Безотходное производство сегодня является одним из важных трендов в самых разных отраслях экономики. Отсутствие отходов повышает рентабельность, дает дополнительные рабочие места, снижает экологические нагрузки на окружающую среду.

Сегодня специалисты Университета ИТМО предлагают целый ряд технологий, которые позволят перерабатывать в полезный продукт с высокой добавочной стоимостью те части рыбы, которые раньше было принято минимально использовать или же не использовать вообще. Корреспондент побывал в одной из лабораторий вуза и узнал, что можно сделать из рыбьей кожи, а также зачем могут пригодиться отходы аквакультуры.

Рыба – один из важнейших продуктов в рационе человека. Многие национальные, особенно азиатские, кухни полностью или почти полностью построены на ней, а также на приготовлении других даров моря: креветок, кальмаров, мидий. Тем не менее, рыбная ловля, как и выращивание рыбы по методу аквакультуры, несет за собой большое количество отходов, что снижает рентабельность производства и бьет по экологии.

Над тем, как повысить интенсивность использования рыбы, работают ученые из разных стран, в том числе думают над этим на факультете пищевых биотехнологий и инженерии Университета ИТМО. Профессор Елена Куприна встречает нас на пороге своей лаборатории. По стенам здесь висят плакаты с видами рыб: корюшковые, камбаловые, лососевые. Под ними стоят пробирки и склянки, в которых хранятся препараты, идут реакции и держатся полученные в результате опытов вещества.

«Проблема переработки вторичных сырьевых ресурсов очень актуальна, – рассказывает профессор Куприна. – При переработке рыбы и других продуктов моря образуется от 30 до 50% отходов. Это хвосты, головы, приголовки, иногда кожа – все это содержит почти столько же белков, жиров и углеводов, что и так называемые ценные части рыбы. Однако надо эти полезные вещества оттуда эффективно извлечь. Как мы понимаем, филе из всего этого сделать нельзя, но, правильно организовав технологический процесс, привлекая современные, в частности электрофизические методы воздействия и инновационные технологии, можно без использования химических реагентов, добиться того, что почти 100% этих частей могут быть переработаны в белковый концентрат, рыбий жир, богатый омега 3 жирными кислотами и фосфолипидами, и минеральный концентрат с различными макро- и микроэлементами. Работы в этом направлении были начаты в ОАО “Гипрорыбфлот” Санкт-Петербурга, который в настоящее время закрыт, и я надеюсь, что в стенах ИТМО эти исследования получат новое развитие на более высоком качественном уровне».

Конечно, отходы образуются и при переработке млекопитающих, но отходы от переработки морской рыбы на сегодня остаются наиболее ценным экологически чистым источником БАВ. Если в качестве отхода использовать кожу морских рыб, то при переработке, по словам ученой, будет получен экологически чистый коллагеновый концентрат– ценнейший БАД.

«Выделенный коллаген мы использовали и для получения биоразлагаемых съедобных пленок для пищевых продуктов. Нами разработан новый сополимер на основе белков и полисахаридов гидробионтов, не имеющий аналогов в мире. Из кожи одной трески можно получить до 1 м2 съедобной пленки», – комментирует Елена Куприна.

Модернизация аквакультуры

Одна из последних разработок лаборатории – метод переработки рыбьей крови. Опытные результаты по этой технологии получены буквально несколько дней назад. Елена Куприна показывает колбы с результатами эксперимента.

«При заготовке рыбы одна из важных процедур – обескровливание, – поясняет она. – Когда рыбу достают из воды, ее нужно в течение 40 минут обескровить, иначе ее не получится правильно хранить, снижаются вкусовые качества и т.д. Для этого используется на одну часть рыбы две части чистой воды. В течение сорока минут вода наполняется кровью и слизью рыбы, что превращает ее в кровяной гель, который потом сливается в водоем или в канализацию. Соответственно, существует проблема очистки – мы предложили новый электросорбционный способ обработки этого геля».

В ходе электролитических процессов вода вновь очищается от примесей, а также получается концентрированный сгусток белковых и других веществ крови. Этот концентрат, утверждает Куприна, затем может быть использован для производства биологически активных добавок, а также для нужд пищевой промышленности. Особенно актуально это может быть для хозяйств, занимающихся аквакультурой, поскольку поможет снизить нагрузку на водоемы, в которых создаются рыбные фермы, а также повысит рентабельность их работы в целом.

С нерестовыми изменениями

Горбуша и дальневосточный лосось, кета – роскошные рыбы с красным мясом, которые продают за весьма большие деньги в виде стейков, слабосоленого филе и других продуктов. Однако существует целая категория консервов, котлет, рыбного фарша из горбуши и кеты, которая идет под маркировкой «с нерестовыми изменениями». Дело в том, что многие лососевые нерестятся только один раз в жизни, после чего погибают.

Сразу после нереста некоторую часть такой рыбы, еще пока она жива, вылавливают. Продукция, изготовленная из такой рыбы, не вредна, однако вкусовые качества и внешний вид уже не позволяют продать ее задорого.

«Такая рыба по питательной ценности чуть менее полезна, чем обычный лосось, так как в ходе нереста рыба истощается, но в ней все же много белка, по-прежнему достаточно рыбьего жира, хоть и меньше, чем в неотнерестившейся рыбе. Встает проблема, как ее рационально использовать. Обычно из нее делают фарш, консервы, мы же разработали комплексную технологию переработки этих рыб с получением продуктов с высокой добавленной стоимостью. Сушеные снеки из фарша, когда перемолотое мясо не замораживается, а высушивается. Также плавники, кожу, прочие отходы мы предложили использовать в качестве ценного корма собак и кошек. Кожа высушивается в лакомство, что-то типа искусственной косточки, которую можно погрызть. Обрезки и кости перерабатывают для добавки в корма, чтобы обогатить их кальцием, коллагеном и другими питательными веществами, необходимыми для костей и суставов вашего животного», – рассказывает Куприна.

Фабрика в контейнере

Сейчас зачастую рыба обрабатывается не на консервном заводе на берегу, а непосредственно в море, где идет разделка, потрошение, нарезка и заморозка филе. В ходе этой работы нередко образуется большое количество отходов – иногда кости, иногда кожа, иногда плавники или головы. Современные судовые фабрики позволяют делать кормовую муку из несъедобных частей рыбы. Но такое оборудование установлено далеко не на всех работающих в российских водах судах. Если же отходы нет возможности переработать, то их чаще всего просто выбрасывают за борт.

Ученые ИТМО предлагают комплекс оборудования для электролизной переработки этих субпродуктов в белковый концентрат, рыбий жир и другие полезные полуфабрикаты, которые легко можно транспортировать и затем легко перерабатывать. Оборудование работает автоматически и требует только одного оператора. Все оно помещается в сравнительно небольшой контейнер, который можно установить на любое судно, где ведется первичная переработка рыбы.

«Основа нашего комплекса – специальные электролизеры особой конструкции с анодами высокой стойкости к износу и низким энергопотреблением. Расходный материал для комплекса – только электрическая энергия. Эта установка использует способность воды при электролизе нарабатывать щелочь и кислоту. За счет этого процесс ускоряется – с одной стороны экстрагирование белка, жира идет за счет pH, с другой стороны, за счет воздействия электрического поля, это ускоряет процесс. Кожа перерабатывается в рыбий жир медицинского качества и белок, к примеру», – поясняет Куприна.

Такое оборудование просто встраивается в технологическую цепочку обработки рыбы на судне и производит жир, белковый концентрат и другие полезные вещества, которые востребованы рынком, чем снижает количество отходов практически до нуля, при этом повышая рентабельность каждого рейса.