Opracowanie innowacyjnych produktów na bazie suszu z ekologicznie uprawianej soplówki jeżowatej (Hericium erinaceus) o wysokich parametrach jakościowych i funkcjonalnych.

Celem operacji jest optymalizacja ekologicznych warunków uprawy owocników soplówki jeżowatej o wysokich parametrach użytkowych, optymalizacja procesu przygotowania suszu z owocników oraz wytworzenia produktów na bazie suszu i mikrokapsułkowanych wytłoków z aronii. Otrzymanie suszu i wytworzenie produktów na bazie suszu będzie się odbywało z wykorzystaniem innowacyjnych pilotażowych linii technologicznych zapewniających higieniczne warunki procesu produkcji.

Soplówka jeżowata jest gatunkiem grzyba o wysokich właściwościach prozdrowotnych. Wykazano dotychczas, że niskocząsteczkowe metabolity wtórne wytwarzane w jej owocnikach wykazują m.in. działanie stymulujące syntezę czynnika wzrostu nerwów (NGF), mają aktywność antyoksydacyjną, przeciwzapalną, przeciwalergiczną, bakteriobójczą, wspierają prawidłową kondycję mikrobiomu, łagodzą stany depresyjne. Polisacharydy natomiast mają właściwości immunostymulujące i przeciwnowotworowe. W związku z tym w trakcie realizacji projektu zamierza się wprowadzić do uprawy w warunkach kontrolowanych 4 odmiany soplówki jeżowatej (1 odmiana komercyjna i 3 nowe odmiany z kolekcji grzybów uprawnych i leczniczych Katedry Warzywnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu).

Spośród pozyskanych odmian zostanie wytypowana odmiana charakteryzująca się najwyższymi parametrami funkcjonalnymi i jakościowymi, która będzie następnie przetwarzana. W rezultacie powstaną innowacje produktowe w postaci ekologicznych i standaryzowanych na zawartość β- i α-glukanów owocników soplówki jeżowatej, susz z tych owocników i dwa produkty na bazie suszu. Ekologiczne i standaryzowane owocniki soplówki jeżowatej nie są obecnie uprawiane przez polskich rolników. Susz oraz produkty oparte na ekologicznych i standaryzowanych owocnikach soplówki jeżowatej nie są również obecnie wytwarzane przez polskich i europejskich producentów.

W projekcie zamierza się również wykorzystać wyniki badań dotyczące przeciwdrobnoustrojowego oddziaływania fotokatalitycznej oksydacji i zimnej plazmy, które będą stosowana do dekontaminacji hali uprawowej i do dezynfekcji pilotażowej linii technologicznej przeznaczonej do produkcji suszu i produktów na bazie suszu. W trakcie realizacji projektu zostaną skonstruowane prototypowe urządzenia linii technologicznej zapewniające higieniczne warunki procesu produkcji. Zostanie też wprowadzony autorski zintegrowany system zarządzania bezpieczeństwem żywności, jakości i środowiskiem, dotychczas niewdrożony w żadnej innej organizacji. Operacja jednoznacznie przyczyni się do wzmocnienia powiązań pomiędzy rolnictwem, produkcją żywności a nauką, co wpłynie na większą ilość wdrożeń innowacyjnych rozwiązań w praktyce.

Działania podejmowane w ramach projektu

Realizacja operacji będzie obejmowała następujące etapy: 

1. Opracowanie innowacyjnego sposobu ekologicznej uprawy soplówki jeżowatej. Selekcja i standaryzacja owocników będzie możliwa dzięki wykonanym pracom badawczym. 
2. Opracowanie technologii mikrokapsułkowania z wykorzystaniem suszenia rozpyłowego. Optymalizacja procesu produkcji mikrokapsułek będzie oparta na wynikach badań naukowych charakteryzujących mikrokapsułki, tj. analiza termiczna DSC, wielkość mikrokapsułek, spektroskopia FTIR, obrazowanie SEM, potencjał antyoksydacyjny, uwalnianie substancji bioaktywnych in vitro, czystość mikrobiologiczna.
3. Opracowanie pilotażowej linii przemysłowej technologii produkcji suszu z owocników soplówki jeżowatej. Optymalizacja procesu produkcji suszu będzie oparta na wynikach badań naukowych, tj. ocena potencjału antyoksydacyjnego, analiza zawartości glukanów i czystości mikrobiologicznej na każdym etapie przygotowania suszu.
4. Opracowanie pilotażowej linii przemysłowej technologii wytwarzania produktów na bazie suszu z owocników soplówki jeżowatej. Optymalizacja procesu kapsułkowania suszu będzie się opierała na wynikach badań naukowych, tj. ocena potencjału antyoksydacyjnego, zawartości glukanów, czystości mikrobiologicznej.                                   

Główne korzyści z realizacji projektu

Celem głównym operacji będzie wytworzenie produktów na bazie suszu z owocników soplówki jeżowatej oraz mikrokapsułkowanych wytłoków z aronii. Produkty te będą charakteryzowały się wysokimi parametrami jakościowymi (niski stopień zanieczyszczenia mikrobiologicznego i chemicznego) i wysoką funkcjonalnością prozdrowotną (wysoka zawartość związków bioaktywnych).

Cel ten zostanie osiągnięty poprzez realizację celów szczegółowych, tj.:

• Opracowanie innowacyjnego sposobu ekologicznej uprawy 4 odmian soplówki jeżowatej (kontrolowane warunki uprawy, modyfikacja podłoży uprawowych, selekcja odmian, dezynfekcja pomieszczeń hodowlanych).
• Opracowanie aplikacji ułatwiającej rolnikowi optymalizację warunków uprawy soplówki jeżowatej.
• Opracowanie i wdrożenie pilotażowej linii produkcji ekologicznego suszu z owocników soplówki jeżowatej i produktów na bazie suszu (prototypy urządzeń wyposażonych w moduły do dezynfekcji).
• Zaprojektowanie i wdrożenie autorskiego zintegrowanego systemu zarządzania bezpieczeństwem żywności, jakością i środowiskiem i ostatecznie opracowanie składu i pilotażowej linii technologicznej przeznaczonej do wytworzenia dwóch innowacyjnych ekologicznych produktów na bazie suszu z owocników soplówki jeżowatej standaryzowanego na zawartość β- i α-glukanów oraz mikrokapsułkowanych wytłoków z aronii.

Streszczenie praktyki

W ramach realizacji operacji zostaną wprowadzone innowacje produktowe, które będą posiadały szereg unikalnych cech jakościowych i funkcjonalnych: 

• Gama 4 odmian soplówki jeżowatej, w tym 3 nowe, dotychczas nieuprawiane na świecie.
• Standaryzowane na zawartość β- i α-glukanów owocniki soplówki jeżowatej wytypowane do produkcji suszu i produktów na bazie suszu.
• Standaryzowany na zawartość β- i α-glukanów susz z owocników soplówki jeżowatej.
• Standaryzowany na zawartość β- i α-glukanów kapsułkowany susz z soplówki jeżowatej.
• Standaryzowany na zawartość β- i α-glukanów produkt zawierający kapsułkowany susz z soplówki jeżowatej i mikrokapsułki z wytłoków z aronii.

Pogłębiona analiza produktów dostępnych na rynku wskazuje, że na rynku polskim i europejskim brak jest standaryzowanych na zawartość β- i α-glukanów owocników soplówki jeżowatej, suszu o tak wysokich parametrach jakościowych oraz kapsułkowanych produktów zawierających susz o wysokiej funkcjonalności, oraz dodatek mikrokapsułek z wytłoków aronii. 

Projekt przyczyni się do wdrożenia trzech nowych innowacji technologicznych wykorzystujących zjawisko fotokatalitycznej oksydacji i zimnej plazmy w celu higienizacji procesu uprawy i produkcji. Będą to kolejno: 

• Innowacyjny sposób ekologicznej uprawy soplówki jeżowatej, o wysokich parametrach użytkowych. 
• Innowacyjna technologia produkcji ekologicznego suszu z owocników soplówki jeżowatej z wykorzystaniem pilotażowej linii produkcyjnej zawierającej prototypowe urządzenia. 
• Innowacyjna technologia wytwarzania ekologicznych produktów na bazie suszu z soplówki jeżowatej o wysokich parametrach funkcjonalnych i jakościowych, z wykorzystaniem pilotażowej linii produkcyjnej w skład której wejdą prototypowe urządzenia wyposażone w moduły do dezynfekcji. 

Wprowadzona innowacja organizacyjna: Autorski system w zakresie zintegrowanego zarządzania bezpieczeństwem żywności, jakości i środowiskiem w przedsiębiorstwie, który zagwarantuje wysoką jakość i bezpieczeństwo produktów przy uwzględnieniu minimalnego wpływu na środowisko. W wyniku wdrożenia systemu zostaną zoptymalizowane zasoby, poprawi się efektywność funkcjonowania przedsiębiorstwa, ulegną zmniejszeniu koszty operacyjne, zwiększy się wydajność i efektywność procesów, co spowoduje wzrost przychodów ze sprzedaży, wzrost rentowności, poprawę wizerunku firmy oraz podniesienie konkurencyjności. 

Dodatkowe informacje

Dodatkowo obecnie na rynku polskim i europejskim nie wykorzystuje się zjawiska zimnej plazmy do higienizacji hal uprawowych w trakcie uprawy grzybów. Innowacja która zostanie opracowana i wdrożona w ramach projektu pozwoli na ograniczenie zanieczyszczenia mikrobiologicznego i funkcjonalności biologicznej (aktywność antyoksydacyjna, zawartość β- i α-glukanów) bez konieczności użycia środków chemicznych.

Zastosowanie pełnej dezynfekcji z wykorzystaniem zjawiska zimnej plazmy, zarówno w trakcie uprawy soplówki jeżowatej jak i przygotowania suszu z jej owocników oraz produktów na bazie suszu wyeliminuje konieczność stosowania przeciwdrobnoustrojowych środków chemicznych. Wysoka jakość produktów przyczyni się również do wydłużenia terminów ich przydatności zmniejszając tym samym marnotrawienie surowców jak i produktów.

Do modyfikacji podłoży hodowlanych będą stosowane produkty uboczne pochodzące z upraw rolnictwa ekologicznego oraz przemysłu drzewnego. Do produkcji jednego z produktów na bazie suszu również będą wykorzystane produkty uboczne z przetwórstwa aronii. Działania minimalizujące marnotrawstwo, w szczególności w kierunku waloryzacji produktów ubocznych korespondują z ideami zrównoważonego rozwoju, zrównoważonej diety i społecznej odpowiedzialności biznesu.