О необходимости разработки базового профиля "Пищевая биотехнология гидробионтов"

PROMISING TRAINING METHODS FOR THE INDUSTRY PROFESSIONALS

УДК 664. 951 + 637. 356

О необходимости разработки базового профиля

«Пищевая биотехнология гидробионтов»

Анализ поступательного развития практически всех стран с рыночной экономикой показывает, что одним из базовых направлений их успешного существования стала биотехнология, которая обеспечивает преобразование веществ в химической, фармацевтической, нефтегазовой, пищевой и многих других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве [11]. Применительно к нашей стране следует констатировать, что биотехнология также входит в перечень стратегических направлений, причем, особое внимание уделяется ее развитию в пищевой промышленности. Это обусловлено тем, что современная биотехнология обеспечивает комплексную переработку сырья, резкую интенсификацию производства, получение продукции с заданными качественными показателями, а также синтез органических кислот, жиров, ферментов, аминокислот и многих других веществ, т.е. речь идет о практически безграничных возможностях для развития пищевой технологии и производства продуктов питания [1].

В то же время до сих пор у некоторой части населения возможности биотехнологии вызывают определенные беспокойства в связи с возможным негативным влиянием «искусственных» продуктов. Однако эти опасения безосновательны, поскольку безопасность применения каждого биотехнологического приема подтверждается комплексными медико-биологическими исследованиями [4, 11, 12]. Кроме того, создание новых технологических решений в пищевой промышленности в большинстве случаев основано на целенаправленном использовании естественных ферментных систем самих биологических объектов.

Применительно к рыбной промышленности можно констатировать, что возможности применения принципов биотехнологии практически безграничны и подавляющее большинство изделий изготавливаются с использованием естественных ферментативных и микробиологических процессов, в зависимости от условий протекания которых происходит порча полуфабриката или

Ключевые слова: бакалавриат; гид-робионты; компетенции; пищевая биотехнология; профиль подготовки.

Key words: Bachelor's programme; hydrocoles; competencies; food biotechnology; training profile.

формируются органолептические показатели готовых продуктов [1, 2, 3, 9, 10].

Разнообразие видов, значительная плотность популяций, высокая продуктивность многих гидробион-тов и уникальный химический состав делают их не только важными источниками белка, но и перспективным сырьем для производства различных биологически активных веществ (гидролизаты, ароматизаторы, незаменимые аминокислоты, ферменты, ДНК и РНК, полиненасыщенные жирные кислоты, хитин, хитозан, D-глюкозамин, витамины, минеральные вещества и т. д.), которые могут быть использованы в качестве функциональных ингредиентов, оказывающих лечебное и лечебно-профилактическое и иное воздействие на организм человека [5, 13, 14].

В настоящее время актуальное направление развития биотехнологии - поиск новых, экологически чистых и возобновляемых источников энергии. В рыбной промышленности таким источником может быть рыбий жир, который можно использовать в качестве добавки к нефтетоп-ливу, после извлечения из жира наиболее ценных компонентов, например непредельных жирных кислот типа щ-3. Данная практика широко применяется в некоторых странах Юго-Восточной Азии.

Исследования в биотехнологии в прошлом и в настоящее время имеют постоянную высокую динамику, поскольку базируются на интересах

И.Н. Ким, канд. техн. наук, профессор, В.В. Кращенко, канд. техн. наук, доцент Дальрыбвтуз, г. Владивосток Т.Н. Пивненко, канд. биол. наук, профессор ТИНРО-центр, г. Владивосток

бизнеса. В частности, еще с середины ХХ века крупные компании типа Nestle, Nescafe и Coca-Cola длительное время финансировали исследования сенсорно привлекательных компонентов кофе, какао, кондитерских и многих других изделий и создание их синтетических заменителей [3].

В утвержденной Правительством РФ Концепции развития рыбного хозяйства на период до 2020 г. говорится о необходимости повышения эффективности переработки водных биологических ресурсов за счет внедрения технологий глубокой и комплексной переработки сырья. Собственно, речь идет о профессиональной деятельности биотехнологов [1, 5].

До перехода системы высшего профессионального образования на уровневую подготовку элементы биотехнологии гидробионтов в ры-

Направление «Биотехнология» представляется перспективным в плане реализации профилей, которые отражали бы специфику сырьевой базы того или иного региона.

бохозяйственных вузах преподавались в рамках образовательной программы специальности «Технология рыбы и рыбных продуктов», но занимали незначительный объем [14].

Подготовку кадров данного направления по стандартам второго поколения осуществляли по специальности 240902.65 «Пищевая биотехнология». В стандартах третьего поколения (ФГОС ВПО) предусмотрена подготовка бакалавров по направлению 240700 «Биотехнология», а профили подготовки кадров для

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ФОРМЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ДЛЯ ОТРАСЛИ

ТЕМА НОМЕРА |

отдельных отраслей в данном стандарте отсутствуют, что отличает его от других стандартов.

Сегодня направление «Биотехнология» представляется перспективным в плане реализации профилей, которые отражали бы специфику сырьевой базы того или иного региона [6]. Учитывая рыбную специфику Дальневосточного региона, в Даль-рыбвтузе разработан профиль подготовки «Пищевая биотехнология гидробионтов», который значительно переплетен с профилем подготовки «Технология рыбы и рыбных продуктов», поскольку между данными специальностями достаточно сложно провести четкую границу [14]. За последнее десятилетие произошли кардинальные изменения в подготовке профильных кадров для рыбной отрасли, обусловленные изменениями не только промышленных технологий, связанных с переработкой практически всего видового состава водных биологических ресурсов, но и с вовлечением в переработку ранее технологически незначимых органов и тканей гидробионтов и созданием на их основе новых видов продукции [4, 13].

Прежде всего, изменения коснулись традиционных технологий переработки гидробионтов, в частности, за счет снижения уровня содержания поваренной соли в готовой продукции, использования щадящей тепловой обработки и биотехнологических приемов, обусловивших применение различных пищевых добавок, ферментов, новых упаковочных и иных материалов [1, 5]. Классической иллюстрацией данного утверждения служат пресервы типа «Матье», изготовленные с использованием созревателей, что позволило изготавливать их из слабо созреваю-

Основная образовательная программа по профилю «Пищевая биотехнология гидробионтов» выполнена в строгом соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению подготовки.

щих рыб. Или использование ферментов для удаления ястычной оболочки лососевой икры, значительно повышающее выход готового продукта [8].

Кроме того, значительно расширился ассортимент продуктов специального назначения - детских, функ-

циональных, лечебно-профилактических, диетических, а также биологически активных веществ (БАВ) к пище и продуктов, содержащих их [7]. Основные требования, предъявляемые к перечисленным видам изделий: высокие органолептические свойства, максимальное сохранение биологической ценности, безопасность для потребителя, устойчивость в хранении [4, 5].

Реализация профиля «Пищевая биотехнология гидробионтов» позволит расширить представление студентов о значимости биологически активных веществ (БАВ) гидроби-онтов, совершенствование технологий которых будет способствовать рациональному использованию вторичного сырья, разработке новых технологий БАВ и снижению вредного воздействия отходов на окружающую среду.

Название разработанного профиля полностью отвечает современным концепциям предприятий, занимающихся переработкой гидробионтов и соприкасающихся в процессе своей производственной деятельности с проблемой утилизации отходов производства, видовой состав которых достаточно разнообразен. Например, отходы только от разделки рыбы (внутренности, головы, плавники, кожа, кости и т. п.) составляют около 50 % ее массы, и в настоящее время используются очень нерационально [10]. Кроме того, в уловах прибрежного рыболовства присутствует сырье, которое по традиционным технологиям не обрабатывается или не используется в пищевых целях.

Разработанная нами основная образовательная программа по профилю «Пищевая биотехнология гидробионтов» выполнена в строгом соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению подготовки, утвержденного приказом Мин-обрнауки РФ № 816 от 22.12.2009 г.

Учебный план рассчитан на 208 недель (4 года обучения), по которому предусмотрены две учебные и одна производственная практики, а также итоговая государственная аттестация, представленная государственным экзаменом и защитой выпускной квалификационной работы. Теоретический курс составил 132 недели, продолжительность промежуточных аттестаций - 22 недели, длительность практик - восемь недель, время, отведенное на итоговую государственную аттестацию - восемь недель, каникулы - 38 недель.

Учебная нагрузка студентов не превышает 54 академических часа в неделю, включая все виды аудиторной и внеаудиторной (самостоятель-

ной) учебной работы по освоению основной образовательной программы. Максимальный объем аудиторных учебных занятий студентов очной формы обучения при освоении образовательной программы не превышает 27 ч в неделю. В указанный объем не входят обязательные аудиторные занятия по физической культуре.

В базовые части учебных циклов включены базовые дисциплины в соответствии с требованиями ФГОС ВПО. В вариативных частях учебных циклов сформированы перечень и последовательность дисциплин в соответствии с профилем подготовки.

В ходе подготовки бакалавров по профилю «Пищевая биотехнология гидробионтов» предусмотрено освоение 19 дополнительных профессиональных компетенций, которые разработаны для оценки способности и готовности применять профессиональные знания и умения, полученные в ходе изучения профильных дисциплин.

Профильность обучения реализуется в рамках вариативных частей математического и естественнонаучного и профессионального циклов учебного плана. В состав первого цикла включены такие дисциплины, как «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа», «Химия пищи», «Концепция современного естествознания», которые органично дополняют содержание базовой части, делая ее лаконично законченной и профессионально наполненной.

Вариативная часть профессионального цикла содержит следующие дисциплины профессиональной направленности: «Биохимия сырья водного происхождения и биохимические процессы при его технологической обработке», «Процессы и аппараты биотехнологической переработки гидробионтов», «Пищевая безопасность сырья водного происхождения», «Биологически активные вещества и функциональные продукты питания на основе гидробион-тов», «Технология биопродуктов на основе белков, липидов и углеводов сырья водного происхождения», «Биохимия и технология водорослей и морских трав», «Комбинированные и аналоговые продукты на основе гидробионтов», «Методы культивирования микроорганизмов для продуктов биотехнологии», «Моле-кулярно-биологические и физико-химические методы анализа биокатализаторов» и др. Представленные дисциплины позволяют практически полностью охватить профессиональную деятельность бакалавра по про-

PROMISING TRAINING METHODS^FOR^THEjNDU|TRYpROFESSIONALS

филю «Пищевая биотехнология гид-робионтов».

Подбор состава дисциплин вариативной части профессионального цикла направлен, прежде всего, на целевую подготовку выпускников для рыбоперерабатывающих предприятий, эффективная деятельность которых должна базироваться на знаниях процессов, характерных для производства биологически ценных продуктов и биологически активных добавок к пище из гидробионтов, в том числе и из отходов их переработки.

Дисциплины, входящие в состав вариативной части, в полном объеме реализуют компетентностный подход в подготовке биотехнологов, включающий основные требования к профессиональной характеристике и подготовленности выпускника по профилю «Пищевая биотехнология гидробионтов», а именно: понимать сущность и значение основных биохимических процессов, происходящих на биохимическом уровне на стадиях технологической обработки сырья водного происхождения; применять полученные знания, умения и навыки для выбора оптимальных параметров биотехнологических процессов и подбора оборудования для переработки гидробионтов; обеспечивать качество и безопасность продуктов биотехнологии из гидробионтов в соответствии с требованиями нормативных документов; владеть основными методами определения показателей безопасности сырья и готовой продукции; понимать значение биологически активных веществ гидробионтов в рационе питания; владеть основами производства биологически активных добавок и иметь практические навыки их использования в технологии функциональных продуктов питания; понимать сущность и значение основных классов макронутриентов, их биологические функции и технологические свойства; знать основные технологии биопродуктов, их аппаратурное обеспечение; использовать знания биохимии в технологии выделения БАВ из водных растений; владеть навыками переработки водорослей и морских трав; применять полученные знания, умения и навыки для выбора рациональных схем производства аналогов и комбинированных пищевых продуктов из гидроби-онтов, оценивать эффективность технологии; понимать сущность физико-химических свойств биополимеров, структурообразователей и владеть навыками их использования в биотехнологии; применять полученные знания, умения и навыки для

выбора сырья, ферментов или их комплексов для получения ферментных гидролизатов и продуктов на их основе; иметь понятие о конструировании биоорганических катализаторов с заданными свойствами на основе ферментов или ферментных комплексов и разработке на их базе эффективных и экологически чистых биохимических технологий; понимать сущность и значение ферментативного катализа, основ энзимо-логии, методов иммобилизации ферментов и клеток, принципов иммунного анализа; применять полученные знания, умения и навыки для управления кинетикой роста микроорганизмов с образованием продуктов метаболизма; владеть основными методами их культивирования; использовать биотехнологические методы и приемы промышленного производства высококачественных, биологически полноценных, безопасных продуктов питания; обеспечивать качество и безопасность продуктов биотехнологии в соответствии с требованиями нормативных документов; понимать сущность и значение производственной санитарии для обеспечения качества биопродуктов и безопасности биотехнологических производств.

Таким образом, в соответствии с концепцией развития рыбного хозяйства России нами разработан профиль подготовки «Пищевая биотехнология гидробионтов» квалификации бакалавр, полностью соответствующий действующему ФГОС ВПО и базирующийся на общетеоретической, биотехнологической и инженерной подготовке, где органично сочетаются фундаментальное и прикладное образование. Реализация данной образовательной программы позволит сформировать у обучающихся необходимые профессиональные и общекультурные компетенции, а также развить у будущих специалистов способности разрабатывать и внедрять безотходные технологии с комплексным использованием бе-локсодержащего малоценного и вторичного сырья.

Внедрение принципов биотехнологии позволит рыбоперерабатывающим предприятиям интенсифицировать традиционные технологические процессы, разрабатывать и получать белковые препараты из непромысловых гидробионтов и отходов промысловых рыб, а также значительно расширить ассортимент изготавливаемых продуктов и их аналогов, что позволит предприятиям занять устойчивое положение на рынке.

Внедрение принципов биотехнологии позволит рыбоперерабатывающим предприятиям интенсифицировать традиционные технологические процессы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Биотехнология морепродуктов/ под ред. О.Я. Мезеновой. - М.: Мир, 2006. - 560 с.

2. Блэкберн, К.В. Микробиологическая порча пищевых продуктов/К.В. Блэкберн. - СПб.: Профессия, 2008. -784 с.

3. Сенсорный анализ продуктов из гидробионтов/Г.Н. Ким [и др.]. - М.: Колос, 2008. - 553 с.

4. Пищевая безопасность гидробионтов/Г.Н. Ким [и др.]. - М.: Моркни-га, 2011. - 647 с.

5. Барьерная технология гидробионтов/Г.Н. Ким [и др.]. - СПб.: Научный проспект, 2011. - 336 с.

6. Ким, И.Н. Формирование профессиональных компетенций при подготовке технологов рыбоперерабатывающих производств/И.Н. Ким, С.В. Лиси-енко//Пищевая промышленность. -2011. - № 12. - С. 22-25.

7. Коденцова, В.М. Пищевые продукты, обогащенные витаминами и минеральными веществами: их роль в обеспечении организма микронутриента-ми/В.М. Коденцова, О.А. Вржесинс-кая//Вопросы питания. - 2008. - Т. 77. - № 4. - С. 16-25.

8. Купина, Н.М. Влияние условий обработки ястыков горбуши ферментным препаратом на качество соленой икры/Н.М. Купина, Н.Б. Стародубцева, Ю.И. Долма-тов//Известия ТИНРО-центра «Технология и биотехнология обработки гидробионтов». - 1997. - Т. 120. - С. 49-52.

9. Маслова, Г.В. Роль гидробионтов в питании человека/Г.В. Маслова//Рыб-ное хозяйство. - 2007. - № 1. - С. 25-27.

10. Мезенова, О.Я. Морская биотехнология в России: перспективы разви-тия/О.Я. Мезенова//Пищевая промышленность. - 2008. - № 10. - С. 48-50.

11. Рогов, И.А. Биотехнология и пищевые продукты/И.А. Рогов, А.И. Жа-ринов//Вопросы питания.- 1995.-№ 4. - С. 38-42.

12. Рогов, И.А. Интеграция науки и образования - гарантия подготовки высококвалифицированных кадров/И.А. Рогов, Е.И. Титов//Пищевая промышленность. - 2008. - № 10. - С. 12-14.

13. Сафронова, Т.М. Сырье и материалы рыбной промышленности/Т.М. Сафронова, В.М. Дацун. - М.: Мир, 2004. - 272 с.

14. Технология рыбы и рыбных продуктов/под ред. А.М. Ершова. - М.: Колос, 2010. - 1064 с.