57,560 не обнаружен

Из представленных данных видно, что процессы сушки оказывают различное воздействие на содержание витаминов. При лиофильной сушке в сравнении с тепловой сушкой лучше сохранились витамины В1 (83%), В3 (78%), В6 (34%), А (120%). Содержание рибофлавина показало обратную динамику - с повышением температуры сушки концентрация витамина увеличилась почти в 2 раза (2,43 мг/100 г в свежем виде; 4,42 мг/100 г после сушки при 70°С). Рибофлавин является производным гетероциклического соединения изоаллоксазина, связанного с многоатомным спиртом рибитом и является самым термоустойчивым из витаминов группы В. Увеличение концентрации рибофлавина при тепловой сушке возможно обусловлено способностью восстанавливаться благодаря присоединению водорода к разрушенным химическим связям.

Таким образом, общее содержание витаминов в образцах не подверглось существенному уменьшению после проведения процесса сушки. Кроме того, содержание витаминов в тепловой сушке при 70 °С оказалось выше, чем при 50 °С. Возможно, это связано с продолжительностью воздействия такого неблагоприятного фактора как повышенная температура, поскольку сушка при 50 °С требует большего количества времени чем сушка при 70 °С.

По результатам органолептических испытаний высушенных образцов из плодовых тел лисички обыкновенной установлено, что образцы, высушенные лиофильно не имеют ярко выраженного грибного вкуса и аромата, в отличии от образцов, полученных тепловой сушкой.

На основании анализа органолептических свойств и витаминного состава для получения сухого функционального ингредиента рекомендован процесс сушки при температуре 70 °С в течение 12 ч.

Применение ферментативной обработки для повышения биодоступности белковых веществ в пищевом ингредиенте

Клеточные стенки высших базидиальных грибов отличаются высоким содержанием биополимеров - хитина и глюканов, в которые интегрированы другие сложные молекулы, такие как белки, липиды, меланин и прочие вещества. Хорошей усвояемости грибов мешает значительное содержание в них этих не перевариваемых биополимеров (60-80% от общей суммы углеводов), в основном ß-глюкана, с интегрированным в него хитином. Хитин не переваривается в желудочно-кишечном тракте человека и затрудняет доступ пищеварительным сокам к перевариваемым веществам. Для улучшения усвояемости пищевого ингредиента было изучено влияние различных ферментных препаратов на выход полезных нутриентов, в частности - белка.

Поскольку клеточные стенки эктомикоризных базидиомицетов представляют из себя сложную структуру, состоящую из интегрированных друг в друга биополимеров, относящихся к различным классам химических веществ, ферментативную обработку гомогената проводили ферментными препаратами, которые воздействуют на различные классы химических веществ.

Для этого было отобрано три наиболее коммерчески доступных комплексных ферментных препарата: Целлолюкс-F, Протосубтилин и Хитиназа.

ЦеллоЛюкс-F - комплексный ферментный препарат нового поколения, сбалансированный по ксиланазной, ß-глюканазной и целлюлазной активностям, полученный методом глубинного культивирования гриба Trichoderma viride.

Протосубтилин содержит в своем составе природносбалансированный комплекс нейтральных и щелочных протез и сопутствующие ферменты: а-амилазу, b-глюканазу, ксиланазу, липазу. Производится методом микробного синтеза на основе культуры Bacillus subtilis.

Хитиназа -фермент, катализирующий деградацию хитина, действующий наиболее часто как эндофермент, отщепляя хитоолигосахариды длиной в 2 — 6 N-ацетилглюкозаминовых остатков. Хитиназы относятся к группе О-гликозидных

гидролаз, разрушающих гликозидную связь между двумя или более углеводными остатками или между углеводным и неуглеводным компонентом.

Ферментные препараты добавляли в гомогенат плодовых тел, который получали путём измельчения свежих плодовых тел лисички обыкновенной (влажность 90%) в гомогенаторе до однородного пастообразного состояния.

В гомогенат плодовых тел вносили ферментные препараты в дозах от 0,01 до 0,07% и проводили обработку в течение шести ч. при температуре 40 оС.

На рис. 7 представлены результаты выхода водорастворимого белка в зависимости от дозы внесения ферментного препарата в гомогенат плодовых тел.

Рис. 7-Выход белка в зависимости от количества фермента в суспензии

Получены уравнения регрессии, описывающие полученные зависимости: Целлолюкс: у = -63817,20х2+5659,07х+184,75 Протосубтилин: у = -20349,46х2+1978,5914х+171,05 Хитиназа: у = -8198,92х2+776,18х+169,74

Максимальный выход белка был получен при обработке гомогената ферментным препаратом Целлолюкс при дозе внесения 0,03%.

При увеличении дозы внесения ферментных препаратов в концентрации более 0,03% наблюдается снижение выхода растворимого белка. Возможно это снижение можно объяснить моделью ферментативной кинетики Михаэлиса-

Ментен, где скорость реакции зависит от концентрации фермента и субстрата, так как фермент является катализатором реакции, а субстрат - веществом, на которое действует фермент. Концентрация фермента определяет количество активных центров, где происходит реакция, а концентрация субстрата - количество молекул, которые могут связаться с активными центрами.

При повышении концентрации субстрата скорость реакции возрастает до определенной величины, так как на определенном этапе все активные центры заняты субстратами, и дальнейшее увеличение концентрации субстрата не приводит к увеличению скорости реакции.

Биодоступность полученного путём ферментативной обработки пищевого ингредиента изучалась в опытах in vitro с помощью теста «Растворение» в модельных средах. Смоделированная желудочная жидкость (pH=2) получалась растворением 0,2 г NaCl и 0,7 мл HCl в дистиллированной воде с добавлением 0,023 г пепсина натурального акт. 28000 ед/г и разведением дистиллированной водой до 100 мл.

Сравнивалась биодоступность сухих порошкообразных пищевых ингредиентов, полученных в результате сушки гомогенатов свежих грибов с ферментативной обработкой и без ферментативной обработки гомогената.

г/100 г 4 9 сухого

пищевого 4Г35

ингредиента

4.3

4Г75 4Г7 4Г65 4,6 4,55 4,5 4.45

4.4

I беаферментатавной обработки ■ с ферментативной обработкой

Рис. 8 - Выход растворимого белка в пробах грибного порошка после обработки модельной желудочной средой, г/100 г сухого пищевого ингредиента

По результатам экспериментов установлено увеличение водорастворимой белковой фракции на 9,5% при применении ферментативной обработки гомогената плодовых тел лисички обыкновенной перед сушкой.

По результатам анализа органолептических испытаний высушенных образцов из плодовых тел лисички обыкновенной сделан вывод, что ферментативная обработка гомогената плодовых тел перед сушкой лисички обыкновенной не влияет на органолептические качества конечного пищевого ингредиента.

Безопасность грибов контролируется в соответствии с СанПиН 2.3.2.107801 п. 1.6.2.3. а также Техническим регламентом таможенного союза 021/ 2011 п. 1.5 по таким показателям как: содержание тяжёлых металлов (свинец, мышьяк, кадмий, ртуть), а также по микробиологическим показателям. В работе проведено определение санитарно-химических и микробиологических показателей грибного пищевого ингредиента (табл.4,5)

Таблица 4. Микробиологические испытания грибных порошков

Определяемые показатели КОЕ/г НД на метод исследования

Сушёные грибы порошок. Лисичка обыкновенная (без ферментативного гидролиза)

Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов менее 10 ГОСТ 10444.15-94

Бактерии группы кишечных палочек (БГКП) в 0,001 г не обнаружено ГОСТ 31747-2012

Бактерии рода Salmonella в 25 г не обнаружено ГОСТ 31659-2012

Сульфитредуцирующие клостридии рода Clostridium в 0,1 г не обнаружено ГОСТ 29185-2014

Плесневые грибы 2,0х102 ГОСТ 10444.122013

Сушёные грибы порошок. Лисичка обыкновенная (с ферментативным гидролизом)

Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов менее 10 ГОСТ 10444.15-94

Бактерии группы кишечных палочек (БГКП) в 0,001 г не обнаружено ГОСТ 31747-2012

Бактерии рода Salmonella в 25 г не обнаружено ГОСТ 31659-2012

Сульфитредуцирующие клостридии рода Clostridium в 0,1 г не обнаружено ГОСТ 29185-2014

Плесневые грибы менее 10 ГОСТ 10444.122013

Таблица 5. Содержание тяжёлых металлов в грибных порошках

Определяемые показатели Содержание тяжёлых металлов, мг/кг Погрешность (неопределённость) НД на метод исследования

1 2 3 4

Сушёные грибы порошок. Лисичка обыкновенная (без ферментативного гидролиза)

Свинец 0,27 0,09 ГОСТ EN 14083-2013

Мышьяк менее 0,01 — ГОСТ 31707-2012

Кадмий 0,16 0,05 ГОСТ EN 14083-2013

1 2 3 4

Ртуть 0,019 0,004 ГОСТ Р 53183-2008

Сушёные грибы порошок. Лисичка обыкновенная (с ферментативным гидролизом)

Свинец 0,19 0,07 ГОСТ БК 14083-2013

Мышьяк менее 0,01 — ГОСТ 31707-2012

Кадмий 0,17 0,06 ГОСТ БК 14083-2013

Ртуть 0,023 0,005 ГОСТ Р 53183-2008

Установлено, что показатели безопасности удовлетворяют нормативным значениям. Следовательно, пищевой ингредиент по показателям безопасности может быть использован в качестве сырья для производства функциональных пищевых добавок.

Также в ходе микробиологических испытаний продукта было установлено, что ферментативная обработка гомогената плодовых тел лисички ферментным препаратом Целлолюкс^, способствует ингибированию роста плесневелых грибов: в образце без ферментативной обработки гомогената - 2,0*102 КОЕ/г, в образце с ферментативной обработкой - до 10 КОЕ/г. Вероятно это связано с тем, что препарат Целлолюкс-Б создан на основе внеклеточных ферментов гриба Trichoderma viride, которые обладают рядом антимикробных свойств, в том числе участвуют в лизисе клеток патогенов во время микопаразитизма.

В работе рассчитана себестоимость функционального ингредиента из дикорастущих плодовых тел - 3076,51, руб/кг, и культивируемых плодовых тел -2872,91 руб/кг. Себестоимость пищевого ингредиента из сырья дикорастущего и выращенного в лаборатории сопоставимы, что позволяет говорить об экономической целесообразности производства пищевого ингредиента как из дикорастущих, так и из искусственно выращенных плодовых тел.

В функциональном пищевом ингредиенте из лисички обыкновенной, содержится широкий спектр полезных нутриентов, наличие которых может сделать продукт на его основе функциональным продуктом питания. Ниже

приведены данные по содержанию полезных нутриентов в сухом пищевом

грибном ингредиенте из лисички обыкновенной (Таблица 6).

Таблица 6 - Пищевая ценность сухого пищевого грибного ингредиента из Лисички обыкновенной

Вещество Содержание, в 100 г грибного ингредиента Установленный уровень потребности для взрослого человека мг/сут* Суточная доза, от дневн. нормы, %

100 г 10 г

Минеральные вещества

Кальций, мг 169,2 1000 16,92 1,69

Фосфор, мг 570 800 71,25 7,13

Магний, мг 653,8 400 163,45 16,35

Калий, мг 35753 2500 1430,12 143,01

Натрий, мг 149,7 1300 11,52 1,15

Железо, мг 51,7 для мужчин: 10 517,00 51,7

для женщин: 18 287,22 28,7

Цинк, мг 51,76 12 431,33 43,13

Медь, мг 21,05 1 2105 210,50

Марганец, мг 32,47 2 1623,5 162,35

Хром, мкг 547 50 1094 109,40

Витамины

В1, мг 0,219 1,5 14,6 1,46

В2, мг 4,423 1,8 245,72 24,57

Вз, мг 57,56 20 287,8 28,78

А, мг 0,027 9 0,3 0,03

D, мг 0,005 0,01 50 5,00

Е, мг 0,075 15 0,5 0,05

Прочие

Жиры, г 5,3 для мужчин: 70-154 г/сут. 3,44-7,57 0,34-0,76

для женщин: 60-102 г/сут. 5,19-8,83 0,52-0,88

Пищевые волокна, г 38,0 20 г/сут. 190 19,00

Общий белок, г 14,9 для мужчин: 65-117 г/сут 12,74-22,92 1,27-2,29

для женщин: 58-87 г/сут 17,12-25,69 1,71-2,57

Таким образом, в соответствии с ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», можно сделать вывод, что употребление 10 г. пищевого грибного ингредиента в сутки обеспечит более 15% от суточной нормы по следующим компонентам: магний, калий, железо, цинк, медь, марганец, хром, витамин В2, витамин В3 и пищевые волокна.

Проведена апробация полученного пищевого ингредиента полученного из дикорастущих плодовых тел, в условии производственных испытаний на ООО «Кристалл» (г. Санкт-Петербург). Разработаны рецептура и проект технических условий ТУ10.13.14-006-79704508-2023 «ПАШТЕТ МЯСНОЙ

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ» с содержанием грибного функционального ингредиента.

Внесение сухого грибного ингредиента из лисички обыкновенной показало положительные органолептические и физико-химические показатели (табл. 7) и позволило снизить концентрацию вносимой соли в паштет на 0,5%.

Таблица 7 - Органолептические и физико- химические показатели паштета

Наименование показателя Характеристика

Внешний вид Свойственный данному виду продукции с чистой, сухой, равномерно запеченной поверхностью. Вид на срезе-тонкоизмельченная, равномерно перемешанная пастообразная масса светло-бежевого цвета, содержащая включения пряностей

Вкус и запах после термической обработки Свойственные данному виду продукта, в меру соленый, без посторонних привкусов и запахов, с выраженным ароматом грибов

Консистенция В меру плотная, однородная, пастообразная, мажущаяся

Применение грибного ингредиента позволит расширить ассортимент функциональных продуктов питания, а также повысить как органолептические свойства, так и пищевую ценность продуктов за счет повышения биодоступности белка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. По результатам исследования биотических и абиотических факторов окружающей среды мест массового плодоношения Лисички обыкновенной сформирована модельная среда для культивирования Cantharellus cibarius in vitro состоящая из неорганических и органических веществ: катионы, анионы органические и неорганические кислоты, углеводы, сахарные спирты, аминокислоты, витамины, жирные кислоты.

2. Плодовые тела получаемые при искусственном культивировании не соответствуют по товарному виду плодовым телам, собранным in vivo, однако установлена корреляция по содержанию основных компонентов химического состава (углеводы, жиры, белки, витамины В2, В1, Е, D) плодовых тел лисички обыкновенной, выросших in vitro и in vivo. Коэффициент корреляции составил r=0,994.

3. Для снижения эффекта сезонности производства и повышения усвояемости питательных веществ пищевого ингредиента предлагается применение сушки, как способа получения пищевого грибного ингредиента. Установлено, что термические и лиофильный способы сушки позволяют получить пищевой ингредиент с высоким содержанием витаминов. Максимальное суммарное количество витаминов в образцах, сохранялось после лиофильной сушки и тепловой при 70 °С. При этом менее всего подвержен влиянию всех способов сушки Витамин В2, концентрация которого увеличивается с повышением температуры сушки, а наибольшему разрушению подвергается витамин В6.

4. Получены зависимости содержания водорастворимого белка от способов ферментативной обработки гомогената плодовых тел комплексными ферментными препаратами: Целлолюкс-F, Протосубтилин и Хитиназа. Составлены математические модели, характеризующие эти зависимости. Установлено, что применение ферментного препарата Целлолюкс-F в концентрации 0,03% перед проведением сушки увеличивает выход водорастворимого белка на 9,5%.

5. По результатам проведенных исследований рекомендуется использовать грибной ингредиент из дикорастущего и культивируемого сырья, высушенный тепловым способом при 70 °С в течение 12 ч. после процесса ферментации препаратом Целлолюкс-F в концентрации 0,03%. Разработана принципиальная технологическая схема функционального ингредиента с повышенной пищевой ценностью.

6. Благодаря ферментативной обработке плодовых тел увеличилась биодоступность компонентов пищевого грибного ингредиента. Выход растворимого белка проверяли на модельной искусственной среде желудка. Выход белка при ферментативной обработке увеличился на 9,5% по сравнению с образцами без ферментативной обработки.

7. Рассчитана себестоимость функционального ингредиента, произведённого из дикорастущих плодовых тел, которая составляет 3076,51, и из плодовых тел, выращенных искусственно, — 2872,91 руб/кг. Сопоставимость себестоимости позволяет говорить об экономической целесообразности производства пищевого ингредиента как из дикорастущих, так и из искусственно выращенных плодовых тел.

8. Разработана рецептура и технические условия паштета («ПАШТЕТ МЯСНОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ» ТУ10.13.14-006-79704508-2023) с содержанием функционального грибного ингредиента. Проведены испытания в лабораторных условиях на предприятии ООО «Кристалл» (г. Санкт-Петербург).

Публикации по теме работы.

В международных изданиях, индексируемых в базе данных Scopus:

1. Moiseenko E.N., Dinkelaker N., Petrova O., Ovsuk E.A. The study of specific features of heavy metal accumulation in forest food resources // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science - 2021, Vol. 864, No. 1, pp. 012006 Статья

2021 Scopus, Web of Science

В изданиях из списка ВАК РФ:

1. Моисеенко Е.Н. Особенности, проблемы и пути развития грибоводства: анализ отечественного и зарубежно-го опыта //

Конкурентоспособность в глобальном мире: экономика, наука, технологии - 2022. - № 6. - С. 120-123 Статья 2022 ВАК, РИНЦ

2. 2. Моисеенко Е.Н., Румянцева О.Н., Сергиенко О.И., Сучкова Е.П., Точильников Г.В. Влияние способов сушки лисички обыкновенной (Cantharellus cibarius) на биологическую ценность сухого функционального грибного ингредиента // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств - 2023. - № 2(56). - С. 27-37 Статья 2023 ВАК, РИНЦ

SYNOPSIS

Relevance of the topic. The growth of human population and resource crisis set the task of finding alternative sources of food raw materials. At present, there is a growing interest in various species of mushrooms in the world.

In the Russian Federation there is a widespread growth of various mycorrhizal basidiomycorrhizal fungi, including ectomycorrhizal mushrooms common chanterelle (Cantharellus cibarius), which have a high nutritional value. Chanterellus cibarius has a wide growing range, is commercially harvested and is usually sold fresh. The collection of wild mushrooms depletes natural reserves, creates risks of using products that do not meet the requirements of environmental safety, does not provide year-round supply of fresh mushrooms to the market.

Methods of industrial mushroom cultivation, successfully applied for other species of mushrooms, for these species of mycorrhizae-forming basidiomycetes have not been developed in the world due to insufficient study of the mechanisms of cultivation control, namely the process of initiation and intensity of fruiting bodies formation.

The development of a cultivation method based on studies of physical and chemical properties of biotopes of ectomycorrhizal fungi growth, as well as allelochemical interactions at different stages of the life cycle of common chanterelle

mushroom in natural conditions, will make it possible to obtain environmentally friendly raw materials for year-round food production.

The presence of complex insoluble structural compounds, in particular fiber with integrated chitin and chitin-like substances in the composition of mushroom fruiting bodies limits the use of mushrooms in functional nutrition, since these substances are not digested in the human gastrointestinal tract and hinder the access of digestive juices to digestible substances.

One of the promising ways to preserve mushroom raw materials and increase their digestibility is drying. There is evidence that the digestibility of dried mushrooms increases due to the destruction of chitin bonds.

The use of enzyme preparations before drying can significantly increase the bioavailability of substances, including protein.

Modern scientific studies on the influence of various processing methods on nutrients and biologically active compounds of Cantharellus cibarius are more focused on the extension of storage life of mushrooms in fresh form, freezing, fermentation/salting processes.

Extent of development. Significant contribution to the study of fruiting bodies of edible mushrooms, methods of preservation and cultivation issues were made by: Zhuk Y.T., Tsapalova I.E., Piskov S.I., Timchenko L.D., Hong S.S., Kumar K., Keyhani J, Politowicz J. and others. However, the works of these scientists did not consider the processes of cultivation in relation to common chanterelle mushrooms, did not study changes in chemical composition during cultivation, drying and fermentation.

Thus, the actual task is the development of technology for obtaining a functional food ingredient from cultivated and wild-growing fruit bodies of the common chanterelle, which has a high biological value.

The aim of the work is to investigate the possibility of fruiting of the common chanterelle (Cantharellus cibarius) in artificial conditions and to develop the technology of functional food ingredient from the fruiting bodies of the common chanterelle grown in vivo and in vitro for the production of environmentally safe food products.

To achieve the set goal the following tasks were solved:

• to determine biotic and abiotic conditions of fruiting bodies of common chanterelle in soil and climatic conditions of the North-Western region of the Russian Federation and the Republic of Belarus;

• on the basis of analysis of physical and chemical factors of soils to develop technology and nutrient medium for cultivation of chanterelle fruiting bodies in vitro;

• to investigate the chemical composition of fruiting bodies of cultivated and wild basidiomycete chanterelle mushroom and to carry out their comparative analysis;

• to study the influence of drying methods of chanterelle mushrooms on the vitamin composition of the dry ingredient and organoleptic properties;

• to establish the influence of enzyme preparations on yield and bioavailability of protein at enzymatic processing of homogenized mushroom fruiting bodies;

• to investigate physicochemical, functional-technological and organoleptic parameters of the functional ingredient;

• to develop the basic scheme of production of functional food ingredient from the fruit bodies of cultivated and wild mushrooms of the common chanterelle mushroom;

• evaluate economic indicators of the ingredient production;

• to develop a recipe and draft technical documentation for the production of functional meat pate with edible mushroom ingredient.

Scientific novelty of the work:

Prospectivity of fruiting of common chanterelle (Cantharellus cibarius) in artificial conditions has been scientifically argued and experimentally proved. Based on the results of the study of biotic and abiotic factors of the places of mass fruiting of the common chanterelle fox, a biotechnological method of cultivation of fruiting bodies in vitro with close correlation (r=0,994) in the content of the main components of chemical composition with fruiting bodies in vivo was developed. Peculiarities of the chemical composition of raw materials for obtaining a food ingredient from wild-grown and in vitro cultivated chanterelles have been revealed. The regularities of changes in the content of bioavailable protein in the homogenisate of fruit bodies from the mass fraction of enzyme preparations introduced have been established. The increase in the content of soluble protein of mushroom ingredient in the model gastric medium by 9.5% and inhibition of the growth of microorganisms-contaminants when treated with 0.03% enzyme preparation Cellolux-F of fresh mushroom homogenisate before drying was shown. The dependence of vitamin content in the mushroom ingredient on the methods of drying the fruit bodies of common chanterelle mushroom has been established.

Theoretical and practical significance:

The technology of functional food ingredient with increased protein bioavailability has been developed. Approbation of the obtained food ingredient in the condition of production tests at LLC "Kristall" (St. Petersburg) was carried out. The project of technical specifications TU10.13.14-006-79704508-2023 "FUNCTIONAL MEAT PASTE" containing mushroom functional ingredient has been developed.

The main provisions put forward for defense:

1. Modeling of the process of in vitro cultivation of the common chanterelle

(Cantharellus cibarius).

2. Results of the study of the chemical composition of raw materials for obtaining a food ingredient from wild and cultivated fruiting bodies of the common chanterelle.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Моисеенко Евгений Николаевич, 2023 год

Литература

I. Луи:елt.-зч В.А. Химический состав i[ калорийность российских продуктов питания. Справочник. М.: ДеЛп плюс. юы. 264 с.

а., Кшпаг К. Role of edible mushroom as functional foods; A review. .Soutft Asian ./оигпл? of Food Technology and Enuiran тгп?. 2013. V. i; ьо. 3&4, pp. 211—218. DOI: io.4637o/sajfte .20-15 .voiiogando4^a

3. Писъое СЛ.. ПосипиЛД, йнпаипгаш ИЗ- Аванесян C.C., Си зокертко М.Н.. Apeiuvdse Д.А.. Ковалев ДЛ. Влияние способа сушки нп пищевые свойства i[ гппо.лиЕпдеоспческлп погенпнал вешенЕ:;: [Flenrotus 05f7Y43tui) Вопросы питания. 2018. Т. 87. N5 2. С. 65-76. DOI: 10.24411/0042-8333-2013-10020

4. Hong S.S.; Lee J Н Jeong W, KimN.: Jin К. Z ■ Hwang З.У.■ Lee H-J., Lee S-J., Jang D.S.: Lee D. Acetylenic acid analogies from the edible mushroom Chanterelle (Cantharellus cibarius) and their effects on the gene egression of peroxisome pnoliferator-activated receptor-gamma target genes. Bioorg Med C?iem Lett. 2012, V. no. 6: pp. 2347-2345, DOI: 10,1016/3,bnicl,2a12.01.07a

5. Balam SL, Ustiin KV Fek^en A, Effects of different processing methods on nutrients, bioactive compounds- and biological activities of Chanterelle mushroom (CanthareTlns cibarins]: A review. European Food Science and Engineering, 202ij V. 2, пэ, pp, 52-58. EDI: 10.1142/9789E 14405041_0005

б, PolitoTvicz J.: Lech K.; Sanchez-Rodriguez L, Szumny A.: CarboneH-Barracliina A Volatile composition and sensory profile of Can tftareiiiis cibarius FY. as affected by drying method. Journof of the Science of Food and Agricuifure. 2017,!;*. 57, Is. 15, pp. 5223—5232. DOI: 10.ioo2l.,jsfa.S4o6

7. Кръ,.1а,2Д.С,- Гикояя F.B. Органотепт^еснпеп фииюо-хшчпческие свойства творожной иассыс применением броЕЕО.ти i[ лиснчеЕ Ц Иннов-шпонные технологии производства и переработки сельскохозяйственной продунппи: сб. тр. Н. Новгород; Изд-во Нп;кего родской гос. с.-х. академии, 2020. С. 147—151.

3. jUpaeLicecMJ! Р.С.-Власова Ji-B. Обогащение хлебобулочных изделии продуктами переработки дикорастущих грибов // Пищевая цропылтлеЕностъ, 2010. № б, С, 56-57

9, Жук Ю,Т, Консервирование п хранение грибов (биохимические основы]. М, Легкаж н пищевая промышленность. 1982. 144 с.

ю. Gupta V.К.: ЛгекЬе1 НAntoniode L, 0.: TuohyM.G., Shapaval V.MicrobiaJJuitcricmai.faLNfs and rmiTYZcfutrcafs. Wley-IliclnriD, UK, 2017, 320 p,

II. Kalac P. A review of chemical composition and nutritional value of Tvild-groi^inj and cultivated mushrooms. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2012, V. 93, Ii. 2, pp. 209-21S. DOI: ia.ioo2/jsfa.596o

12. Kpnia^bfea ff.J7., Eataurauc BJI„ Цашыоео: Н.Э., Пиишипн AM. Эксперта га грибов. Качество п безопасность. Новосибирск: Сибирское унпверспгетжое издательство. 2007.2З8 с.

13. Белова Н.В. Перспективы использования биологически активных соедпневип высших базидпомппетов в России // Мпколотя п фитопатология,, 2004, Т, 3З. № 2, С, 1-7

14. ^ошнеап ГЛ.. ft'o.TpjwmiKoea Е£„ Гулъкоза ПЛ. Млс.ла авокадо и тыквы, как источники ¿кпрньг^ шшп // Еестшс:: Международной академии холода. 2022. № 2. С. 36-60. DCH: 10.175З6/1606-4313-2022-21-2-56-60

15. Холооова KJi., An ucniju m сел О.В., Винокур МЛ. Анализ биопотенциала клубней сыш гьедобной луговой (Суретаз escuJi ¡¡ins L. |- производимой в Краснодарской крае и перспективы ее использования в технологии продуктов ппгашгя Научный журнал НИУ ИТМО. Сергея: Пропессы и аппараты пищевых пропзводсгв. 2022. N2^, С, 3-11. DOI: 10,17506/2310-1164-2022-15-3-3-11

16. СЬишлАЛч^кивИА Бковлеменгы в : [единив е. М.: Онсскс 21 в : Я пр. 2004, 272 с,

17. Qntdura TJI. Содержан1:е тяжетых негаллов ь про^-ктахпгпгаш^ и ie Е."Е^шпена оргчтшезм Ц Раш[он9.тьное пптанг[е: пссщевые добавки и биостшчуляторы. 2016. Ki l.C. 136-140.

¿8, ДОинлкго JСееодина ЕЛ, Шадриниееа AJL, Севсдин БЛ, Сравнительная опенвоп аикиошсютЕато i[ беиковото составов пхпелхя п плодовых тел некоторых базцдпо^ппетов // Известия вузов. Прикладная хпмпл и (шотегшология, 2016, Т, 6, К" 3, С. 50-56, DQI: 10,21:05/2227-2925-2016-6-3-50-56

19. NowacJta-Jechalke iiowak Juda M.; Malm A., Lemieszek tL, Rzeski W, Kaczyiiski Z. New biological Activity of the polysaccharide fraction from Cantharellus cibarius and its structural characterisation. Food Chemistry. 2018, V. 26З, pp. 355—361. DOI: 10. ioi6/j.foodcheni. 2018,06,106

20. Щеглова ПЛ.. Еср-сщасин АЛ. Использование ваЕуу?[но-п?[пульсноп обработки для улучшения потребительских свойств грибов //Техника п технология ппшевьи производств. 2009. Ж 1. С. 29-32

21. Mauyiwe АЛ„ Куприна Е.Э., Ншгрщшкызш ЕЛ„ Волкова OlB,, Ша.мцлн М.М.. ftnun АЛ, Технология получения гранулировав ноп бнолоптчесыс апквной .тнтин-мпнеральной пищевой дэбавшг, обогащенной иептидалп // Нлучник жу[шжл НИУ 1ГТМО. Серил: Пропессы п аппараты пи шевых производств. 202;. № С, 10—19. ОСИ: 10/17586/2310-1164-2022-15-2-10-19

22. Ifamguim В Л,, Чен цоваЛ.И.- Невзоро&В.Н. Технологии и оборудование для с уш ен растительного сырья. Красноярс:-:: Краснояр, roc, arpap, ун-т, 2019, 173 с.

References

1. Tuteljan V.A. Cftemica! composition and caloric content of Russian, foodstuffs. Handbook. Moscow, DeLd Fins Fubl., =012. 284 p. [in Russian)

2. Кишаг К. Role of edible mushroom as functional foods; A. review. South Asian Journal of Food Technology and Environment. 2015. V.i: no.3&4: pp. 211-218. DOI: i0.4637o/sajfte.2oi5.v0ii03and04.02

3. Pishov 5.L, Timchenks L.D.- Rzhepakovsky I.V., Avanesyan 5.S., Sizonenko Areshidze D.A.; Kovalev D.A. The influence ofthe drying method for food properties an d hypolidtniic potential of oyster mushrooms (Fleurotus Ostreatus). t'opnosp Fifan^a. 2018, V. 87, no, 2; pp. 65—76. DOI: 10.14411/0042-3833-2015-10020. I'In Russian)

4. Hong S.S.; Lee J H - Jecur W, Kin: Jin H. Z., Hwang B.Y. ■ Lee К-J.. Lee S-J., Jang D.5.: Lee D, Acetylenic acid analogues from the edible mushroom Chanterelle [Си ntftareiius cibarius) and their effects on the gene eacpression of peroxisome proliferator-activated receptcr-gamma target genes, Bioorj Sled Chem Lett. 2012, V. 22, no. 6* pp. 2347-2349. DOI: io.ioi6/j.bnicl.20i2.oi.o7a-

5. Bulam 5,, Ustiin N1., Fek$en A, Effects of different processing methods on nutrients, bioactive compounds, and biological activities of Chanterelle mushroom (CaniAaneiJus cibarius): A review. European Food Science and Enginesл'лg, 2021, V. 2, no, 2: pp, 52-58,1101: 10.1142/9789814405041_0005

6. Folitowicz J.: Lech K.; Sanchez-Rodriguez L, Szumny A,: CarboneH-Earrachina A. Volatile composition and sensory profde of Ca ntftare! Jus ciiariuj Ft. as affected by drying method. Journal of the Science of Food and ^griciiifure, 2017, Y. 97, Is. 15, pp. 5223-5232. DOI! io.ioo2/jsfa,84o6

7. Krylova D.E., Ginoyan R.V. Organoleptic and physico-chemical properties of cuxds using broccoli and chanterelles.lamualme fieohnoJoiries a/production and processing о/ад ricuifitra! products. Collection of i^orks. K", Novgorod, Nlzlmy Novgorod State Agricultural Academy Publ,, 202CK pp. 147-151, (In Russian]

3. Mnsalevskaya R-S.: Vlasova H.V. Enrichment aspects of bafcery products with processing Emits of growing wild mushrooms. Food industry. 2010, no. 6, pp. 56-57. fin Russian)

9. Zhuk Yu.T. Canning and storage of mushrooms (binbakil bases], Moscow: Legkaya i pishchevaya promyshlennosf FubL, 19З2. 144 p, (Jn Russian]

10. Gupta V.C.: Tieicbel H,, AntonLode L.O., TuohyM.G., Shapaval V. Microbial functional foods and niiiraceiitTcafs. IViley-Elackwell: UK, 2017, 320 p,

11. Kalac P, A review of chemical composition and nutritional value of wild-growing and cultivated mushrooms, Journal of the Science of Food and Agriculture. 2012, V. 93, b. 2, pp. 209-218. DOI: io.ioo2/jsfa..596{>

12. Kutaf evnN.PEakaitis V.I., TsapalovaLE., Fom^kovskii V.M. Tsapalova L E. Eiperiise o/mushrooms. Quality and safety. Nc^TosibLrsk, Siberian UnhTersity Fabl.p 2007. 2 S3 p.

13. Eelova K.V. Frospects of use of biologicaU}' active substances from higher basidiomycetes in Russia. Mycology and Phytopathology. 2004, V. b. 2, pp. 1-7. (in Russian]

14. Fomicheva TJ., Eoluzhnilajra Е.У.: Gunko^4 F.I, The a^ucado oil and pnmpkin seed oil as a source of fatty acids. Journa! International Academy of Refrigeration. 2022, no. pp.56—60. DOI: 10.17586/1606-4313-2022-21-256-60. (Jn Russian)

15. Kholobova KlA.j Anistratova O.V., Vinokur IMi, Analysis of biopotential of the tiger nut tubers (Cyperus esculentus L^) produced in the Krasnodar region and the prospects for its ase in food technology, Prowssc and Food Froducfion Eguipminf, 2022, no, з: pp. 3-11. DOI; 10.17536/2310-1164-2022-15-3-11,^ Russian)

16. Skalny А,V,, Rudakovl.F, Bioelements in medicine, Moscow, Oniks 21. v : Mir Fuhl,: 2004, 272 p,

17. Snldina T.I. The content of heavy metals in food and their impact on the body. Ratsional'noe pitanie, pishche^'ye doba^'ki ibiostimulyatory. 2016, no. 1, pp, 136-140. (Jn Russian)

Научный журнал НЮ' ИТМО. Серия «Процессы н аппарата: пкщеных производств»

№ 2,2023

iS. Minakov D.V., Sevodina КЛТ.: Shadiiutseva A.I., Eevodin VJ. Comparative analysis of amino acid and protein, composition of some basidiomycetes mycelium and fruiting bodies, Izvestiya [luzoc. Applad Chemistry and Biofecftnoio^p. 2016, V. 6, no. 3, pp, 50—56. DOIi 10.212 05/2227-2925-2016-6-3-50-56. (in .Russian)

19. Nowacka-Jechalke N.. liaTvak Juda M.; Malm A., Lemieszet M.:, Rzeski W.j Kaczyiiski Z. New biological activity of the polysaccharide fraction from Cantharellus cibarius and its structural characterization, Pood CJiemisfry. 201S, V. 26S, pp. 355—361. DOI: io,ioi6/j,fbodcheni,20i£,o6,106

20. Sheglova I.V.: Vereshchagin A.L. Using of vacuum-pulse processing for an improvement in the consnmer properties of mushrooms. Food Process injj TecAnigu^s and Technology. 2009, no. 1, pp. 2-5—32. (In Russian)

21. Hanuylov A.ii„, Kuprina E.E.j Kiprashkina E.I., Voltova D.V., Shamtsyan НИ, Yakkola A.N, Technology far obtaining granulated biologically active chitin-mineral food additive enriched in peptides, Processes and Food Production -Equipment: 2022, no. 2: pp. 10—19. DOI; 10/17586;'2310-1164-2022-15-2-10-19. {Fn Russian)

22. Teplyashin L.I., Chentsova VJT., Nevzorov V_H. Technologies and equipment far drying plant materials. Krasnoyarsk, Krasnoyarsk State Agricultural University Pull., 2019, 177 p,

IIK^OJJ.Kлц as 06 авторах

Етшз Нвншиыгэ Мовсеенво - аспирант факультета экогехнологсЁ Ольга Ннколаеьна Румянцева - езбд. тахл. наук, дапевл факультета &Естгехлологнй Ольга Иваловна Сергненво - канд. тет на™, долент, доцент фаеулюти зьотехжоногпв Елена Павловна Сучшва - канд. техн. ээуп, □олеЕТ. доцент факультета экотешологнп ГрНТОрПП ЕПЕТОрОНПЧЮЧПЛШНКО! - К1ЕХ "я наук Ерач-ожизлог

fn/brm afi'oл abou t the a uthors

Елееле N. Moiseenbo, Postgraduate Student of the Faculty of Ecotechnologiis

Olgaii. P.naiiiotceva PhJ>. (Eng.). Associate Professor of the Fatuity of E:otecbnologi2 =

Olga I. Seigieiito. PbJD. (Eng.!). Associate Professor, Associate Professor of the Faculty Df Ecotechnologiis

Elena P. Snchtova, Ph.D. (Eng. }t Associate Professor, Associate Professor of the Fatuity of EcoTechoologies

Gregory V. Tachinikov. Ph.D. (lied.!). Oncologist

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов / Hie authors declare no conflicts of interests

Статья nocrayrtiLta s рейггаию 20.02.2023 noc.-ii piyiMaupoeaFda.n 25.05.2023 Цриклгал v публынтик 3J.052023

rfte articte ri^as submitted so.os.sos3 Approt'cd after rfriejcin^ s3.os.sos3 Accepted for piitliiciion jj .05.2023

Ноннурентосчособность в глобальном мире: экономима; наука, технслогии, JVr е, 2022 г.

ОСОБЕННОСТИ, ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РАЗВИТИЯ ГРИБОВОДСТВА: АНАЛ И 3 ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОП ЫТ А

Нонсеенко- Е.Н., аспирант. Национальный исследовательский университет ИТМО

Аннотация: Производство грибной продукции представляет собой одну из наиболее инвестиционно привлекательных мнш современного сельского хозяйства. Политика инпс-ртозаношения. активно продвигаемая в России с 2014 года (периода введения продовольственного эмбарго), способствовала общему росту инвестиционных вложений в соответствующий сектор экономики. Однако, несмотря на активизацию данного сектора, современное отечественное грибоводство до сих сталкивается с множеством проблем, требующих решения. Ключевые слова: грибы, грибоводство, экспорт, импорт, эибарго, агробизнес, инвестиций, кредитование, конкуренция, конкурентоспособность.

Научная специальность публикации: £.2.3. Региональная и отраслевая экономика, Ь.2.5. Мировая экононика.

Abstract: The production оt mushroom products Is one of the most Investment-attractive niches in modern agriculture, lhe policy of Import substitution, actively promoted In Russ4a since 2014 (the period of the food embargo), contributed to me overall growth of Investment in the relevant sector of the economy. However, despite the activation of this sector, modern domestic mushroom growing still faces many problems mat need to he addressed.

Keywords: mushrooms, mushroom -growing, export. Import, embargo, agribusiness, investment, lending, competition, competitiveness.

Введение

Высокая популярность грибных Ьлюд в России н иногих других странах ннра не вызывает никакого сомнения Ю пищевой ценности и екусовын качествам грпЬь преваощли многие фрукты и овощи. При этом их хинический состав и ряд иных признаков приближен к продукции животного происхождения. Так, например, калорийность бульона из Белых сухих грибоз может быть выше пищевой ценности бульона из мяса.

Учитывал полезность и популярность грибов, а щч общую необходимость в более интенсивном развитии всей сельскохозяйственной отрасли нашей страны, на современном зтапе в России вопросан промьшиленного грибоводства стало уделяться всё большее вниианне. Нередка ученые, в той числе экологи, биологи, микробиологии, химики, экономисты н правоведы, стали рассматривать данное направление деятельности в качестве одного из наиболее перспективных для дальнейшего развитии отечественной экономики. I; последние годы в публикаций): периодического цикла всё чаще стали освещаться аспекты, связанные с проиышленным грибоводством. Интерес к данной тенатической линии поддерживается мак отечественными [1: 2; 4). так н зарубежными авторами ($-11).

Однако потенциал промышленного грибоводства в настоящее вреня не использован в полной мере н Требует дальнейшего внимания, в тон числе со стороны ученых, технологов и других специалистов, способных предложить новые, а также уже существующие, но усовершенствован-ые методы н способы выращивания и культивирования грибов на грибных фернах, сельскохозяйственных угодьях, а также н в иных условиях и в научных лабораториях.

I. Шидве- состояние, география н структура современного мирового ь отр/есгввыного рынла грибов

Б последние годы наблюдается активный рост производства культивнруеных грибов, выращивае-иых в России. По информации Министерства сельского хозяйства РФ, а также органов регионального управления АПК, в 2020 году общий объен производства данной продукции существенно увеличился и достиг ВйД тысяч Т0Н1-, что принерно а 9 раз выше аналогичного показателя 2016 года [7).

При этом первенство по выращиванию грибов в РИ: остается за Курской, Московской, Тульской областями, а также за Краснодарским краем. Хорош не позиции в этом направлении также занимают Воронежская, Ленинградская, Ростовская, Калужская области и Республика Татарстан [7).

Следует отметить,, что специфической чертой крупных грибоводческих конплексов представляется их расположение вблизи крупных промышленных центров нашей страны. Данный фактор, прежде всего, обусловлен тем, что иненио в регионах с высокой численностью и плотностью населения наблсдается более высокая покупательская способность н спрос на соответствующие товары.

Многие современные грибоводческие конплексы стремятся работать на принципах нногофужцио-нальностн, рассматривая данное условие в качестве ключевого фактора, который бы способствовал достижению высоких доходов и конкурентоспособности. Организации данного профиля чаще всего имеют собственные цеха, ориентированные на производстве покровной почвы, а также подсобные перерабатывавшие и (или) пронышленные предприятия, кон-постные дворы н др. В свою очередь это способствует не только обеспечению качества и эффективности са иого производственного процесса, по также успешной реализации (продаже) больших объемов продукции ГРНбОЙОДСГЬп.

При зтом реализация свежей грибной продукции на отечествен ном рынке происходит, как правило, путей ее поставки заготовительный комланияи, предприятиям оптовой и розничной сети, различным организациям системы общепита н др.

Общее число российских грибоводческих компаний постоянно увеличивается. На современной зтапе в Российской Федерации уже функционируют больше сотни таких предприятий, Однако большая часть грибной продукции культивируется и обрабатывается небольшим количеством грибных комплексов, как правило, работающих на принципах многофункциональности (примерно 10% от оби^его числа всех грибоводческих компаний).

среди достигших высоких результатов грибных конплексов России иожно выделить такие как ЗАО Агрофирна «Быборжнц», ООО «Национальная Грибная Конпания Кашпрал, ООО «Воронежский шампиньон», ООО «Русский гриб*, ООО «Грибная Радуга», ООО «Агрогриб» и некоторые другие. Данные коипа-нин уделяют большое значение организаций качественной логистики, а также упаковке пропзбодиных товаров [5].

Около половины отечественного рынка грибной продукции представлено свежими и консервнроваи-ныни грибани - принерно 55ЧЬ и 28ЧЬ соответстаеи-но. 1При этой в России выращивается большое количество сортов и видов грибов, однако основной объ-ен их промышленного культивирования (сколь 9П%) приходится на шанпиньоны и вешен кн.

Конкурентоспособность в глобальном мире: экономике, наука, технологии, V? Б, 2022 г.

Б сравнении можно ¿¿метить, что наибольшая доля б Ннровой структуре культи в нруемых и продаваемы* саеши грибов (около Ь.9 %) также приходится и а х-внпимьо-ы и ККШ1 (37 % и 22 % - соответственно}. Кроне шт, большое распространение имеют грибы шипящ н аурикулярия {около U ЧЬ н 11%) [5].

Следует заметить, что мц>овым лидерон б сфере производства шанпиньо»ю.в являются QUA. где выращивается около четверти всего мирового объема соответствующих грибов. Гакже по объену выращи-еаеиых шампиньонов хорошие поэпцин эанинают Ора-ци.1, Нидерланды, Польша, Великобритания, Тайвань и Южная Корея.

По сообщенио Продовольственной и сельскохозяйственной организации itAO, общий объем производства различных грибов в мире в 2D1Ь год/ превысил 10 мац тон-. При атом безусловным лидерои по масштабам производительности является Китай, поставляющий на рынок более совокупного мирового объема всей продукции грибоводства. С боль-

шин отрывом, но также хорошие позиции е денной направлении эанинают Италия, Польша, Нидерланды и США [й].

2. Динамика, оЬъемы и направления товарных легавое продукции категории «Прочие, грибы н трюфели»

Ключевыин направлемияии экспорта из Рэссни продукции товарной группы *1Прочне: грнбы и трюфели.» стали такие страны как: Литва, Франция, Гер-нания, Польша, Италия, Беларусь, Бельгия, Австрия, Испания, Эстония. Экспорт этих товаров в ¿020 году (оставил в стоимостном выражении около 27,Ь млн долл. США, что несколько неныие аналогичного показателя 201? года. При згом основными импортерами продукции данной товарной группы для России являются такие страны как Китай, Беларусь, Тан-ланд, Южная Корея и Сербия [а].

Основные показатели товарных потоков (в разрезе зкспоргуннпорг товаров) в период с 2ПОЭ по 2020 годы представлены е таблице.

Таблица - Динамика товарных потоков прод/кдии группы «Прочие: грибы и трюфели» в стоимостном выражении

II 1* Годы У Объен экспортируеной/иипортмруеной продукции группы «Прочие: грибы и трюфели» в стонностном выражении (нлн долл. США)

2U09 2U1U 2011 2п12 2DU 2011 ¿a 15 2D lb 2017 2D LB 2 U19 2020

£ ■о го 13,7 17,6 15г? ЗАД ISA эз,з 31,4 2l,B 21.2 Z7J6

£ ■о □ I 31 □ ,оь 0,1 i,a 3*5 3,5 11,1 3j0

Как видно их таблицы, общий объем экспортируемой грибной продукции в период с 2009 по 2шй годы в стоииостнои выражении всегда превышал объем соответствующих импортируемых товаров. При этом наибольший объем е стоимостном выражении импортируемых в нашу страну грибных продуктов рассматриваемой товарной группы наблюдался в 2017 и 201Н годах. Однако данный факт нельзя отнести к положительным, так как еше с 20 Н года был взят общий курс на нмпортозамещение, то есть, преимущественную замену товаров зарубежных компаний грибной продукцией отечественных производителей.

В целом же можно наблюдать хаотичное чередование спадов н роста объенов товарных потоков в разные периоды и годы, причен как е разрезе экспорта, так и ннпорта продукции исследуемой группы - без каких-либо четко выраженных закономерностей н тенденций.

Отмеченное может свидетельствовать об астрой необходимости в разработке и внедрении Более эффективных механизнов, которые были бы направлены на поддержание выбранного курса ннпортозаме-щения.

Л. СЬеременмам? политика России в области грибо-ввдсттва: направления и меры экономической поддержки отЕчестввннш лрютзвоигйтъпей

С 1 января 2021 года вступило в силу Постановление Правительства РФ П? 1810 от 11.11.2620 года, который было регламентировано включение грибов, трюфелей, а также ницелия грибов в перечень товаров сельскохозяйстветой отрасли. Данное нововведение вделало культивирование грибов более выгодный для российских производителей, тзк как зго

позволило отечественный компаниям, задействованным в выращивании и переработке грибов, использовать нулевую ставку налога на прибыль.

Предполагается, что отмеченная мера будет способствовать общей активизации российского грибо-водсгва, при одновреиенном росте экспорта грибной продукции е различные страны мира, а также активизаций запущенных процессов импоргозамещения данной товаркой группы продукцией российских конпаний.

Еще одни и ключевым 1- нструментон государственной поддержки отечественных производителей стала активно развиваемая и практикуемая система льготного краткосрочного кредитования, предусматривающая выдачу кредитов конпаниян грибоводства на общий срок до 1 года, а также долгосрочного инвестиционного кредитования.

Также необходимо заметить, что на современной агапе в рассматриваемой подотрасли сельского хозяйства все больше нзрастает уровень конкуренции нееду различныин производителями и >-нынн игреками грибного рынка. При оптимистическом прогнозе данный фактор может оказать комплексное благоприятное воздействие, выступая стимулятором дальнейшего интенсивного развития соответствующей сферы отечественной экономики [7].

1. Перспективы дальнейшие по развития промышленного грибоводства: освоение новых сегментов, разработка и внедрение новых технологий

На современном этапе весьма перспективный направлением дальнейшего развития отечественного грибоводства представляется культивирование в искусственных условиях гробов первой категории, однако данный сегмент рынка грибной продукции на

Ноняурентоспособноото в глобальном мире: экономика, наука, технологии, Ne 6, 2022 г.

сегодняшний день остаётся почти не занятым, в сип/ сложности пронышлеиного культивирован пя соответствующих видов и сортов. Несмотря на всестороннее изучение данного вопроса ведущиин бпотехнологанн на протяжении многих десятилетий, на сегодняшний день всё ещй отсутствует четкое понинание механична пладообразования у никор прообразующих грибов, среди которых наибольшей популярностью пользуются королевский белый и лисичка обьлно-венная. .тти виды в пронышленных наштабах пока удаётся культивировать лишь экстенсивным способен, то есть в условиях открытых лесных угодий, искусственно создавая микоризообразование, либо путен сбора их в лесу в сезон плодоношения.

Можно предположить, что с появлениен совершенной пронышленной технологии их культивирования, произойдёт частичное вытеснение с рынка не-никоризных грибов, уступающих ин по качеству. Торговую экспансию иожно ускорить и упростить, создав франчайзингоеую сеть. Сэкономить капиталовложения можно построив лишь завод по производству компоста для выращивания плодовых тел микоризных грибов. Конпосг будет отправляться на уже функционирующие шаипиньотые фермы, которые охотно перейдут на производство более вкусных ни-коризных грибов.

При правильной организаций производственного процесса, метод интенсивного культивирования грибов первой категории сможет составить успешную н эффективную конкуренцию производству грибов методом сбора их в лесу. Наряду с возножностыо круглогодично получать свежий урожай высокого товарного качества, проиышленное культивирование является еще и менее трудозатрат™ым, а значит и более дешевын производством.

Выводы н рекомендации

Подводя 1ГТ0ГИ настоящему исследованию, необходимо отметить, что реализуемых на сегодняшний день нер в расснагриваеном направлении недоста-

точно. Несмотря на активный курс на инпортозаие-щение, как уже было отмечены в рамках настоящей статьи, в 2D1B году общий объеи импорта продукции товарной группы «Прочие: грибы и трсфели» достаг своего максимального пика за многие годы. В данных условиях становится очевидным, что нужны более эффективные регулятивные инструменты.

На текущий момент назрела острая необхсщи-носгь в разработке комплексной иноголетней стратегии дальнейшего развития отечественного рынка промышленного грибоводства (вплоть до 203U года). Кроме того, целесообразны дополнительные меры, нацеленные на оптимизацию производственных процессов, в том числе за счет разработки новых, а также совершенствования и более активного использования уже существующих технологий в сфере про-нышлениого культивирования грибов, а также их упаковки, хранения, сушки, консервации и иных способов приготовления для дальнейшей реализации различным торговым сетям и точкам.

Необходимы новые решения, а также более ёмкие инвестиционные вливания, которые бы позволили разработать и апробировать новые методы и технологии интенсивного выращивания наиболее полезных и богатых по акусовын качествам н пищевой ценности грибных сортов.

Предполагается, что расширение товарного ассортимента будет способствовать дальнейшему активному развитию отечественного грибоводческого сектора. При зтон смещение ключевого вектора вникания в сторону масштабного культивирования вкусных и наиболее ценных по вкусовым и пищевым характеристикам грибов (наиболее незанятой в мировом промьаиленном грибоводстве нише), в тон числе за счет разработки и внедрения новы, технологий, в целой может вывести соответствующую подотрасль отечественного АПК на новый уровень своего развития.

Библиографический список

1. Ьикмухаметов СС Анализ промышленного грибоводства в Российской Федерации у В сб.: Перспективы развития науки в современном ннре. 2014, с. 153-157.

2. Девочкина Н_Л., Нурметов РДж., Дугуниева Í1.Г. Развитие научных исследований в области промьаппен-ного грибоводства во АНИИО-филнале ФГНЬУ ФНЦО у Известия ФНЦй. 2021. ГР1-2, с. 6D-65.

3. Иипорттоваров группы0709и «-Прочие: грибы и трюфели» из России в Z02D году: аналитический отчет i Официальный интернет-портал статистики международной торговли товараин «T rend Economy» : https://bfendeconamy. m.

4. Левченко Г.В. Механизация приготовления субстратов для пронышлеиного грибоводства / Международный исследовательский журнал. 2014. Ч" 11-2(30), с. 78-79.

5. Маркетинговое исследование: Рынок грибов за 2014-ZD1E гг. / ОГАУ «Инновационно-консультационный центр агропромышленного комплекса* Белгородской области. Белгород, 2014.

ь. производство- грибов в мире в 2016 году / Официальный сайт Продовольственной и сельскохозяйственной организаций Объединенных Наций (ФАО). Интернет-ресурс, https..//www.fao.org.

7. Производство- культивируеных грибов выросло на BD,2% в 2020 году. Новости от Ii нарта 2021 года у Официальный сайт Министерства сельского хозяйства Российской Федерации. Интернет-ресурс. httpsV/mcx. gov.ru.

а. Экспорт товаров группы 07WS9 «Прочие: грибы и трюфели» из России B202D году: аналитический отчет i Официальный интернет-портал статистики международной торговли товарами «TrendEconomy»: https://bfendeconamy. ru.

ImhaJ Д., Sultana S., Hossain .]., Kahntan S.A., Ûhga S. Performance of vegetative growth and artificial fruit body formation of hypslrygus marmoreus In Bangladesh y Journal of Die h acuity of Agriculture, Kyushu University. 2016. V. ál. № Z, pp. 2S7-2Ê2.

10. NiB2l A.R., Ghafoor A. Different ways to exploit mushrooms-, a review/ All Irfe. 202 L.V. 14. Ht 1. pp. 4S0-46A.

11. Pérez-Moreno J., Martinez-Reyes N. Edible ectomycorrhcal mushrooms: blofactones for sustainable development ! В книге: Eosystems Engineering: Biofactorles for Food Production In the üentury XXE. ZD14, pp. 151233.

ReTei enees

1. Bikmu hametov S.S. Anallz promyshlennogo g nBovod stva v RosslJsfcoJ Federacli ,í V sti.: pei^pektii/y razvitlya nauki V sovremennom mire. ZD 15, s. 1.53-1S7.

2. De^ochklna N.L., Nurmetov R.Czh., Dugunleva L.G. Razvltle nauchnyh IssledovanlJ v oblastl promyshlennogo grlbovodstva va VNlIO-flNale FGHBU FNUO/ [zvesùya FHtXi. 2Û21. N'.'l-Z, s. 60-6b.

3. Import tovarov gruppy 0JU9b4 «Prochle: grlhy I tryuteli» a Rosal v Z020 godu: anaHtKheskl) otchet/ ülical-nyj Internet-portal ifat st ki meztidunarodnoj torgovN tovararnl «TrendEcDnomy»: https:/ytrendeconomy.m.

Конкурентоспособность s глобальном мире: экономимо, наука, технологии, V? 6, 2022 г.

4. Levcnenko £.v. Mekhanizaclya pi igctovlen уа su Pst ratov dlya promyshlennogo grlbovodstva t MezndunarodnyJ issledovatelsldj zhurnal. 2014. Mf 11-2(301, s. 7B-79.

5. Marketing DVDe Issledwanle; Rynok grlDa1: za 201-1 -2 018 gg. I rKdALJ «Innovaclanno-konsultadonnyJ centr ag-rapromyshle 'подо kompleksa» BelgorodiknJ gfeM. ВеЦргтк), 2019.

6. PracYodstYO grlbov v mire v 2016 aodu / (jticalnyj sajt Prodovolstvenno) I selskodozyajstvennoJ oi^ganlzacn Ub'edlnennyh NaclJ (FAjO). Internet-lesurs: https.//www.fao.ong.

7. ProcYodstvo kultn/lruemyh gnbov liyroslo na BOrZ% v 2П2Я godu. Nouasti at 1л тагСа 2021 god а У oflaalnyj sajt Minlsterstva selskogo hozyajstvd Rossljsko] Federacil. Irtemet-resure: https://mc>i. goY.ru.

a. Eksport tovarqv gruppy 07Q9S3 ^Pr-Ddnle: grlby i tryufell» Iz Rossll v 2020 godu : analitlchesftij otchet / Ufluah nyj Internet-poiTal stabstikl mezhdunarodnoj torgoYli tavarami «TnendEconomy*. Inttp5://liend econonny.ru.

9. [mtlaj A., Sultana S.r Hossain J.r Rahman S.A., IJhga 5. Performance of vegetative growth and artificial fruit body formation cif hypslzygus marmoreus in Bangladesh / Journal of tfte Faculty of Agnculture, Kyushu University. 2D1G. V. 61. H? 2, pp. 257-262.

10. Niazl A.R., Ghaiaor A. Diffeient ivays to exploit mushrooms: a review / All lite. 2021. V. 14. It? 1, pp. 45D-460.

11. Peiez-Moreno J., Martinez-Reyes IM. Edible ectomyconrhizal mushrooms: motacToies for sustainable development i V knlge. Biosystems Engineering: Blofactorles for Food Pmductlon In ttie Century KG. 2014, pp. Ijl-233.

Sim-Russian ASE.rU Foium ^Ecology дшЗ ЕпмиодшеШа] Science:"

ЮР PubLibng

roPConf Series: E-* —dEminHunental Soenm 864(2021)012006 ml: 10. 10B8/1755-1315/KV1 №2006

The study of specific features of heavy metal accumulation iu forest food resources

E N Moiseenko. N Y Dinkehker. О V Petrovn and E A Ovsnk

nMOUirivasity, 197101 St Petersburg. Russia

mdmlelaker q mail.ni

Ahrinrl. ТЬэ accimnibtic-r nfhtm? melab ir "aiid gnm forest beme: та mtst^al ш ten redone of Russia. The studied ^ресье: me таиЬшв (Улсдмд vitis-nb.ei L.) ard bluebenies (Уэыпдшш дрйЬ L.}. Tie ксшшЬЫд mf ■-.tmrtium lead, агишс. zinc. nickel, лис Аршшш was studied. The most intensive accumulation t>-pical for дЬдйди zinc, and (Зяршшш in berries of both species. The level of poUulion in а"оегаге was- lower than Ешг.нап poUutian stmdjd

1, hi no due noii

Currently, in Russia there is an increase in the use of wild-grown berries in the food industry. The development of processing technologies in the regions of Russia, in particular, various types of industrial drying and freezing of berries and mushrooms, allows producers to hardest large volumes of forest food resources because of their long-term storage. This ensures year-round entry into trading enterprises and the possibility of transportation to regions with high consumer activity, such as mesacities sway from the collection sites. In meaacities. forest food products from Russian regions compete with imported products grown on artificial plantations [1]. In this regard, the environmental safety of wild products is especially Lmportant for consumers RJ. One of the most common fipes of pollutants is heaiy metal (HM) pollution, which can be considered dangerous because of a toxic effect on the human [3]_

The two main sources from which plants can absorb HM are soil and air (atmosphere) [4] Accordingly, the entry of these elements into the plant body occurs both from the soil (over the roots) and from the atmosphere (over the leaves) [5].

The main mechanisms for the entry of HM into plants by the root route are: passive ion transfer to the ceil in accordance with the gradikit of their concentration and the active (metabolic) process of absorption by the cell against the concentration gradient [6] Absorption of HM by due root system is carried out by means of physicochemical adsorption, as well as by nomnetabolic binding of metal ions by active areas of the cell wall and aipopiast. Cd, Zjl Cu. and some other metals enteT the roots through exchange adsorption processes [7].

The ratio of passive and active mechanisms of HM entering plants largely depends on the concentration of these elements in the soil. If the concentration of metals in emtironment is higher than in the plant, the absolution is mainly non-metabolic, resulting from the diffiision of ions into the root [&]. The ions of Cd Br. and Cs are extremely easily absorbed by plants, while Ba. Ti. and Se are accumulator;iveatly [9]. Pb enters plants and is transported to aboie-aroimd oreans more slowly than other HM [10].

The main reason of HM pollution of the biotopes of blueberries and cowberries is the intensive development of roads. It increases the pollution of soils on adjacent territories [11]. The concentration

IC'DflltfiL Га'ГГ Ih..-; week may beusoj unikr Ibt uurrn oflhcCirralivcCoimnaiuALlribiljon Л.м Ik^r^j. Any farther dulrikjlinn Jnf Ibu >'jrL imjSL rrji nlain jilribuikHi И Ibt ¿r ih-vi г I and Ibt udc (if iho wail., jiium jJ cLblian jji*i П01. ]'Lhll:.hjJ mder Несли by Ю1' 14 nl .-¡hi m- I id 1

Sino-Rjjcciaa ASRIUFonmi "Ecology and Samcg_KHP

IOP Craf Serisi: Earth and Environmental Sarace S&4 (2021) 012006 doi: 10. 10B8/1 755-1315/BWlffll2006

of HM in the ■¡oil decreases with distance from the road1; [12. 13]. Salt containing chloride'] used in road operation comtiibiute^ to the release of HM from sedentary forms in soil increasing their spread over longer distances and their bioavailability [14]. Pollution of plant biomass from soil depends on biological characteristics and specie1! composition of vegetation unu [15]. The complex set of factors detenntiihig the accumulation of HM inbenies also proudes a strong variability in the accumulation of these toxicants. Within the collection regions, there may be areas that differ significantly in the HM contamination of the vegetation [16]. This can be the result of both natural causes (natural feamres of soils, die influence of meteorological conditions of the harvesting season) and the consequence of anthropogenic pollution. The highly pronounced mosaic HM accumulation in forest berries makes it difficult to identify geographical features and species-specific characteristics of blueberries and cranberries characteristic of unpolluted areas.

The information about pollutants accumulation in wild berries production is very important for correct planning of forest areas and areas of berries harvesting to ensure compliance of product quality with normative. In Russia, the regulation of HM concentration in wild berries, acceptable for food products, is done according to sanitary rules [17]. According to this document, the level of some HM in wild berries production should be checked. The maximal allowable concentration (MACs) is established for Cd Cu, Zn, and Fb. The same HM concentrations in berries are established in the Technical Regulations of the Customs Union and the Eurasian Economic Union - TR CU and TR. EAEU "On Food Safety'1 <TRCU 031/2011) [18]

The content of HM in forest food resources has been frazmentallv investigated. There are only few valuable recent studies on this topic. There were single studies of the natural fluctuations in the content of various HM hi forest food resources related to the species accumulative abilities and the properties of the growing areas.

2. Methods

The field study was conducted in 2018-2020. The content of HM in the production of wild cowberries (Vacriniumvitis-idaje« L.) and blueberries (Vaccimumm^rtillus L) from ten different regions of Russia was investigated.

Blueberries and cranberries were collected in poorly damaged taiga ecosystems in the territories of the following regions of Russia: 1) Leningrad region, 2) Pskov region. 3) Novgorod region. 4) Vologda region, 5) Republic of Karelia. 6) Republic of Komi. 7) Murmansk region. £) Irkutsk region. 9) Tinmen region, and 10) Republic of Yakutia.

The berries were collected hi the summer period from July to August 201 St 2019. and 2020. They were thoroughly cleaned of foreign impurities, washed drinking water and dried in the air to an air-chy state. For analysis, the berries were dried convectively at a temperature of 45-50nC for 10 h to a weight fraction of moisutre of 10.0 ± 1.5%. After that they were ground to a particle size of not more than 0.2 mm and sieved

Studies of HM accumulation hi berries were carried out in 2019-2020 using an X-ray fluorescent spectroscopy method [19, 20] for analysing air-dry berries material using X-ray spectrometer "SpectroscanMax G".

i. Results

It was estabhslied that the content of HM in wild berries of shrubs of the genus Yaccinium (cowberries Vaccininm vitis-idaea L. and blueberries Vaccinium myrtillus L.) from the background territories of different harvesting regions of Russia did not differ significantly between species {Tigs. 1. 2).

An analysis of the average values of HM accumulation in the berries Lis shown that strontium, zinc, and chromium have the greatest accumulation in those in all the studied regions. Cobalt, vanadium, and titanium, oside were not detected within the sensitivity of the analytic method used Content of manganese oside in berries of investigated plants was 10-100 times higher than content of strontium lead arsenic, zinc, nickel, and chromium

Sipp-Rjjssiaj ASRIUFanim " Ecology' and ЬшадшЫ Sciences"_ЮР INiblis^Tig

ЮР С oof Series: Earth and Environmental Ъаелсе 8« (2021) 0120M doi:10 1088/1755-1315№Llrt>120№

4. Conclusion

The HM accumulation in the Vaccinium vitis-idaea L. and Vaccinium niyTtillus L. berries has a similar character with more intensive accumulation of manganese oxide, strontium, zinc, and chromium in comparison to other HM The hemes frominwstigaled regions of Russia have different content of HM by the level in average not higher then normath'e. Nevertheless, the ecological control of wild berries production intensification is highly needed, especially for intensive accumulating group of pollutants, e.g.. manganese oxide, strontium zinc, and chromium

References

[ 1] Tyafc G V, Kurlovich L E. Makeev V A. Makeee G U and Tyak A V 2015 Forezny bform. 1 72

[2] Unified Sanitaiy-Epidemiological Hygienic Requirement; for Goods Subject to

Epidemioiogical Supervision 2010" П(1) fl.l Ь^ЛамгтЖТЯШЖИйра/ I^_299.aspx (in Russian)

[3] Trehane J 2009 Bluebenies, Cranberries, and Othei' {'actiniums (Portland: Timber Press)

[4] Barsukova V S 1997 Ph)siological and Genetic Aspects of Plant Resistance to Heavy Metals

(Novosibirsk: Analytical Review) (inRussian)

[5] Hvin V В and Stepanova M D 2009 Euros. Soil Sci. 11 61 {in Russian)

[6] Zhidkin VI and Samusev AM 2014 Entrepreaeurship s 190

[7] Titov A F. Talanova V V and Kaznina N M 2011 Physiological Foundations of Pfant Resistance

to Нету Metals (Petrozavodsk: Karelian Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences) (in Russian)

[S] Titov A P. Talanova V V. Kaznina N M and Laidinen G F 2007 Pinnr Jkiiirancij it? Нету Metah (Petrozavodsk: Karelian Scientific Centre of the Russian Academy of Sciences) (in Russian)

[9] Poknovskaya S F 1995 Regulation of Lead and Cadmium Behanoer i'n the Soil-Plant S}]stem

(Moscow: Nauia) (in Russian}

[10] Leonicheva E V. Motvleva S M, Kuznetsov M N. Roeva T A and Leontieva L I 2010 Agriculf.

Biol 5 31

[11] Efreniov A A, Shatahna N V. Stnzhevn E N and PenTshina G G 2002 Chem. Plant Raw Mater.

3 53 {in Russian)

[12] Kabata-Pendias A 2010 Trace Elements, i'n Soils and Plants (Florida: CRC Press)

[13] Steinnes E. Lukina N. Kilionov V. Aarnhd D and Royset О A 2000 Environ. Monitor, ^ijflii.

60(1) 71

[ 14] Mitnofanov D P19 77 Chemical Composition of.Forest Plants ofthe Sibeiia (Novosibirsk: Nauka) (in Russian)

[ 15] Lukina N and Nik ono v V 1996 Biogeochemical Cycles in the Northern Forests Subjected to Air

Pollution (Apatity: Kola Science Centre) (in Russian) [16] Kandziora-Ciupa Ы Ciepal R, Nadaorska-Socha A and Barcziia G 2013 Environ. Sci. Pollut. Res. 104920

[ 17] Maximum Pe>-missible Concentration fMPC) of Chemicals in Sad 2006 GN 2.1.7.2041 -06

[18] Technical Regulations of the Customs Union on Food Safehr 2011 TR TS 021/2011

http:.'/www.tehreg.ru'TP_TC.'TP_TC_021_201 ЬТР_ТС_021_201 l.htm

[19] Determination of Elements and Element Oxides in Soil and Sediment Samples 20 IS (technique)

PR. 1.31.2013.32143

[20] Guidelines for the Deteimination of Heavy Metals in Soils of Fannland and Crop Pivduction

1992 (Moscow: TSINAO)