Возможно, не все знают, что 70% территории России занимают районы Крайнего Севера с довольно суровым климатом и большая часть этого пространства находится в зоне вечной мерзлоты. Проклятье экстремального климата северных широт, оказывается, можно превратить в благословение, используя холод как своего рода «полезное ископаемое».
По мнению ученых, овладев способами управления этим неисчерпаемым природным ресурсом, можно существенно снизить расходы на освоение Арктики. Уникальный «нативный» эксперимент, начавшийся в 1900 году, показал, что в условиях вечной мерзлоты можно многие годы хранить продукты питания и другие припасы — без существенных изменений показателей качества и потребительских свойств.
Накопленные результаты и перспективы работы в этом направлении обсуждали участники научной конференции «Качество продуктов, хранящихся в вечной мерзлоте. Исследования длиной в 125 лет».
Мероприятие было посвящено 300-летию РАН, 95-летию образования ВАСХНИЛ (Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина, которая на первых этапах осуществляла научное сопровождение проекта) и 125-летию начала Русской полярной экспедиции.
Эта экспедиция, снаряженная Императорской Санкт-Петербургской академией наук, кроме всего прочего, дала старт эксперименту, открывшему новое научное направление — изучение процессов, связанных с длительным хранением продовольственных и промышленных товаров в условиях нерегулируемых отрицательных температур.
А начиналась эта история так.
4 июля 1900 года из Кронштадта вышла шхуна «Заря» с участниками плавания, в ходе которого предполагалось исследовать Северный Ледовитый океан в районе Новосибирских островов в поисках легендарной Земли Санникова — большого арктического континента, на существование которого косвенно указывали имевшиеся тогда данные.
Судно было оснащено новейшим оборудованием для морских комплексных исследований и приспособлено для выполнения работ в арктических условиях. Возглавил экспедицию российский геолог, географ, палеонтолог Эдуард Толль.
Землю Санникова команда «Зари» не нашла. Но это плавание положило начало российскому комплексному изучению арктических морей и суши. Были получены бесценные данные о гидрологии, климате, географии, геологии, животном и растительном мире Таймыра, Новосибирских островов, северного побережья Сибири.
Во время выходов на сушу путешественники закладывали на берегу продуктовые склады с консервами, крупой, шоколадом, чаем, сухарями — на случай, если кто-то не успеет вовремя вернуться на судно из-за непогоды.
Судьба Эдуарда Толля сложилась печально. После второй зимовки он с тремя товарищами отправился на остров Беннетта и не вернулся. Найти участников группы не удалось, но на одной из их стоянок спасательная экспедиция обнаружила дневники Толля, в которых он, в частности, обозначил место закладки продуктов.
В 1973 году экспедиция «Комсомольской правды», которую возглавлял знаменитый путешественник Дмитрий Шпаро, отправилась на поиски тайника Русской полярной экспедиции и смогла его обнаружить по остаткам отмечавшего место деревянного креста.
«Склад Толля» оказался настоящим кладом. Выкопанные с полутораметровой глубины продукты сохранили питательность и многие полезные свойства.
Феноменом заинтересовались сотрудники Минпищепрома СССР и Государственного резерва. Уже на следующий год совместно с «Комсомольской правдой» они организовали новую экспедицию на Таймыр. Часть продуктов из старого схрона изъяли для исследований, а рядом с консервами царских времен заложили образцы современных продуктов питания.
С тех пор ученые периодически забирают некоторые образцы для анализа и добавляют новые. В 1974-м, 1980-м, 2004-м, 2010-м, 2016-м, 2022-м годах состоялись научные экспедиции на Таймыр, во время которых эксперты проверяли сохранность заложенных продуктов, изымали часть из них на проверку и оставляли в схроне новые образцы. По условиям эксперимента, «склад Толля» будет действовать в таком режиме, по крайней мере, до 2050 года.
Со временем к участию в эксперименте подключалось все больше исследовательских структур. Сейчас в проекте задействованы Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М.Горбатова РАН и шесть его филиалов — ВНИИ консервирования, кондитерской промышленности, холодильной промышленности, крахмалопродуктов, зерна и продуктов его переработки, маслоделия и сыроделия; ФИЦ питания и биотехнологии РАН и три его филиала — ВНИИ пищевой биотехнологии, пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии; НИИ проблем хранения Росрезерва; ВНИИ молочной промышленности РАН; НИИ хлебопекарной промышленности РАН.
В проведенной РАН конференции приняли участие представители этих организаций, Отделения сельскохозяйственных наук академии, Росрезерва и клуба «Приключение» под руководством Дмитрия Шпаро.
Приветствуя собравшихся, заместитель президента РАН академик Павел Чекмарев отметил, что обеспечение продовольственной безопасности жителей Арктической зоны находится в фокусе внимания специалистов многих отраслей, в том числе ученых-аграриев. Он выразил уверенность, что мероприятие даст импульс к укреплению взаимодействия заинтересованных сторон и их дальнейшей совместной работе.
Заместитель академика-секретаря Отделения сельскохозяйственных наук РАН Андрей Петров доложил о результатах недавнего обсуждения на заседании бюро проблем, связанных с обеспечением народов Крайнего Севера и Арктики полноценным питанием.
Он напомнил, что Арктика сегодня является зоной стратегических интересов многих стран мира, даже не имеющих прямого выхода к Северному Ледовитому океану, в частности, из-за наличия там 30% неразведанных запасов газа, 13% — нефти и 30% мировых запасов пресной воды.
Сейчас на Крайнем Севере проживают около 8% населения России (всего 11,5 миллиона человек, около 2 миллионов — непосредственно в Арктической зоне), но экономическая деятельность в регионе постоянно расширяется.
К 2035 году в Арктике планируется создать около 182 тысяч новых рабочих мест. Занимающимся непростым физическим трудом в суровом полярном климате людям необходим специальный пищевой рацион, покрывающий повышенные энергозатраты, недостаток витаминов и микроэлементов.
В институтах РАН разработаны методы производства специальных функциональных продуктов для здоровьесбережения населения Арктической зоны, отметил А.Петров.
Использовать для их хранения «естественный консервант» в виде вечной мерзлоты, как показывает эксперимент со «складом Толля», вполне возможно и очень привлекательно. Однако для этого необходимо создание технологий, позволяющих хранить разные виды продукции в условиях с переменным температурно-влажностным режимом.
На заседании бюро отделения было заявлено о необходимости продолжить работы по изучению всех аспектов проблемы, связанной со специальными продуктами для Арктики.
В РАН считают, что для эффективного решения этой задачи не хватает научно-обоснованной доктрины, на базе которой могли бы создаваться целевые программы, в частности, по обеспечению населения питанием, которое было бы адекватно условиям жизни и труда.
Этот документ должен регулировать вопросы, связанные со сквозными процессами производства, заготовки, хранения, транспортировки продукции агропромышленного комплекса.
Заместитель руководителя Федерального агентства по государственным резервам Дарья Василевская поставила вопрос шире. Размещать на хранение в вечной мерзлоте можно и нужно не только продукты питания в расчете на текущие нужды населения этих территорий.
Таким же образом можно рационально сберегать переданные в Росрезерв материальные ценности.
Похожую работу во взаимодействии с Роснедрами специалисты агентства уже ведут, используя для этих целей подземные полости, образующиеся в зонах падающей добычи полезных ископаемых.
Содержание и охрана таких объектов, расположенных в северных широтах, обходятся относительно недорого, так как, уходя, геологи и работники добывающих отраслей оставляют жилые комплексы и объекты обеспечения инфраструктуры.
Использование вечной мерзлоты в Арктической зоне как естественного «холодильника» для размещения государственных стратегических запасов скоропортящейся продукции имеет неплохие перспективы, так как на определенной глубине достигаются условия, когда подверженная сезонным колебаниям температура, тем не менее, не переходит через ноль (именно в этой области в большинстве пищевых продуктов запускаются разрушительные процессы).
Вопросы эффективности нового способа хранения — оптимальная глубина, упаковка, оборудование, создание специальных условий для каждого вида продукции — все это необходимо подробно изучать. И сотрудники академических организаций во взаимодействии со специалистами Росрезерва этим занимаются.
Результаты химических и микробиологических исследований долгое время хранившихся в вечной мерзлоте продуктов представила заместитель директора ФНЦ пищевых систем Анастасия Семенова.
В ходе проведенных учеными экспериментов была подтверждена высокая пригодность для таких непростых условий новых видов консервной тары, в том числе полимерной. Выяснено, что наиболее стойко переносят нерегулируемые условия мясные консервы. Они сохраняют промышленную стерильность в течение более чем тридцати лет, а высокие органолептические и потребительские характеристики — в течение 6-7 лет. При этом степень деструкции белков и жиров зависит от измельчения сырья при изготовлении продукта: самыми «живучими» оказались кусковые консервы.
На основе экспериментов с «арктическим холодильником» в ФНЦ пищевых систем разработали технологию изготовления мясных и мясосодержащих консервов и готовых блюд, которые можно долгое время хранить при температурах от -30 до +40 градусов. Традиционный температурный интервал хранения такой продукции — от 0 до +20 градусов.
В каком состоянии пребывает сегодня вскрытый почти пятьдесят лет назад легендарный «склад Толля»? Об этом рассказали участники шестой научно-поисковой экспедиции «Таймыр-2022» — директор ВНИИ кондитерской промышленности Сергей Белецкий (руководитель экспедиции) и сотрудники НИИ проблем хранения Росрезерва Наталия Хаба и Валерий Лоозе.
Во времена Толля предназначенные для длительного хранения продукты держали в запаянных жестяных ящиках, пересыпанных гречишной крупой.
Сейчас образцы помещают в 25-литровые молочные фляги. В ходе состоявшейся летом 2022 года экспедиции ученые проверили все емкости на пригодность к дальнейшей эксплуатации, некоторые заменили на новые.
Анализ значений температуры в схроне за последние десять лет выявил тенденцию к повышению этого показателя, причем как в летние, так и в зимние месяцы. Поэтому было создано — выдолблено в вечной мерзлоте — новое, углубленное до двух метров экспериментальное хранилище.
Участники экспедиции установили усовершенствованные датчики измерения тепературно-влажностного режима на трех уровнях. На хранение была заложена новая консервированная продукция в перспективных видах упаковки — реторт-пакетах и ламистерах (изделиях из толстой алюминиевой фольги, ламинированной полипропиленом).
Расширен ассортимент промышленных товаров: испытание будут проходить каучук, хлопок, смазочные масла и буровые растворы.
Было изъято и доставлено в Москву более 160 образцов товаров, разных лет закладки. В том числе впервые были взяты образцы промышленных изделий. Лабораторные исследование новых видов продукции не выявили никаких отклонений после хранения в течение шести лет, при сроке годности два года.
Конечно же, на конференции прозвучали и доклады, посвященные истории Русской полярной экспедиции. Память о ней — документы и коллекции Эдуарда Толля — бережно хранит Рудно-петрографический музей Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии PAH. Директор музея Александр Докучаев рассказал об имеющихся в коллекции материалах, связанных с научной деятельностью Толля, сообщил интересные факты о начальных этапах освоения Арктики.
Известный писатель и путешественник Дмитрий Шпаро поделился планами, связанными с публикацией дневников Эдуарда Толля, которые исследователь довольно подробно заполнял в ходе всего арктического путешествия.
В связи с 300-летием Академии наук эти уникальные документы впервые будут изданы на русском языке. В советские времена отрывки из дневников выходили в сильно урезанном виде. Составители сокращали главы, где упоминался входивший в команду «Зари» ученый-океанограф Александр Колчак, впоследствии возглавивший Белое движение во время Гражданской войны. В полном виде дневники были изданы только в 1909 году в Германии на немецком языке усилиями жены ученого.
Теперь историческая справедливость будет восстановлена, ведь плодами трудов Толля мы пользуемся до сих пор, заметил Дмитрий Шпаро. Он поблагодарил руководство Отделения наук о Земле РАН, взявшее на себя работу по подготовке и выпуску издания.
Наряду с дневниковыми записями в книгу войдут другие ценные свидетельства о деятельности Русской полярной экспедиции, а также история открытия и использования легендарного «хранилища Толля».
Надежда ВОЛЧКОВА
Фото Николая Андрюшова и из архива Сергея Белецкого
Нет комментариев