Понеділок, 31 серпня 2020 14:00

Щоб світ став екологічнішим – сумський науковець і стартапер Дмитро Бідюк про перспективи екотехнологій в Україні

Щоб світ став екологічнішим – сумський науковець і стартапер Дмитро Бідюк про перспективи екотехнологій в Україні Дмитро Бідюк. Презентація проекту у датсько-шведській компанії Arla Foods

Біопакети з натуральної харчової сировини, стаканчики для кави з кавового жмиху, здатні розкластися за 1-3 місяці та безпечні для довкілля, а тістяний посуд, смаколики з цвіркунами, ріжки для морозива з полуничного біопластику та веганське сало – їстівні та корисні для організму людини – це результати експериментів молодого й успішного вченого з Сум Дмитра Бідюка.

Дмитро Бідюк – старший викладач кафедри технології харчування Сумського національного аграрного університету. За освітою інженер-дослідник з технології харчування, він закінчив Харківський державний університет харчування та торгівлі, переїхав до Сум 5 років тому і став викладати у СНАУ. Каже, що за роки науково-викладацької роботи і сформувався той напрямок діяльності, яким займається зараз.

Сьогодні основний напрямок його роботи – розробка екологічного пакування, безпечного для навколишнього середовища, яке можна було б запустити у промислове виробництво.

Ми спілкуємося з Дмитром Бідюком у стінах лабораторії інноваційних технологій харчової продукції СНАУ. Зараз тут порожньо і тихо – карантин, пов’язаний з пандемією COVID 19, і взагалі час літніх канікул. А втім, саме в цих стінах народжувалися перші стартапи Дмитра та його студентів, спрямовані на збереження екології.

- Спочатку я вивчав процеси і технології виробництва продукції, – розповідає Дмитро Бідюк, – зацікавився, як можна виробляти екопродукцію, альтернативну пластику – причому, на обладнанні, яке вже існує на виробництвах. Першим кроком у цій справі стала участь у конкурсі стартапів, організованому Міністерством освіти і науки України у травні 2018 року. Разом з двома студентками університету Марією та Тетяною ми спільно представили на конкурсі у Києві свій проєкт зі створення екологічної біотари для гарячих напоїв. Я вибрав саме цю тему тому, що якраз працював із аспірантами, досліджуючи способи використання харчових структуроутворювачів. Зокрема, термостійкого желатину. Саме з цього матеріалу ми зробили ручним способом стаканчики, перевірили їх на міцність. Вони мали витримувати гарячі напої і при цьому бути екологічно безпечними. Переробляли їх разів з шість, бо спершу результат нас не задовольнив. На конкурсі нашу роботу відзначили (ми посіли 2-ге місце), і для мене це стало поштовхом, щоб продовжувати працювати в цьому напрямку й надалі.

200831 01

Дмитро Бідюк та його дівоча студентська команда зі своїми екостаканчиками

200831 02

Перемога у конкурсі в МОН, 2 місце, 2018 рік

200831 03

Успiх на виставці у Києвi

- Потім було ще багато експериментів та досліджень, додавали до складу біоматеріалу харчові барвники, наповнювачі – не їстівні, а такі, що можуть надати йому нових властивостей. Наприклад, кавовий жмих, який є харчовим відходом.

200831 04

Перший стаканчик з додаванням кавовоi гущi, отриманий в лабораторії

- Ви сказали, що участь у цьому конкурсі стала поштовхом для подальших ваших досліджень щодо створення біопластику.

- Так, трохи згодом ми уже презентували свої стаканчики у Швеції і Данії. До того ж, у нас був уже й новий стартап – пакетики з розробленої нами плівки, виготовленої на основі сировини з водоростей.

200831 05

Перше місце у номінації на конкурсі в Данії

200831 06

Участь у конкурсi в Швецiї

- Хто ваші однодумці, з ким співпрацюєте? І трішки детальніше, будь ласка, про найцікавіші експерименти?

- На різних етапах у моїй команді були різні люди. Студенти, аспіранти, іноді займався самостійно; на деяких етапах долучалися люди, які допомагали створювати презентації. Наразі є підтримка з боку інвесторів, зацікавлених у розвитку екологічного пакування.
Загалом мені багато що цікаво, тому багато чого пробував. Наприклад, дипломниця під моїм керівництвом досліджувала можливість створення протеїнових батончиків з використанням борошна з цвіркунів. Борошно придбали у США, воно сертифіковане та придатне для використання у їжу. Ідея полягала в тому, щоб зробити протеїнові батончики для людей, які хочуть споживати більше білків. Ми застосовували мінімальний вміст цього специфічного борошна, щоб отримати продукцію не лише корисну, а й смачну. Основою для батончиків стали горіхи, насіння кунжуту, мед, шоколад. По суті, звичайний смаколик, але збагачений протеїном.

200831 07

Протеїнові батончики (зліва без цвіркунів, справа – з борошном з цвіркунів 5%, посередині – проміжні)

Потім ще з одним дипломником ми створили штучне сало – з використанням желатину, що не плавиться. Основна ідея в тому, щоб зробити жировий напівфабрикат рослинного походження для застосування у ковбасному виробництві – замінити тваринне сало, яке має високий вміст холестерину, на його рослинний аналог, жирність якого можна варіювати. До речі, дослідження показали, що можемо робити рослинне сало з вмістом жиру від 30 до 70 відсотків. 

200831 08

Жировий напівфабрикат (так зване штучне сало)

- У вас ще була спроба створити їстівний посуд, розкажіть, будь ласка, про це детальніше.

- Так, студенти отримали завдання для своєї практики: використовуючи звичайні продукти, як-то борошно, яйця, воду, розробити склад сировини, з якої можна створити посуд для гарячих напоїв і страв. Посуд, який би залишався хрустким після використання, та який можна було б потім спожити.

- І як успіхи?

- Знаєте, сам маю досвід споживання їстівного посуду від різних виробників, уже й в Україні виробляються, скажімо, їстівні стаканчики для кави. Але, зізнаюся, я від них не у захваті. Не те що б було не зручно їх використовувати – зручно. Проте, коли ти споживаєш каву, тобі зазвичай хочеться печиво чи тістечко споживати паралельно, а не вже коли допив свій напій.

200831 09

Тістяний стаканчик для кави

З іншого боку, якщо пити каву чи чай з їстівного стаканчика і водночас його їсти – частина напою може вилитися. Тому, як на мене, найраціональнішим є використання їстівних палочок для перемішування кави: ці палички невеличкі, можна сказати, на один укус, і ви не забруднюватимете середовище. До того ж, це дозволить економити лісові ресурси, не розкидаючись дерев’яними палочками після одноразового використання.

200831 10

Тістяні палочки для перемiшування напою

- Нещодавно на своїй фейсбук-сторінці ви поділилися авторським рецептом полунично-шоколадного біопластику. Що це?

- Ймовірно, вже багато моїх друзів знають, що я займаюся розробкою екологічних альтернатив пластику. І вже за 2 роки роботи в цьому напрямку починаєш дивитися на всі природні матеріали як на сировину. Якщо чесно, то зробити такий матеріал можна з будь-чого рослинного або тваринного. Одним з лабораторних способів є отримання біопластику з розчину – коли готують суміш біополімерів (полісахаридів, білків, їх сумішей тощо) з водою та додаванням пластифікаторів. Потім його виливають на антиадгезивну поверхню, наприклад, тефлоновий або силіконовий лист та висушують. Пластифікатори додають для того, щоб зробити плівку гнучкою, інакше вона крихка та легко руйнується. Ми з пюре полуниці при помірному висушуванні на пергаменті, змащеному кукурудзяною олією (вона не має вираженого смаку та запаху), отримали пастилу. Але пішли далі. Навіщо нудно сушити пюре, якщо можна зробити щось незвичайне? Додали цукор (10%) та какао-порошок (7%) до маси пюре й отримали вже новий продукт – полунично-шоколадний біопластик. Чому біопластик? Тому що в основі лежить спосіб отримання його з розчину – пюре полуниці (з цукром та вологою як пластифікаторами); використовуються харчові волокна полуниці як біополімери; його ми запланували використовувати як їстівну тару – основу ріжка для морозива замість тістяного. Погодьтеся, що краще з'їсти висушені ягоди з какао, ніж вафлю, від якої користі менше...

- Що ж відбувається там на молекулярному рівні?

- Цукор виступає пластифікатором для харчових волокон полуниці, какао надає органолептичних показників шоколаду. Далі найцікавіше: висушуємо за температури 50-55 град. вилиту на пергамент суміш, поки не стане гнучкою. Формуємо ріжок та наповнюємо шарами морозива й горішків. Начинку можна вибирати будь-яку. Куштуємо. Й тут випадково проявився несподіваний ефект. Ріжок з в'язкого та жувального перетворився на хрусткий! Чому? Тому що морозиво за мінусової температури миттєво охолодило ріжок, в якому цукри знаходились у скловидному стані. За охолодження скловидний стан цукрів реологічно став крихким. Отже, можна впливати на структуру продукту через його склад та технологію виготовлення. Теоретичні основи харчових виробництв у допомогу!

200831 11

Ріжок для морозива з біопластику

- Чи спілкуєтеся з людьми, які проводять подібні експерименти, чи обмінюєтеся досвідом?

- На тематичних конкурсах познайомився з деякими вченими, стартаперами, які розробили екологічні новинки. Іноді ми спілкуємося, але щодо обміну досвідом – мабуть, ні, бо ми працюємо приблизно в одному напрямку, і певною мірою є конкурентами, хоча й непрямими.

- Чи є в Україні люди, зацікавлені в тому, щоб вкладати кошти у виробництво екологічно чистих матеріалів?

- Зацікавлені у таких інвестиціях ті, кому не байдуже до стану довкілля; люди, які розуміють тенденції і знають, що майбутнє – за екологічними матеріалами. У розвинених країнах Європи, у США, Китаї ця робота давно ведеться, люди переходять на екологічно чисті замінники пластику. Майже щомісяця з’являються новини про те, що хтоcь десь винайшов новий склад сировини, яка є альтернативою пластику. А в Україні цей напрям тільки починає розвиватися. Проте вже є чимало розробників, винахідників, які пропонують свій склад замінників пластику для використання у різноманітних сферах.

- Ви зараз працюєте над удосконаленням своєї розробки екопакування?

- Так, це проєкт під назвою FoodBIOPack, ми маємо невеличкий експериментальний цех. Найперша наша плівка для екопакетів була зроблена з біопластику на основі водоростей, це була вихідна речовина. Робили тут, у СНАУ, в лабораторних умовах. Намагалися її зробити міцною, прозорою, щоб на пакет можна було нанести логотип. Крок за кроком допрацьовували її, вирішуючи проблеми технологічного характеру. Склад біопластику для плівки експериментальним шляхом змінювався тричі. Сьогодні я вважаю найоптимальнішим використання для її виготовлення рослинних продуктів, наприклад, кукурудзи.

200831 12

Ось такий от біопакетик з екоплівки

- Пакет з такої плівки швидко розкладатиметься?

- У лабораторних умовах компостування ця плівочка за три тижні зникла повністю, а в умовах ґрунту, вулиці, процес буде дещо тривалішим – приблизно два місяці, я так прогнозую. Пакети з такої плівки можна буде використовувати як звичайні поліетиленові – для транспортування речей і продуктів та для нетривалого зберігання. Але я прагну розробити біопластик саме для пакування харчової продукції. Та це завдання набагато складніше, бо така плівка повинна мати певні бар’єрні властивості, притаманні звичному пластику, для досягнення яких нам ще треба працювати.

- Наскільки реально впровадити біопакування у масове виробництво? Що для цього потрібно?

- По-перше, має бути технологія, яка дозволить виробляти якісну екологічну продукцію на тому обладнанні, яке сьогодні використовують на виробництві. Зараз я і займаюся тим, щоб адаптувати технологію і виробити тестову партію плівки на промисловому обладнанні, у нашому експериментальному цеху. Ну а потім настане черга організації виробництва – приміщення, обладнання, налагодження виробничого процесу, підбір персоналу – це дуже велика робота.

- Чи згодні ви, що, окрім питання налагодження масового виробництва екопродукції, існує ще й питання культури її споживання?

- Так, звісно. Нам усім треба працювати над зміною власних звичок – звикати до правильного управління відходами. Змалечку привчати до цього дітей. Ще хотів би додати, що дивлюся на себе зараз і порівнюю з тим, яким був два роки тому: робота, яку за цей час вдалося виконати, долаючи проблеми, вплинула на мене як на особистість – здобув нові навички, підвищив свою кваліфікацію… Тому хочу побажати усім, хто прагне зробити щось цікаве і корисне: не варто боятися, треба наполегливо йти обраним шляхом, лише так можна досягти значимого результату.

Спілкувалася Алла Акіменко, Суми

Сумський прес-клуб пропонує ЗМІ матеріал для безкоштовного передруку


Матеріал опубліковано в рамках програми Media Emergency Fund, яку реалізує Львівський медіафорум, за фінансової підтримки National Endowment for Democracy (NED). Погляди авторів цього матеріалу не обов'язково збігаються з офіційною позицією NED.