biotechnologia


 
 

Pszenica zwyczajna w biorafinerii

pszenica Pomysł biorafinacji zbóż czyli przetwórstwa nietradycyjnego zaczyna się powoli popularyzować w kręgach związanych z nauką i biznesem. W 2005 roku powstał projekt oparty na koncepcji innowacyjnego przetwórstwa pszenicy miękkiej na produkty o podwyższonej wartości biologicznej. Założeniem projektu było skonstruowanie i wdrożenie instalacji wytwarzającej produkty pochodzące z ziarna pszenicy o specyficznym zastosowaniu.

Pszenica zwyczajna inaczej zwana miękką (Triticum aestivum L.) - gatunek zbóż z rodziny wiechlinowatych. Jest kosmopolityczną rośliną uprawną, której największe uprawy znajdują się w Europie, wschodniej Azji oraz Indiach, obu Amerykach a także Australii. Pochodzi z Bliskiego Wschodu. Występuje w szeregu odmian, zarówno jarych jak i ozimych. Podstawowe zastosowanie znajduje w przemyśle spożywczym do produkcji mąk i kasz, w hodowli zwierząt (otręby, słoma) oraz w medycynie (skrobia). Pszenica ozima i jara mają w Polsce bardzo duże znaczenie. Zbiory samej pszenicy ozimej, która wydaje plony wyższe i bardziej stabilne niż inne gatunki i formy zbóż, w ostatnich latach sięgały 30% wszystkich zbiorów. Szacuje się, że połowa zbiorów pszenicy ozimej jest przeznaczona na cele konsumpcyjne, młynarsko-piekarskie. Skup i obrót giełdowy dotyczą wyłącznie pszenicy konsumpcyjnej.

Ziarno pszenicy miękkiej zawiera wiele składników, które znajdują zastosowanie nie tylko w przemyśle spożywczym, ale także w przemyśle farmaceutycznym oraz kosmetycznym. Natomiast te ze składników o zastosowania spożywczych mogą zostać użyte w celu podniesienia wartości odżywczej żywności lub w celu nadania jej dodatkowych funkcjonalnych cech np. takich jak właściwości prewencyjne lub wręcz lecznicze.

Omawiana koncepcja zakłada dwuetapowe podejście do zagadnienia, a mianowicie stworzenie zakładu produkcyjnego pierwszej i drugiej generacji. W pierwszym etapie wyizolowywane są składniki ziarna pszenicznego występujące w umiarkowanej, ale wystarczającej ilości oraz dostatecznej czystości, natomiast drugi etap dotyczy podniesienia stopnia czystości dotychczasowych produktów oraz rozszerzenia ich gamy o te, które są wysoko specyficzne, lecz występują w ilościach śladowych.

W oparciu o ideę innowacyjnego przetwórstwa pszenicy wdrożone zostały już do produkcji projekty częściowe. Należą do nich np. produkcja prebiotyków z otrębów, jako że otręby mogą zostać pozyskane za korzystną cenę w regionach o rozwiniętym przemyśle młynarskim. Otręby, stanowiące produkt uboczny w konwencjonalnym przemiale ziarna, zawierają wszystkie składniki odżywcze związane w zewnętrznej okrywie ziarna oraz około 15-25% skrobi w zależności od specyfiki przemiału. Na większą skalę wytwarzane są błonnik i produkty bogate w foliany, których produkcja jest mniej nakładowa. W przypadku bardziej zaawansowanego zakładu przetwórczego produkuje się nie tylko błonnik czy foliany, ale również koncentraty białka, oligosacharydowe zastępniki tłuszczu czy skrobię oporną. Następnym komponentem pochodzącym z ziarna pszenicy są zarodki, które także mają korzystną, jak na surowiec, cenę zakupu. Na linii ekstrakcji i oczyszczania otrzymuje się z zarodków tokole i fitosterole. Tokole charakteryzują się aktywnością właściwą dla witaminy E i są używane w przemyśle spożywczym do wzbogacania żywności, a oprócz tego w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym, natomiast fitosterole stanowią surowiec dla przemysłu farmaceutycznego. Najprostszą realizacją jest zakład przetwarzający ziarno pszenicy na produkty o podwyższonej wartości biologicznej oraz mąkę z pełnego ziarna. W takiej produkcji ziarno rozdzielane jest na kilka botanicznych części. Zewnętrzne okrywy są ściągane, zarodek odzyskiwany w stopniu nieuszkodzonym, a bielmo przeznaczane do produkcji mąki. Jako produkty końcowe uzyskiwane są oprócz mąki do pieczenia, koncentraty białkowe bogate w mikroelementy i witaminy, olej z zarodków pszenicy oraz błonnik pokarmowy.

Zdefiniowano określone składniki ziarna pszenicy miękkiej, o udowodnionym korzystnym oddziaływaniu na zdrowie jako produkty docelowe (Tabela 1.). Doniesienia naukowe potwierdzają, że zarówno całe ziarna pszenicy jak i poszczególne frakcje ziarna mają korzystne działanie w prewencji kilku podstawowych chorób, w szczególności chorób układu krwionośnego i naczyniowego, różnych odmian raka oraz cukrzycy typu II. Stąd też w 1999 roku w Stanach Zjednoczonych Ameryki FDA (Federal Drug Administration) ogłosiła tzw. health claim czyli potwierdzenie zdrowotności dla produktów z pełnego ziarna o następującym brzmieniu: „Dieta bogata w produkty żywnościowe pochodzące z pełnego ziarna oraz w inne roślinne produkty spożywcze, a także ogólnie uboga w tłuszcze, tłuszcze nasycone i cholesterol może pomóc w zmniejszeniu ryzyka chorób serca i pewnych przypadków raka.”, natomiast autorytety w dziedzinie odżywiania zarówno w Europie jak i Ameryce rekomendowały dawkę w diecie o wartości 250g produktów zbożowych z pełnego ziarna na dzień. Do tej pory nie wiadomo, które dokładnie składniki ziarna odpowiadają za poszczególne zdrowotne efekty, ale wiadomo, że dotyczy to części okrywowej i błonnika, czego dowiodły liczne badania kliniczne.

Istotnym wskazaniem jest to, że zauważalna staje się zmiana poziom wiedzy i oczekiwań związanych z odżywianiem. Odchodzi się nie tylko od prostej potrzeby jedzenia jako niezbędnego elementu przeżycia, ale również od żywności zaspokajającej jedynie głód, a nawet od żywności wykazującej brak niekorzystnego wpływu na zdrowie, w kierunku wzrastającego zainteresowania żywnością jako środkiem wspomagającym dobry stan zdrowia i samopoczucia psychicznego, a także spełniającym funkcje prewencyjne w stosunku do chorób cywilizacyjnych takich jak choroby układu sercowo-naczyniowego, niektóre rodzaje raka czy otyłość.

Już Hipokrates twierdził, że jeżeli ojciec choroby jest nie znany, to matką jej zawsze jest zła dieta. Również obecnie wielokrotnie został udowodniony wpływ diety na wiele chorób nie tylko chronicznych, ale również zakaźnych. Stwierdzone zostało, że można przeciwdziałać około 25 – 70% procentom wszystkich chorób poprzez właściwą dietę, o specyficznym i zrównoważonym składzie. Poziom wpływu diety na określone choroby przedstawiono w tabeli 2.


pszenica biorafinacja



Stowarzyszenie Zdrowia Publicznego we Francji podjęło się przeprowadzenia badań w zakresie wpływu diety na choroby cywilizacyjne w lipcu 2000 roku. Jako przykład wybrano choroby układu sercowo-naczyniowego, na leczenie których przeznaczane jest w Europie 180 miliardów euro rocznie. Stosując przelicznik w oparciu o dane z Tabeli 2, można stwierdzić, że redukcja wydatków Europy na zdrowie mogłaby wynieść w przybliżeniu 60 miliardów euro rocznie, jako efekt wzbogacenia składu diety o substancje korzystnie działające na prewencję tej konkretnej choroby cywilizacyjnej.


pszenica biorafinacja



Te fakty w powiązaniu z wzrastającą świadomością zależności pomiędzy dietą a chorobami oraz demograficznymi zmianami w Europie, Stanach Zjednoczonych Ameryki i innych rozwiniętych regionach świata w kierunku starzenia się społeczeństwa są główną siłą napędową trendu „zdrowego odżywiania się” włączając w to przemysł żywnościowy, żywność funkcjonalną i nutraceutyki. Stwierdzono, że ten trend należy do najsilniejszych trendów żywieniowych w krajach rozwiniętych i tempo jego popularności rośnie w zakresie 15% na rok, podczas gdy produkcja żywności, zwłaszcza w Europie maleje w związku z zmniejszającą się populacją.

Stąd koncepcja biorafinerii przetwarzającej pszenicę miękką na składniki o rozmaitym i korzystnym oddziaływaniu na wydaje się być działaniem słusznym i właściwym kierunkiem myślenia w celu zagospodarowania surowca do tej pory zbyt tradycyjnie przetwarzanego.


Autor artykułu: dr inż. Joanna Harasym
Przedruk z: biorafinacja.pl


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

51 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 
 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy matura.biomist.pl

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u