Современная пищевая инженерия

Рынок пищевых продуктов для здорового питания является стратегическим в соответствии с государственной политикой в сфере мотивации населения к здоровому образу жизни, а разработка технологических решений по созданию функциональных продуктов питания соответствует приоритетным направлениям научно-технологического развития РФ (Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации, утверждена Указом Президента РФ от 28 февраля 2024 г. № 145).

Профиль Современная пищевая инженерия направлен на формирование компетенций, позволяющих на основе наукоемких технологий создавать конкурентоспособную высокотехнологичную пищевую продукцию для здорового питания населения Российской Федерации.

При современном стремительном темпе жизни и большой загруженности население всего мира сталкивается с проблемой обеспечения здоровым, безопасным и качественным питанием, соответствующим по нутриентому составу и энергетической ценности физиологическим потребностям конкретного индивидуума. Актуальными задачами для нашей страны являются:

• расширение ассортимента функциональных пищевых продуктов с включением в рецептуры высококачественных ингредиентов отечественного производства;
• применение нетрадиционных сырьевых ресурсов;
• улучшение технологий производства, обеспечивающих импортозамещение;
• максимальная безопасность и качество готовых изделий.

Помощниками в решении данной задачи могут стать передовые производственные компании, а также цифровые сервисы, специализирующиеся на производстве и доставке персонализированного питания. Участникам профиля пробуют свои силы в качестве представителей команды одной из таких передовых производственных компаний и пытаются решить технологическую задачу заключительного этапа по разработке персонализированного рациона питания и «еды будущего».

Для разработки такого рациона питания и функциональных пищевых продуктов необходимо обработать и провести анализ большого количества информации числового характера, такой, например, как химический состав пищевых продуктов или физиологические потребности организма человека в пищевых веществах. Поэтому методология создания персонализированных рационов и пищевых продуктов, являющаяся основой для заданий профиля, сформирована на применении цифровых технологий и электронных баз данных.

Задания включают:

• работу по построению и анализу цифрового нутритивного профиля потребителя;
• выполнение биоимпедансного анализа состава его тела;
• разработку персонализированного рациона и инновационного пищевого продукта;
• проведение физико-химических испытаний прототипов и осуществление их подготовки к производству в промышленных масштабах.

В распоряжении участников находится модель с антропометрическими характеристиками, физической нагрузкой, среднестатистическим рационом питания и результатами медицинского обследования потребителя.

При выполнении заданий используются специализированные программные продукты и современные информационные технологии. Командам необходимо провести анализ нутритивного статуса потребителя. В рацион необходимо включить разработанную индивидуально каждой командой рецептуру инновационного пищевого продукта «еды будущего» с обоснованием технологии его производства и положительного эффекта для потребителя.

При выборе технологических процессов и режимов команды руководствуются следующими принципами, а именно, пищевой продукт должен:

• отвечать требованиям качества и безопасности;
• быть персонализированным и инновационным с точки зрения соотношения органолептических характеристик, ингредиентного состава и функциональных свойств для целевого потребителя;
• включать нестандартные технологические решения.

В лабораторно-производственных условиях с использованием современного оборудования команды осуществляют выработку прототипов предложенных продуктов и исследование их качественных характеристик. Для постановки разработанного продукта на промышленное производство они подбирают оборудование и составляют машинно-аппаратурную схему его производства.

Задача заключительного этапа — комплексная и интегративная, поэтому полное оптимальное ее решение чрезвычайно сложно, однако приблизиться к нему способна каждая команда. Качество и сложность используемых приближений отражает глубину понимания, знаний и уровень способностей участников.

Отборочные этапы и сопровождающие мероприятия по профилю спроектированы таким образом, чтобы в течение года постепенно ввести участников Олимпиады в контекст и основную технологическую задачу профиля, подготовить их к заключительному этапу.

Первый отборочный этап (дистанционный индивидуальный) состоит из решения предметных задач (химия, биология) и инженерного тура, направленных на приобретение участниками вводных знаний в области нутрициологии, пищевой химии, физиологии питания, технологии продуктов питания и оценки их качества.

Задача второго отборочного (командного) этапа является общей для всех членов команды. Она состоит из подзадач, представляющих собой упрощенные или видоизмененные подзадачи заключительного этапа. Они ориентированы на определенную роль, но при этом имеют взаимосвязь с другими подзадачами и могут использовать их решения в качестве исходных данных.

Важным элементом второго этапа является формирование команды и эффективное взаимодействие внутри нее. Участникам рекомендуется распределить обязанности в соответствии с выбранными ролями. При этом нелишне устраивать краткие обсуждения решения задачи между собой. Такое взаимодействие позволяет усилить как личные, так и командные навыки и найти наилучшее решение за достаточно сжатый период второго этапа.

На всех этапах для участников проводятся образовательные вебинары и мастер-классы, разрабатываются образовательные материалы.

Компетенции, приобретенные в профиле, могут быть применены выпускниками НТО в самых разнообразных современных областях пищевой инженерии: технологии пищевых производств, нутрициологии, проектировании технологических линий пищевого оборудования, экспертизе и контроле качества продовольственных товаров, маркетинге, инновациях в упаковке, использовании специализированных цифровых инструментов и баз данных.

Победители и призеры профиля Современная пищевая инженерия получают дополнительные баллы при поступлении в ведущие вузы России, принимают участие в научно-технологических проектных соревнованиях по биотехнологии, биоинженерии, медицине.