site.btaКриобиологът акад. Цветан Цветков е създател на българското космическо меню по научния проект "Шипка"

Името на акад. Цветан Цветков (1943-2022 г.) е свързано със създаването на българското космическо меню, разработено за първия и за втория съветско-български космически полети, които са в изпълнение на мащабния научен проект "Шипка" по програмата "Интеркосмос". Това каза за БТА проф. д-р Илиана Начева - директор на Института по криобиология и хранителни технологии. 

"Постиженията на акад. Цветков в науката са неизброими и всички ние, неговите колеги, ще го запомним като изключителна личност, внушаваща дълбок респект и в същото време, ползващ се с искрената любов на много хора. Неговата принципност, но и толерантност, високи критерии, но винаги съпроводени с подкрепа към по-младите, умението му да бъде учител, без да е настойник, ще останат завинаги в умовете и сърцата ни", заяви проф. Начева.

В книгата за 70-годишнината на акад. Цветан Цветков, подготвена от Селскостопанската академия, от Института по криобилогия и хранителни технологии, от Българската академия на науките (БАН) и от Биологическия факултет на Софийския университет (СУ) "Св. Климент Охридски", се съобщава, че първото българско космическо меню е съставено от над 50 вида лиофилизирани храни - супи, основни ястия, десерти и плодове. Те са съобразени по състав и енергийно съдържание с екстремалните условия на труд и бита на космонавтите по време на космически полет.

Космическите храни са предоставени по време на двата полета в космоса с българско участие като пълноценни дневни менюта, под формата на комплектовани таблетни форми с минимална маса и обем - 250-350 грама. Тези научни разработки поставиха България на трето място в света, след страните, които са производители на храни за космоса - САЩ и Русия, се посочва в информацията в книгата за акад. Цветков. Тя бе предоставена на БТА от Института по криобиология и хранителни технологии. 

Цялостната научна и изобретателска дейност на акад. Цветан Димитров Цветков е сериозно постижение в изключително важните за земеделието, хранителната промишленост, медицината и фармацията интердисциплинарни области - криобиологията и криобиотехнологиите. Приносите му при криоконсервацията на тъканни трансплантанти, на моделни и натурални биомембрани и клетъчни органели, са постижения от световен мащаб. Уникални са неговите технологии за лиофилизирани храни за космоса. Акад. Цветков има 42 изобретения и 37 запазени патента. Неговото име е вписано на 26 април 2004 г. в "Златната книга" на откривателите и изобретателите към Патентното ведомство в България. Това съобщиха за БТА от Патентното ведомство.

Ученият създава Научноизследователския институт по криобиология и лиофилизация 

Акад. Цветан Димитров Цветков е роден на 12 септември 1943 г. в село Стубел, Михайловградско.

Научната си дейност започва като студент през 1965 г. в студентското научно дружество по физика и термодинамика в Санкт Петербург, в Технологичния институт по хладилна промишленост. Тези първи изследвания, посветени на топло- и масообмена при сублимация, привличат вниманието на известни учени. През 1968 г. защитава дипломната си работа с "отличен" и му е присъдена степен "Магистър на техническите науки".

По препоръка на Научния съвет на Технологичния институт по хладилна промишленост в Санкт Петербург и на Министерството на висшето образование, след успешно издържани конкурсни изпити, през 1968 г. Цветан Цветков е зачислен на редовна аспирантура, за да продължи започнатите още като студент научни изследвания. През 1971 г. защитава успешно кандидатската си дисертация и му се присъжда научната степен "Кандидат на техническите науки".

През 1973 г. е хабилитиран за старши научен сътрудник втора степен, а през 1979 г. успешно защитава докторска дисертация, в резултат на което му е присъдена научната степен "Доктор на техническите науки". През 1981 г., след хабилитация, получава научното звание "Старши научен сътрудник първа степен" и е назначен за хоноруван професор във Висшия институт по хранително-вкусова промишленост в Пловдив, а от 1987 г. е редовен професор. Преподава също в Софийския университет "Св. Климент Охридски", в Биологическия факултет - по магистърски програми на биотехнолози, и в Техническия университет в София.

През 1989 г. проф. д-р на техническите науки Цветан Цветков е избран за член-кореспондент на БАН, а през 1994 г. - за академик.

Освен като учен с международна известност, акад. Цветков е и изявен организатор и мениджър. Още през 1973 г., като млад учен, кандидат на техническите науки, от Държавния комитет за наука и технически прогрес му се възлага създаването и ръководството на Централна проблемна лаборатория по криобиология и лиофилизация. Благодарение на организаторските си способности, за сравнително кратък срок, той създава една уникална по рода си научна организация с модерна материална база и с оригинални биотехнологични изследвания и научно-производствена програма. През 1989 г. научната организация получава статут на научноизследователски институт - Научноизследователски институт по криобиология и лиофилизация, включен в структурата на бившата Селскостопанска академия (Национален център за аграрни науки - НЦАН).

От декември 1999 г., с постановление на Министерския съвет, институтът се преобразува в Институт по криобиология и хранителни технологии (ИКХТ) към НЦАН, с директор акад. Цветан Цветков. С присъединяването на бившите институти по пивото, на част от Института по зърнени храни и фуражна промишленост, на Базата за развитие и внедряване на йонизиращите лъчения, и на Базата по биологично активни вещества към Научноизследователския институт по криобиология и лиофилизация, значително се разширява материално-техническата му база, както и неговият обсег на научноизследователска и научно-приложна дейност. От 2003 г. в структурата на ръководения от акад. Цветков институт преминава и научно звено по радиоекология и радиоизотопни изследвания с акредитирана изпитвателна лаборатория.   

Криобилогът има впечатляваща научна кариера и участия в много международни организации

Научните постижения на акад. Цветан Цветков са отразени в над 250 научни труда. В 35 от тях са представени оригиналните му научни приноси от реализирани фундаментални изследвания, публикувани в американското списание "CRYOBIOLOGY"; 75 са докладвани на международни конгреси и симпозиуми. Акад. Цветков е публикувал 15 монографии, 14 книги, учебници, справочници, обзори и брошури. Самостоятелно и в съавторство, акад. Цветков е автор на около 60 внедрени рационализации, на авторски свидетелства и патенти в областта на криогенните процеси и сублимационното сушене. 

Акад. Цветков е автор на първото българско космическо меню, с което България участвува в първия и във втория съвместни съветско-български космически полети, в изпълнение на грандиозния двустранен научен проект "Шипка". Именно този оригинален научен принос на акад. Цветков и на ръководения от него институт нареди страната ни на трето място като производител на храни за космоса след страни като САЩ и Русия, се отбелязва в неговата биография.

Впечатляваща е и международната научна дейност на акад. Цветков. От 1973 г. той  членува в Международния институт по студа в Париж, където е вицепрезидент на комисията по криобиология и лиофилизация. От 1977 г. представлява страната ни в Международното дружество по криобиология - САЩ, в Американската асоциация на тъканните банки (ААТВ), в Международната конфедерация по термичен анализ и калориметрия (ИСТАС) и в Японското дружество по нискотемпературна медицина. Акад. Цветан Цветков е дългогодишен член на редакционната колегия на списанието "CRYOBIOLOGY"- единственото издание, отпечатвано от "Academic Press" - САЩ, в областта на криобиологията.

Акад. Цветан Цветков е основател и ръководител на Международната школа по криобиология и лиофилизация, която се провежда на всеки две години и вече е утвърден международен научно-педагогически форум. На този форум имат възможност за изява както учените от ИКХТ, така и докторантите на института.

Носител е на множество национални и международни награди за постижения в областта на високите криобиотехнологии. През 2005 г. е награден с ордена "Стара планина" - първа степен, за изключителен принос за развитието на космическите изследвания и във връзка с 25-годишнината от първия полет на българин в космоса. През 2011 г. е отличен с ордена "Св. св. Кирил и Методий" - първа степен, за големите му заслуги към България в областта на образованието и науката. 

Аĸaд. Цвeтaн Цвeтĸoв paзpaбoтвa биoтexнoлoгии зa ĸoнcepвиpaнe и изcyшaвaнe нa xpaнитe във вaĸyyм

Ocнoвнитe нayчни пpинocи нa aĸaд. Цвeтaн Цвeтĸoв ca в oблacттa нa ĸpиoбиoлoгиятa и лиoфилизaциятa. Той осъществява и pъĸoвoди биoфизични и тoплoфизични изcлeдвaния нa ĸлeтъчнo и мoлeĸyлнo нивo, зa ycтaнoвявaнe нa мexaнизмитe, cвъpзaни c ycтoйчивocттa нa pacтитeлнитe и живoтинcĸите opгaнизми пpи ĸpиoгeннo тpeтиpaнe.

Πoд нeгoвo pъĸoвoдcтвo ca paзpaбoтeни и внeдpeни лиoфилизиpaни xpaни нa paзличнa ocнoвa и фyнĸциoнaлни xpaни зa xpaнeнe пpи eĸcтpeмaлни ycлoвия, пoлyчeни пo cъвpeмeнни ĸpиoбиoтexнoлoгични мeтoди. Рaзpaбoтeни ca peжимни пapaмeтpи и тexнoлoгии зa пoлyчaвaнe и cъxpaнeниe нa paзлични лиoфилизиpaни биoпpeпapaти зa мeдицинcĸaтa пpaĸтиĸa, пpeднaзнaчeни зa лeчeниe нa paни и мaтepиaли зa биoтpaнcплaнтaция.

Eĸипът нa aĸaд. Цвeтaн Цвeтĸoв paзpaбoтвa биoтexнoлoгии зa cтyдeнo ĸoнcepвиpaнe и изcyшaвaнe нa xpaнитe във вaĸyyм. Българското ĸocмичecĸo мeню вĸлючвa: ĸиceлo мляĸo, ядĸи, ягoди, ябълĸи, ĸaйcии, пpacĸoви, пъпeш, мycaĸa, бoб чopбa и дpyги ястия. Haчинът нa ĸoнcepвиpaнe нa xpaнaтa ce нapичa лиoфилизaция (вaĸyyмнo cyблимaциoннo cyшeнe).

Toвa e нaй-cъвъpшeният мeтoд нa ĸoнcepвиpaнe, измиcлeн дoceгa. Toй пoзвoлявa нa пpaĸтиĸa нaпълнo (дo 95 пpoцeнтa) дa ce cъxpaнят xpaнитeлнитe вeщecтвa, витaминитe, миĸpoeлeмeнтитe, дaжe пъpвoнaчaлнaтa фopмa, ecтecтвeният apoмaт, вĸycът и цветът - пpoдължитeлнo вpeмe, пpи тeмпepaтypи oт минус 50 дo плюс 50 гpaдyca.

B пpoцeca нe ce изпoлзвaт apoмaтизaтopи, oцвeтитeли или ĸoнcepвaнти. Bиcoĸoтo ĸaчecтвo и биoлoгичнaтa пълнoцeннocт нa cъxpaнeнитe пo тoзи нaчин пpoдyĸти ce oбycлaвя и oт тoвa, чe нa лиoфилизaция мoгaт дa ce пoдлoжaт caмo cвeжи пpoдyĸти. Haпpимep, cъxpaнявaнeтo нa ягoди пpeди oбpaбoтĸa нe тpябвa дa пpeвишaвa осем чaca oт мoмeнтa нa бpaнeтo им.

Бългapcĸoтo мeню e aдaптиpaнo зa следния днeвeн xpaнитeлeн peжим - двe зaĸycĸи, oбяд и вeчepя. Teзи xpaни пoĸpивaт изиcĸвaниятa нa opгaнизмa oт xpaнитeлни биoлoгични вeщecтвa. За разрабoтĸитe нa лиoфилизиpaни пpoдyĸти ĸoлeĸтивът нa aĸaд. Цвeтaн Цвeтĸoв имa двa пaтeнтa.

Kocмичecĸaтa xpaнa вce пoвeчe paзшиpявa oбceгa cи. Tя вeчe ce изпoлзвa и oт yчacтници в eĸcпeдиции дo Aнтapĸтидa и до Xимaлaитe. 

Акад. Цветков има принос в изследвания за установяване на факторите, действащи върху култивирането, криопротекцията, сублимационното сушене, продължителното съхранение и рехидратацията на селекционирани щамове български култури - Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophylus. Ученият е допринесъл и за разработване на технологични режими за култивиране на млечнокиселите симбиотични култури за производството на висококачествено българско кисело мляко.

Разработени са и над 60 вида лиофилизирани функционални храни за подобряване на здравословния статус на хората: серия лиофилизирани биостимуланти, предназначени за спортисти, за здрави и болни хора - Fructotonin, Lyoviton, Lyofructon, Lyoflorin, Lyitonin, Herbalactin. По биотехнологичен път, свързан с имобилизацията на комплекс от микроорганизми върху хидроколоидни матрици и растителни среди с високо съдържание на биологично активни вещества, са получени функционални биопродукти с изразен физиологичен активитет, подходящи както за тонизиране на здравия организъм, така и за възстановяването му при различни патологични състояния. Серията "Lyomed" е предназначена за реконвалесцентно и следоперативно хранене, за възстановяване на организма след състояние на катаболитен стрес. Серията "Bodynorm" е с лиофилизирани функционални храни за профилактика и лечение на метаболитни заболявания или на захарен диабет, затлъстяване, хиперлипопротеинемии, хипертония, атеросклероза и други. 

За първи път е предложена и криобиологична терминология

На базата на съществуващи и предложени собствени представи и хипотези за студоустойчивостта на животните и растенията и на механизма на криоуврежданията и криозащитата при нискотемпературно и сублимационно консервиране на различни хранителни продукти, биопродукти и препарати, са разработени собствени режимни параметри и технологии за сублимационно и криогенно третиране и съхранение на клетъчни органели (митохондрии, лизозоми, липозоми и др.), различни видове кръвни клетки (еритроцити, тромбоцити, левкоцити, моноцити, гранулоцити), тъкани (кожа, кости, ксенотрансплантанти и др.), вируси и бактерии, вирусни и бактерийни ваксини за ветеринарната медицина и биопрепарати за различни клонове на медицинската практика.
 
Всички технологии и препарати са защитени с авторски свидетелства и патенти, някой са утвърдени като рационализации. Разработен е и математически модел на топло- и масопренасянето при сублимационно сушене на биоматериали, в резултат на което е изведено уравнение за определяне интензивността на процеса. Предложеният математически модел е залегнал в основата на практическите нормативи за пресмятане и проектиране на вакуумни сублимационни инсталации за хранително-вкусовата промишленост.

Разработени са анализи и концепции за интензификация, отпимизация на процесите, машините и съоръженията в криобиологията и лиофилизацията, и за създаване на автоматизирани поточни линии за нуждите на селското стопанство и хранителната промишленост.

Акад. Цветков е предложил и криобиологична терминология, която е един от първите опити за систематизиране и уеднаквяване на термините и понятията в това ново научно направление, и има голямо теоретично и практическо значение за неговото бъдещо развитие.

Разработени са също оптимални технологични параметри за нискотемпературно третиране на пробиотици, на базата на ефективни способи за привеждане на биологичните системи в състояние на дълбокостудова анабиоза.

Чрез прилагане на математически методи е изведена корелационна зависимост между преживяемостта на млечнокиселите бактерии при различните технологични режими на замразяване и сублимационно сушене на стандартно българско краве кисело мляко, на влиянието на температурния фактор, скоростта на замразяване, на вида и структурните особености на криозащитната среда.

Разработени са и съвременни биотехнологични методи за криоконсервиране на продукти от растителен произход. Направени са изследвания върху различни по структурни особености, химически състав и сортова принадлежност плодове (кайсии, праскови, пъпеш, ягоди, ябълки, цитрусови плодове и др.) и зеленчуци (домати, карфиол, броколи, зеле, гъби и др.). Установени са промените в техния химически състав и в реологичните им свойства по време на замразяването и лиофилизацията. Тези изследвания са свързани с оптимизиране на параметрите на технологичния процес, на базата на изходните показатели на плодовете и зеленчуците, а също с качеството и трайността на крайния лиофилизиран продукт. Сублимационно изсушените плодове и зеленчуци се отличават с минимална влага, с високо съдържание на въглехидрати, витамини, минерални соли, с максимално съхранена ензимна система, с вкусово-ароматен комплекс и с висока микробиална чистота.

Също така са разработени оригинални комбинирани технологии на основата на сублимационно сушене и радиационно облъчване (студена стерилизация), експериментирани и приложени за дългосрочно, качествено и безопасно консервиране, и съхранение на различни видове плодове, месо и малотрайни месни продукти (варена шунка от птичи гърди, варена шунка от свинско месо, варена наденица от телешко и свинско месо). Целта е удължаване на срока им на съхранение, при максимално запазване на техните консумативни качества. 

Създадена е и вътрешна система за контрол при производството на лиофилизирани храни с предварително тествани изходни суровини, с контрол по цялата технологична верига и с качество на крайния продукт, на базата на новите Европейски регламенти за качество и безопасност на храните, и на българското законодателство. 

* * *

Материалът е подготвен в рамките на партньорската инициатива между БТА и Патентното ведомство на България, която предвижда в съвместната рубрика "Създадено в България" всяка седмица да бъдат представяни както вписаните в "Златната книга на Патентно ведомство на Република България" българи, така и дейността на Патентното ведомство.