في روسيا، يُحتفل بيوم عمال الصناعات الزراعية والمعالجة سنويًا في الأحد الثاني من شهر أكتوبر. وفي عام 2025، سيصادف هذا العيد المهني الثاني عشر من الشهر. سيحتفل به ليس فقط العاملون الميدانيون والمتخصصون ومديرو المؤسسات الزراعية الصناعية، وعمال تصنيع الأغذية، ومنتجو الأغذية، بل سيحتفل به أيضًا باحثو التكنولوجيا الحيوية في جامعة جنوب الأورال الحكومية الذين يقدمون مساهمات علمية مهمة في حل المشكلات الملحة في المجمع الزراعي الصناعي.
على مدار السنوات القليلة الماضية، دأب فريق البحث في المدرسة العليا للعلوم الطبية والبيولوجية بجامعة جنوب الأورال الحكومية على اقتراح حلول تكنولوجية جديدة لمواجهة التحديات الكبيرة في مجال الأمن الغذائي والتنمية الاقتصادية المستدامة في المنطقة. وفي مختبرات الجامعة، وبالتعاون الوثيق مع وزارة الزراعة الإقليمية، وبالتركيز على الموارد الغذائية في منطقة تشيليابينسك، يطور العلماء مناهج جديدة لمعالجة المواد الخام الغذائية لإنتاج منتجات غذائية فريدة ذات فوائد وقائية صحية محددة.
بدعم من منحة إقليمية من صندوق العلوم الروسي، بقيادة إيرينا بوتوروكو، دكتوراه في علوم الهندسة وأستاذة في المدرسة العليا للعلوم الطبية والبيولوجية، طوّر باحثون من قسم الأغذية والتكنولوجيا الحيوية بجامعة جنوب الأورال الحكومية تقنيةً لتطهير الحبوب وحصلوا على براءة اختراعها باستخدام التأثيرات غير الحرارية للبلازما الباردة والموجات فوق الصوتية.
تعمل هذه الطريقة الفريدة على تعطيل العفن السام بأمان في بيئة ذات غازات منخفضة التأين وتأثيرات التجويف، دون الإضرار بوظائف الحبوب أو الحفاظ على خصائصها المفيدة. هذا يجعلها طريقة واعدة لتطهير الحبوب في مختلف مراحل الإنتاج والتخزين في المجمع الزراعي الصناعي. يمكن استخدام الحبوب المعالجة بأمان لأغراض الغذاء والأعلاف.
أثبت فريق البحث أن طريقة المعالجة المقترحة أداة فعالة لتنظيم جودة بذر الحبوب.
ولتقليل مخاطر هدر الغذاء، طوّر باحثو الجامعة تقنيةً لإنتاج الإيثانول الحيوي من حبوب قمح منخفضة الجودة ومعيبة. ويعد النهج الهجين المقترح غير شائع في روسيا لتكنولوجيا الإيثانول، وكان مطورو تشيليابينسك هم أول من استخدمه للحبوب المهملة.
«في بحثنا، استخدمنا تقنيتين تقليديتين لإنتاج الإيثانول الحيوي. ولتكثيف تفاعلات العملية وزيادة إنتاج الإيثانول، نستخدم التأثيرات غير الحرارية للبلازما الباردة والموجات فوق الصوتية، كما صرّح أرتيم مالينين، الأستاذ المساعد في قسم الأغذية والتكنولوجيا الحيوية بجامعة جنوب الأورال الحكومية. حيث أضاف: لا تقتصر هذه الطريقة على إنتاج إيثانول عالي الجودة فحسب، بل تُسرّع أيضًا عملية التخمير بأكثر من الضعف».
في إطار المشروع الوطني «الدعم التكنولوجي للاقتصاد الحيوي»، تعمل سفيتلانا ميرينكوفا، الأستاذة المشاركة في قسم الأغذية والتكنولوجيا الحيوية بجامعة جنوب الأورال الحكومية، على تطوير تقنيات موفرة للموارد لمعالجة متقدمة لمسحوق بذور الكتان الناتج عن الاستخلاص الميكانيكي للزيت. كما اقترحت تقنية جديدة وفريدة لإنتاج مشروب بروبيوتيك مُخمّر قائم على مستحلب، مُشتق من مسحوق بذور الكتان.
تعمل ألينا روسكينا، الأستاذة المشاركة في القسم، على تطوير تقنيات معالجة متقدمة للبطاطس الأورالية، وحصلت على براءة اختراع لطريقة بالموجات فوق الصوتية لتعديل نشا البطاطس. بعد هذه المعالجة، يصبح المنتج مكونًا فعالًا للغاية، وظيفيًا، تقنيًا، ومفيدًا غذائيًا لإنتاج منتجات غذائية وقائية ومُخصصة لمرضى السكري.
«أوضحت ألينا روسكينا: نستخرج النشا الطبيعي (البسيط) من البطاطس ونُعدّل بنيته باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية. في أغلب الأحيان، يُعدّل النشا باستخدام مواد كيميائية، وهو أمر ضار بالصحة. تعديلنا بالموجات فوق الصوتية الآمن لا يُحسّن بنيته فحسب، بل يجعله مفيدًا أيضًا. يعمل جزء الأميلوز المُستخرَج كألياف غذائية بريبيوتيك، ولا يُهضم في الجهاز الهضمي العلوي، مما يُوفّر خصائص مضادة للالتهابات ومعدلة للمناعة، وهو ما أثبتته التحليلات بطريقة in silico الحاسوبية».
تُعدّ جذب استثمارات من شركاء صناعيين مُحتملين من المهام المهمة لجامعة جنوب الأورال الحكومية اليوم، مما يُسهّل تطوير مشاريع بحثية واعدة وتحقيق نتائج تطبيقية جديدة تُسهم في تعزيز الصحة العامة وإطالة العمر.