Разработка способа получения винного напитка с использованием культуры мицеллиального гриба E. Cristatum

1.

РАЗРАБОТКА
СПОСОБА
ПОЛУЧЕНИЯ
ВИННОГО НАПИТКА С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КУЛЬТУРЫ
МИЦЕЛИАЛЬНОГО
ГРИБА E. CRISTATUM

2.

2
Команда проекта
Рабочая группа проекта
Индивидуальная тема
Руководители
С. Н. Тучкова
19.04.01 – Биотехнология
Профиль: Промышленная
биотехнология
переработки
растительного сырья
Разработка способа
получения посевного
материала Eurotium
cristatum для последующей
ферментации
растительного сырья
Чурмасова Л.А.
Е. Д. Нестеров
19.03.02 – Продукты
питания из растительного
сырья
Профиль: Технология
спирта, ликероводчных
изделий и виноделие
Разработка способа
получения винного напитка
с использованием
мицелиального гриба Е.
cristatum
Шаненко Е.Ф., к.б.н., доцент кафедры
Технологии бродильных производств и
виноделие
А. Д. Родионова
38.03.02 – Менеджмент
Профиль: Менеджмент
пищевых предприятий
(организаций)
Обоснование
экономической
эффективности
производства винного
напитка
Соболевская Т.Г.
К.т.н. Профессор кафедры
Биотехнология и технология продуктов
биоорганического синтеза
Доцент кафедры Управление бизнесом и
сервисные технологии

3.

Актуальность
В связи с активным распространением тенденции "Здорового питания", в
некоторых развитых странах, наблюдается падение рынка традиционной
алкогольной продукции, на фоне которого растет потребление напитков,
оказывающих положительное воздействие на организм
Поэтому, разработка обогащенных винных напитков, в настоящее время,
является актуальной
В перспективе, разрабатываемые нами напитки могут занять лидирующие
позиции на рынке Российской федерации
3

4.

Цель и задачи исследования
Цель работы
Разработать способ получения винного напитка с
применением культуры мицелиального гриба E. сristatum
Задачи
Изучение динамики накопления биомассы гриба на различных средах
Изучение влияния уровня аэрации на рост культуры
Изучение возможности получения сухого посевного материала культуры
Изучение влияния культуры на изменение физико-химических показателей растительного
сырья
Разработка способов экстракции биологически активных компонентов ингредиентов винного
напитка
Разработка рецептур различной фармакологической направленности
Обоснование экономической эффективности производства винного напитка
4

5.

Научная новизна
В нашей стране отсутствуют
винные напитки, в которых
используется культура E.
сristatum.
Разрабатываемый винный
напиток является
единственным на рынке
продуктом, сочетающим в
себе полезные для организма
свойства растительного сырья
и метаболитов используемой
грибной культуры.
По органолептическим
показателям данный продукт
будет превосходить аналоги
на российском рынке, в
которых отсутствуют
метаболиты E. сristatum.
5

6.

Объект исследования:
функциональные винные
напитки
Объект и
предмет
Предмет исследования:
исследования функциональные винные
напитки полученные с
применением гриба Eurotium
cristatum
6

7.

Этапы реализации проекта
Первый этап
Подобрать компоненты питательной среды, объем
инокулята и параметры культивирования для
обеспечения наибольшего прироста биомассы
гриба E. cristatum.
Изучить свойства гриба E. cristatum
Изучить влияние уровня аэрации на накопление
биомассы
7

8.

Этапы реализации проекта
Второй этап
Изучить влияние микробной ферментации E.
cristatum на физико-химические и
органолептические показатели растительного сырья
Разработать технологию постферментации грибом
E. cristatum
Разработать технологию получения винного
напитка, с применением культуры мицелиального
гриба E. cristatum
8

9.

Этапы реализации проекта
Третий этап
Изучить структуру производства вина и винного
напитка и их ценовые сегменты
Описать организацию мини-производства винного
напитка
Оценить экономическую эффективность
разработанного проекта
9

10.

Изучение
динамики роста
Рост гриба, культивированного на сусле
1,4
E. cristatum
1,2
M гриба, г
1
0,8
Оптимальное время
культивирования – 8 суток
0,6
0,4
0,2
0
m высушенного гриба
2
4
6
8
9
10
0,08
0,135
0,705
1,225
1,22
1,22
10

11.

m гриба, г
Рост гриба, культивированного на
зеленом чае
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
Сахар 3 %
Сахар 4 %
Сахар 0 %
Сахар 2 %
6
0,335
0,295
0,12
0,3
7
0,645
0,445
0,2
0,345
8
0,66
0,5
0,26
0,39
m гриба, г
Рост гриба, культивированного на
черном чае
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
Сахар 0 %
Сахар 2 %
Сахар 3 %
Сахар 4 %
6
0,15
0,295
0,205
0,18
7
0,24
0,375
0,33
0,3
8
0,265
0,39
0,405
0,37
Динамика
роста
гриба на средах,
состоящих из чая
Наиболее
продуктивная
питательная среда на основе
экстрактов чая: зеленый чай с 3
% сахара
11

12.

m гриба, г
Рост гриба, культивированного на
кипрее узколистном
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
6
0,05
0,43
0,145
0,32
Сахар 0 %
Сахар 2 %
Сахар 3 %
Сахар 4 %
7
0,075
0,46
0,155
0,38
8
0,09
0,5
0,175
0,455
Рост гриба, культивированного на
соке
m гриба, г
1,2
1,1
1
0,9
0,8
0,7
Яблочный сок
Сок яблоковиноград
6
0,725
7
0,82
8
0,86
0,87
0,94
1,15
Динамика
роста
гриба
на
питательных средах
без добавления чая
Наиболее продуктивная
питательная среда:
яблочно-виноградный
сок
12

13.

Биомасса E. cristatum на 1 л среды (сок
виноградный) при разном уровне
аэрации
m биомассы культуры, г
12
Влияние уровня аэрации
на
накопление
биомассы E. cristatum
10
8
6
4
2
0
m E. cristatum на 1 л
среды
2 / 2,75
1 / 6,5
1 / 14,0
6,525
9,15
10,9
При увеличении
уровня аэрации
прирост
биомассы увеличился
на 74,4 %
13

14.

14
Растительное сырьё
Виноградная мезга
Корень лопуха
Шалфей
лекарственный
Слабый рост
Умеренный рост
Сильный рост
Влияние
растительного
сырья на степень
накопления
биомассы
Тимьян ползучий
Душица
Лист березы
Яснотка
Листья черной
смородины
Листья перечной
мяты
Кипрей узколистный
Зеленый чай с
добавлением
жасмина
Листья ортосифоны
тычиночной
E. cristatum на
кипрее узколистном

15.

Проверка наличия
пребиотических свойств
гриба E. cristatum
Рост лактобактерий на минимальной
среде
Рост лактобактерий на минимальной среде с
добавлением 40 % экстракта гриба E. cristatum
Белые точки – колонии лактобактерий
Lactiplantibacillus plantarum штамм B-11342.
На нижней чашке Петри колоний больше, это
свидетельствует
о
том,
что
экстракт
способствует развитию микроорганизма
15

16.

Динамика изменения
физико-химических
показателей во время
ферментации E.
Выход экстракта, %
Динамика изменения выхода
экстракта
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
Чай
2
0,211
4
0,427
6
0,321
8
0,103
14
0,398
В ходе ферментации, выход
экстракта увеличивается более,
чем в 2 раза на 4 и 14 сутки, ОВП
увеличивается с 4 по 14 сутки на
132%
Показатель ОВП, ma
Динамика изменения ОВП
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Чай
2
40
4
30
6
46
8
63
cristatum
14
93
16

17.

рH
Динамика изменения рН
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
рН
2
5,72
4
4,06
6
6,24
8
6,57
14
6,67
рН
Влияние гидромодуля на рН
8,00
7,00
6,00
5,00
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Влияние гидромодуля
и времени
ферментации на
показатель рН
При изменении времени ферментации, рН
повышался на 4 сутки, после чего среда
становилась нейтральной
При изменении гидромодуля, рН повышался
при соотношениях 1:4, 1:5, при иных был более
нейтральным
1:1 1:2 1:4 1:5 1:10 1:15 1:20 1:25
рН 6,60 6,20 5,60 5,70 6,00 6,20 6,60 6,80
17

18.

Влияние
гидромодуля
на
содержание
экстрактивны
х веществ в
настое
Содержание экстрактивных веществ в настое, %
Влияние гидромодуля на выход экстракта
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
Влияние гидромодуля на
выход экстракта
1:1
1:2
1:4
1:5
1:10
1:15
1:20
1:25
0,19
0,203
0,398
0,38
0,213
0,169
0,103
0,053
Оптимальный гидромодуль для
ферментации, с наибольшим
выходом экстракта – 1:4
18

19.

Изменение содержания
органических кислот во
время ферментации
Время
культивир
ования,
сутки
Лимонна
я
кислота,
мг/г
Яблочная
кислота,
мг/г
Янтарная
кислота,
мг/г
Уксусная
кислота,
мг/г
2
47,2819
6,1496
47,7469
7,8799
6
35,6143
23,3605
91,6358
60,9119
8
40,7702
26,6375
98,3186
68,9128
14
35,9685
27,4496
108,4941
86,0573
В ходе микробной ферментации
содержание:
• яблочной кислоты
увеличивается в 4,5 раза
• янтарной кислоты
увеличивается 2,5 раза
• уксусной кислоты
увеличивается в 11 раз
19

20.

Динамика изменения
органолептических характеристик
чая во время постферментации
Органолептические
показатели
Контрольный
образец
2
суток
6
суток
8
суток
14
суток
Интенсивность
3
5
6
8
9
Яркость
2
5
4
7
8
Терпкость
2
1
1
1
1
Полнота
1
3
3
8
9
Фруктовость
0
3
5
5
6
Древесность
7
0
1
1
1
Землянистость
-
3
2
1
2
Дефектный древесный тон
исчезает на 2 сутки
постферментации
Наиболее яркая
органолептика достигается
на 8 и 14 сутки
постферментации
20

21.

Чай черный Виноградная
мезга
Выбор
растительного
сырья для
ферментации
Общее содержание фенольных
554
874
1280
267
0,0093
16,36
соединений, мг таннина
100 г исходного сырья
Общее содержание
флавоноидов, мг катехина
100 г исходного сырья
Массовая доля редуцирующих
сахаров, %
Виноградная мезга оптимальное сырьё
для ферментации с дальнейшим
введением её настоя в виноматериал
21

22.

Неферментированная Ферментированная
мезга
мезга
874
723
Выход экстракта, %
1,84
2,53
Органолептика настоя
Легкий фруктовый
аромат
Насыщенный
сухофруктовый
Внешний вид настоя
Светло-желтый
Общее содержание
фенольных
соединений,
Сравнение
химического
состава
виноградной
мезги до и после
ферментации
мг таннина
100 г исходного сырья
Насыщенный
янтарный
Настой ферментированной виноградной мезги
обладает более яркой органолептикой, чем
настой мезги без ферментации
Выход экстракта из ферментированной мезги
выше на 37,5%
22

23.

Разработка способа получения настоя
ферментированной виноградной мезги
Объемная доля
этанола в настое, %
Вкус
Цвет
Аромат
25% об.
Слабовыраженный,
блёклый, слегка
фруктовый
Желтый
Слабый фруктовый
40% об.
Яркий цветочнофруктовый,
сухофруктовый
Насыщенный
янтарный
Насыщенный
цветочно-фруктовый
70% об.
Фруктовый,
сухофруктовый
Насыщенный
янтарный
Насыщенный
фруктовый
Для дальнейшего применения был выбран
настой с 40% об., ввиду лучшей органолептики
23

24.

Название сырья
Функциональная направленность
Шиповник красный
Антиоксидантное, иммуномодулирующее
Рябина красная
Антиоксидантное,
капилляроукрепляющее, гипотензивное
Солодка корень
Антиоксидантное, антитоксическое
Мята перечная
Анастезирующее, противовосполительное,
вазоактивное, спазмолитическое
Мелисса
лекарственная
Успокаивающее, противовоспалительное,
спазмолитическое, болеутоляющее и
гипотензивное
Лимон
Антиоксидантное, протвомикробное,
противовоспалительное
Подбор сырья
для составления
вкусоароматической
композиции
Основываясь на органолептических показателях и
биологически активных свойствах растительного
сырья, были сформированы антиоксидантная и
адаптогенная композиции
24

25.

Рецептуры винных напитков
Винный напиток
Винный напиток
«Золотой цветок на рассвете» «Закатный золотой цветок»
Объемная доля этанола 14%
Объемная доля этанола 13%
Виноматериал белый сухой: 1000 мл
Виноматериал белый полусухой: 1000 мл
Спиртованный настой ферментированной
виноградной мезги: 100 мл
Спиртованный настой ферментированной
виноградной мезги: 100 мл
Шиповник красный экстракт: 10 мл
CO2-экстракт цедры лимона: 2 мл
Рябина красная ягоды экстракт: 3 мл
CO2-экстракт мяты перечной: 0,4 мл
Солодка корень экстракт: 0,3 мл
CO2-экстракт мелиссы: 0,2 мл
25

26.

120,0%
100,0
100,0%
80,0
29,0%
80,0%
40,0%
40,0%
60,0
60,0%
16,0%
14,0%
40,0
34,0%
40,0%
20,0
20,0%
38,0%
44,0%
46,6%
2019
2020
2021
0,0%
СТРУКТУРА
ПРОИЗВОДСТ
ВА
ВИНОДЕЛЬЧЕ
СКОЙ
ПРОДУКЦИИ
В РОССИИ
0,0
вино
винные напитки
остальные вина
Годовой объем, млн. дал
26

27.

Ценовые сегменты вина и винных
напитков
Недорогие вина (масс-маркет) — до 500 рублей;
Медиум — от 500 до 1000 рублей;
Премиум — от 1000 до 2000 рублей;
Суперпремиум — свыше 2000 рублей.
*Потребители с недоверием относятся к российским винам и винным напиткам сегментов
премиум.
27

28.

Проект производства винного напитка на основе гриба
Eurotium Cristatum
Цель производства винного напитка - наиболее полное удовлетворение
потребителей винодельческой продукции за счёт уникального вкуса и
биологически активных свойств напитка.
Конкурентные преимущества винного напитка:
Инновационный состав напитка
Улучшенная органолептика
Обогащен биологически активными веществами
Не имеет прямых аналогов
Низкая себестоимость
28

29.

Необходимое оборудование для
проекта
Оборудование для производства посевного материала
Оборудование для линии розлива винного напитка
Кол - во,
Стоимость,
шт.
руб.
Автоклав ВК 75
1
265 000
Полуавтомат
Весы лабораторные Масса-К ВК-
1
28 600
спокойной,
газированной
жидкостей
в
Наименование
300
Качалочная установка
1
276 358
Термостат
1
27 710
электрический
суховоздушый ТС-1/20 СПУ
Шейкер-инкубатор IST-3075, Jeio
1
623 805
розлива-укупоривания
ПЭТ
воды
и
0,33–6,0
л
BA-safe 90
Белаквилон
1
287 962
Стоимость
шт.
, руб.
1
525 000
1
520 000
1
250 000
переливом, с герметизацией)
Автомат нанесения самоклеящейся
однопозиционный
АЭ-
3000С-АГ
Транспортер пластинчатый 3 м ТП-82-
ламинарный
Кол - во,
ПРУ1000Г-МГ (4 головы, по времени
этикетки
Tech
Шкаф
Наименование
МГ
(ширина
ленты
82
мм,
29
нержавеющая сталь)
10
300 000

30.

Организационная структура минипроизводства винного напитка на основе гриба
Eurotium Cristatum
30

31.

31
Временные рамки проекта
01.08.2022 16.08.2022 31.08.2022 15.09.2022 30.09.2022 15.10.2022 30.10.2022 14.11.2022 29.11.2022 14.12.2022 29.12.2022
Поиск и подготовка помещения
Закупка оборудования и его доставка
Разработка и утверждение рецептуры и бренда
Поиск поставщиков сырья, покупка продукции
Оборудование складского помещения, душевой, комнаты отдыха
персонала, гардеробной
Настройка оборудования, сборка мебели, оснащение подсобных
помещений
Комплектация штата
Маркетинговая кампания
Согласования с проверяющими инстанциями
Запуск пробной партии винного напитка
Старт производства
*На организацию по запуску производства винного напитка потребуется 4 месяца.

32.

Затраты на проект за год
Планируемое производство - 660 000 л. / 880 000 бут. за расчетный период 330 дней
Наименование
Сумма, руб.
Оборудование посевного цеха
1 514 082,1
Оборудование линии розлива
1 595 000
Амортизация
310 443,61
Сырье
112 942 259,1
Заработная плата работников
5 460 000
Коммерческие расходы
610 000
Аренда помещения
1 800 000
Коммунальные платежи
840 000
Упаковка
31 275 500
Транспорт
1 500 000
Лицензия
800 000
Итого
158 647 284,81
Постоянные затраты - 13 589 525 руб.
Переменные затраты - 145 057 759 руб.
32

33.

Экономичес
кая
эффективно
сть
разработан
ного
проекта за
год
• Себестоимость 1 бутылки = 180 руб.
• Средняя цена готового винного напитка = 700 руб.
• Точка безубыточности= 148 018 121,5 руб. (211 455 бутылок)
• Чистая прибыль - 343 442 172 руб.
• Чистая рентабельность продаж - 55%
Производство винного напитка на основе гриба Eurotium
Cristatum-прибыльное, что позволит предприятию по производству
расширить ассортимент производимой продукции и нарастить
объемы производства.
33

34.

Расчет окупаемости проекта по
производству винного напитка на основе
гриба Eurotium Cristatum
Месяц
1
2
3
4
5
6
Инвестиции
42 500 000
-
-
-
-
-
Погашение кредита
6 865 187
6 951 002
7 037 889
7 125 863
7 214 936
7 305 123
Проценты за кредит
531 250
445 435
358 548
270 574
181 501
91 314
Операционный доход
51 333 333
51 333 333
51 333 333
51 333 333
51 333 333
51 333 333
Операционный расход
16 704 803
12 795 721
12 795 721
12 795 721
12 795 721
12 795 721
Чистый денежный
поток
Чистый денежный
поток нарастающим
итогом
34 097 280
38 092 177
38 179 065
38 267 038
38 356 112
38 446 298
33 173 653
71 352 718
109 619 757
147 975 868
186 422 167
Наименование
-4 918 524
Срок окупаемости проекта составит 1 месяц, после этого
проект
месяц.
начнет приносить доход, равный 38 537 612 рублей в
34

35.

35
Спасибо за
внимание!