Ведущие ученые России, включая специалистов УрФУ, под руководством компании «Промпроект инжиниринг», добились выдающихся результатов в совершенствовании производства кормовых белковых добавок для аквакультуры. К разработке подключились также эксперты из АО «Биотех», поддержанные Российским научным фондом, Минобрнауки, Минпромторгом России, МФТИ, ИТМО, МГТУ им. Баумана, а также профильные научные учреждения: ФИЦ Биотехнологии РАН, ВНИРО Минсельхоз РФ, Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН и ФИЦ Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН.
Современные подходы к созданию высокобелковых кормов
В основе инновационной технологии лежит биоконверсия газообразного метана с помощью бактерий Methylococcus capsulatus. Эти уникальные микроорганизмы активно потребляют метан, растворенный в воде, а также кислород и питательные соли. В результате быстрого размножения формируется биомасса с высокоценным белковым составом, которую затем просушивают и превращают в удобные гранулы для кормовых смесей.
Полученный биопротеин содержит до 71% белка, включающего оптимальный набор аминокислот: лизин, метионин, цистин, триптофан, аргинин, а также витамины и незаменимые микроэлементы. Этот натуральный продукт легко усваивается, отличается безопасностью и полностью соответствует современным требованиям по качеству, что подтверждено лабораторными исследованиями и соответствует российским стандартам ГОСТ.
От опытных образцов к промышленной реализации
Промышленный партнер в лице «Промпроект инжиниринг» уже ведет переговоры с АО «Биотех» о масштабировании и внедрении этой передовой технологии на российском и глобальном рынках. Коллектив работает над проектом под эгидой сразу нескольких ключевых государственных институтов развития науки. За несколько лет экспериментов и научных исследований были разработаны и внедрены эжекционные и традиционные биореакторы, обладающие эффективным массопереносом, что позволило добиться стабильно высокой продуктивности биосинтеза.
«Результаты нашей работы за последние годы во многом опережают мировой уровень, – комментирует главный научный советник проекта “Биопротеин” компании АО «Биотех» Максим Захарцев. – Нам удалось внедрить передовые технологии культивирования, подтвердить высокий уровень получаемого биопротеина по сравнению с лучшими зарубежными аналогами и создать условия для успешного промышленного внедрения». Экспериментальные партии продукции показали, что полученный биопротеин обладает всеми необходимыми показателями для использования в широкомасштабном кормопроизводстве.
Биопротеин — современная альтернатива для аквакультуры
По мнению экспертов, разработанный биопротеин способен стать не просто заменой рыьной муке, а и превосходить существующие премиальные добавки по ряду параметров. Продукт идеально подходит для различных видов аквакультуры: карповых, лососевых, осетровых рыб, морских деликатесных креветок. Особенно эффективно его применение на ранних этапах выращивания, когда молодняку требуется ускоренный набор массы и формирование крепкой иммунной системы.
Практика и мировой опыт убедительно демонстрируют, что биопротеин, разработанный на основе российских биотехнологий, обеспечивает высокую усвояемость корма, сбалансированное питание и оптимальное соотношение цена-качество. Как отмечает Максим Захарцев: «Наша продукция предоставит новые возможности как российским, так и зарубежным производителям рыбной продукции. По себестоимости биопротеин сопоставим с элитными сортами рыбной муки, но обладает расширенным составом полезных компонентов, что является уникальным предложением на рынке».
Партнерская экосистема для технологического прорыва
Разработка и реализация инновационной биопротеиновой технологии стали возможны благодаря консолидации усилий ведущих российских вузов — УрФУ, МФТИ, ИТМО, МГТУ им. Баумана — и профильных институтов РАН, таких как ФИЦ Биотехнологии, ВНИРО Минсельхоз РФ, Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе, ФИЦ Института катализа им. Г. К. Борескова. Многолетний опыт, компетенции в области микробиологии, химической инженерии и биотехнологий позволили создать уникальную экосистему партнерских проектов. Это гарантирует наличие перспектив для внедрения российского биопротеина как в России, так и на мировых рынках, способствуя продовольственной безопасности страны.
Оптимистичный взгляд в будущее биотехнологий
Технологический задел, созданный инженерными и научными командами УрФУ, «Промпроект инжиниринг» и АО «Биотех», свидетельствует о становлении России в роли одного из лидеров в сфере производства экологически чистых и эффективных кормовых добавок для аквакультуры. Внедрение этих решений не только откроет новые экспортные горизонты, но и создаст условия для появления прорывных продуктов для отечественного рыбоводства, снижения зависимости от импортных компонентов и повышения качества продовольствия.
Сочетание высокой эффективности биосинтеза, экологической чистоты и экономической целесообразности разработанного биопротеина обещает обеспечить долгосрочное развитие биоэкономики и укрепить международные позиции российских инноваций в сфере биотехнологий.
Современное производство биопротеина на базе природного газа становится одним из самых перспективных и востребованных направлений на рынке кормовых добавок и инновационных белковых продуктов. С каждым годом растет потребность в таких решениях: российский, китайский и мировой рынки ежегодно демонстрируют суммарный спрос, который достигает впечатляющих 60 миллионов тонн. Лидирующие позиции в глобальном производстве биопротеина удерживают компании из США и Дании, предлагая прогрессивные решения. В России активно развиваются технологии биопротеина в рамках трех научно-производственных центров. Ярким примером становится центр под эгидой «Промпроект инжиниринг», где сосредоточена команда талантливых генетиков, микробиологов, физиков, математиков и технологов. Их совместная работа позволяет добиваться выдающихся результатов и уверенно конкурировать на международной арене.
Инновационные подходы и технологическая основа
Преобразование природного газа в биопротеин — задача многослойная и сложная. Для разработки эффективной и масштабируемой технологии были привлечены специалисты ведущих научных школ, включая команду УрФУ, участвующую в проекте «Приоритет-2030». Эксперты УрФУ занимались расчетом оптимальных условий внутри реакторов: при помощи математического моделирования и суперкомпьютерных вычислений специалисты физического направления анализировали, как ведет себя среда в ходе процесса. Особое внимание уделялось правильному сочетанию газа и жидкости для достижения максимальной эффективности перемешивания — ключевого фактора для качества конечного продукта.
Илья Стародумов, ведущий научный сотрудник лаборатории многофазного моделирования УрФУ, рассказывает: «Наши исследования посвящены задачам мультифазной гидродинамики и биоинженерии в области газовой ферментации. Нам удалось подобрать оптимальные параметры работы оборудования и обеспечить равномерное распределение пузырьков газа в реакторе. Это не только влияет на безопасность всего процесса, но и напрямую сказывается на экономической эффективности, а также на жизнеспособности и размножении бактерий, отвечающих за синтез белка».
Преодоление технологических сложностей
Одна из существенных задач, которая встает перед разработчиками биопротеина из природного газа, — это растворение метана в жидкости. Природный газ проявляет выраженные гидрофобные свойства, поэтому стандартные ферментеры не подходят для таких процессов. Требуются специальные биореакторы, способные обеспечить эффективный контакт между газовой и жидкой фазой. От выбора конфигурации реактора, параметров перемешивания и энергетических затрат зависит не только стоимость конечного продукта, но и возможность конкурировать с мировыми производителями. Переход от лабораторных установок к промышленным производственным линиям — это особый этап, требующий дополнительного масштабирования и тщательного просчета всех деталей. В этом большую роль сыграли передовые методы компьютерного моделирования, которые позволили просчитать сложные взаимодействия задолго до их практической реализации.
«На этапе масштабирования мы столкнулись с необходимостью учитывать свойства процесса на больших объемах. Моделирование помогло тщательно подготовиться, выявить возможные узкие места и рационализировать технологию ещё до запуска в реальных промышленных условиях», — отмечает Илья Стародумов.
Масштаб сотрудничества и вклад научного сообщества
Научный и технологический прогресс в производстве биопротеина стал возможен благодаря слаженной совместной работе специалистов из разных вузов и исследовательских организаций. В реализации проекта принимали участие эксперты МФТИ, ИТМО, МГТУ им. Баумана, УрФУ, ФИЦ Биотехнологии РАН, ВНИРО Министерства сельского хозяйства РФ, Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН и ФИЦ Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. Такой междисциплинарный подход позволяет гармонично сочетать новейшие научные достижения и практические разработки для вывода российских технологий на качественно новый уровень.
Перспективы развития и значимость для будущего
Биопротеин, получаемый с использованием природного газа, открывает новые горизонты для обеспечивания человечества доступными источниками белка и создания экологически безопасных кормовых добавок. Успехи российских ученых и инженеров свидетельствуют о высокой конкурентоспособности и потенциале отечественных решений в мировой индустрии. Развитие этого направления способствует укреплению технологической независимости страны, формированию новых рынков сбыта и повышению качества жизни, а также играет важную роль в достижении устойчивого развития. Современные методы проектирования, сотрудничество лучших умы страны и настойчивое стремление к инновациям — надежный фундамент для уверенного движения вперед.
Российские ученые совершенствуют технологии биопротеина
Отечественные исследователи добились значимого прогресса в создании инновационных методов получения биологического белка. Благодаря их усилиям процесс производства биопротеина стал гораздо эффективнее, что позволяет расширить его использование в пищевой промышленности. Новая технология основана на глубокой переработке биоматериалов с применением современных биохимических методов, что гарантирует высокое качество конечного продукта и экологичность производства. Особое внимание уделяется устойчивости новых методов и снижению затрат на энергию, что делает процесс более экологичным и рентабельным.
Преимущества и перспективы применения
Современные методы получения биопротеинов открывают широкие возможности для внедрения в различные отрасли — от пищевой промышленности до фармацевтики и сельского хозяйства. Использование биопротеина способствует обогащению рациона человека безопасным и доступным источником белка, улучшая качество питания и снижая зависимость от традиционных мясных продуктов. Помимо этого, новая технология позволяет снизить выбросы парниковых газов и минимизировать воздействие на окружающую среду, что особенно актуально в условиях экологических вызовов. Российские ученые продолжают работать над оптимизацией процессов, чтобы биопротеины могли уверенно занять своё достойное место на рынке инновационных продуктов питания. Ожидается, что дальнейшие разработки сделают технологии ещё более стабильными, а их применение — более массовым, доступным и безопасным для здоровья людей и планеты.
