Opracowanie innowacji produktowej i procesowej związanej z technologią wytwarzania wegańskich gąszczy zawierających odgoryczoną masę orzechów dębu o działaniu stabilizującym strukturę produktu jako nowy kierunek zagospodarowania leśnych zasobów

Tytuł projektu: Opracowanie innowacji produktowej i procesowej związanej z technologią wytwarzania wegańskich gąszczy zawierających odgoryczoną masę orzechów dębu o działaniu stabilizującym strukturę produktu jako nowy kierunek zagospodarowania leśnych zasobów naturalnych.

Głównym celem operacji jest opracowanie i wdrożenie technologii wytwarzania innowacyjnych gąszczy wegańskich, których integralnym składnikiem będzie odgoryczona metodą infuzji próżniowej masa otrzymana z orzechów dębu. Dzięki obecnej w nasionach dębu skrobi ich rozdrobniona postać będzie stanowiła naturalny dodatek technologiczny o właściwościach stabilizujących/zagęszczających strukturę produktu gotowego. Nowe gąszcze utrwalone zostaną termicznie oraz poprzez zastosowanie bakteryjnych kultur ochronnych.

Potrzeba realizacji operacji wynika ze zmieniających się trendów w postawach i preferencjach żywieniowych konsumentów w kierunku ograniczenia spożycia mięsa i produktów odzwierzęcych. Dostępna na rynku oferta produktów wegańskich jest ciągle poszerzana i modyfikowana biorąc pod uwagę stale rosnące zapotrzebowanie na tego typu produkty. Wprowadzanie do diety niekonwencjonalnych surowców i produktów gotowych na ich bazie budzi ogromne zainteresowanie wegańskich odbiorców, gdyż stwarza możliwość urozmaicenia ich diety.

Dzikie orzechy dębu (żołędzie) były w historii ludzkości ważnymi zasobami żywnościowymi, a także jednym z głównych substytutów żywności w okresach kryzysu żywnościowego. Ich wysokie walory żywieniowe, porównywalne ze zbożami, oraz skład mineralny zostały potwierdzone w licznych badaniach.

Działania podejmowane w ramach projektu

Planowany jest następujący zakres prac:

1. Dokładna analiza fizykochemiczna i mikrobiologiczna surowca oraz główna innowacja technologiczna - opracowanie metody odgoryczania orzechów dębu z wykorzystaniem infuzji próżniowej.  
2. Opracowanie parametrów termicznych utrwalania odgoryczonej masy orzechów dębu w warunkach laboratoryjnych, wykonana zostanie ocena jej jakości. Ponadto uruchomiona zostanie przemysłowa linia do przeprowadzenia procesu odgoryczania orzechów dębu.  
3. Opracowanie metodą biologicznego utrwalania wegańskich gąszczy z dodatkiem masy orzechów dębu, najpierw w warunkach laboratoryjnych, a później w warunkach przemysłowych. 
4. Ocena jakościowa kolejnych konstruowanych i otrzymywanych wegańskich gąszczy. A także wytwarzane będą kolejne, nowe recepturowo wegańskie gąszcze. Nastąpi uruchomienie linii technologicznej do wytwarzania gąszczy.

Główne korzyści z realizacji projektu

Głównym celem operacji będzie opracowanie i wytworzenie innowacyjnych produktów - gąszczy wegańskich, których integralnym składnikiem będzie odgoryczona nową metodą (z wykorzystaniem infuzji próżniowej) masa otrzymana z orzechów dębu. Ponadto dzięki obecnej w nasionach dębu skrobi ich rozdrobniona postać będzie stanowiła naturalny dodatek technologiczny o właściwościach stabilizujących/zagęszczających strukturę produktu gotowego. 

Do tej pory zastosowanie znalazły jedynie suche formy odgoryczonych nasion dębu, tj. mąka rekomendowana do otrzymywania chleba, makaronów, ciastek oraz dodatek do kaw zbożowych lub samodzielna kawa (produkty te w regularnej sprzedaży nie występują). Biorąc pod uwagę wysoki koszt żywności wegańskiej oraz fakt, że wykorzystanie orzechów dębu do produkcji innowacyjnych gąszczy wegańskich jest całkowicie nowym kierunkiem ich zagospodarowania i stwarza nową możliwość wykorzystania tego rodzimego i zapomnianego surowca o wysokich walorach żywieniowych, na cele konsumpcyjne, kierunek prac zaplanowanych w projekcie jest starannie przemyślany i całkowicie zasadny. 

Streszczenie praktyki

Efektem końcowym opisanych działań będzie uzyskanie innowacji:

• organizacyjnej: opracowanie metodologii przechowywania orzechów dębu (żołędzi) celem zapewnia ciągłości produkcji proponowanych wegańskich gąszczy z udziałem odgoryczonych orzechów dębu. 
• procesowej: opracowanie metodologii odgoryczania orzechów dębu z wykorzystaniem procesu infuzji próżniowej. 
• produktowej: opracowanie receptury wegańskich gąszczy, których integralnym składnikiem będzie odgoryczona masa orzechów dębu oraz wdrożenie technologii ich otrzymywania w warunkach przemysłowych, oraz opracowanie metodologii utrwalenia wybranych gąszczy z udziałem bakteryjnych kultur ochronnych najpierw w warunkach laboratoryjnych, oraz wdrożenie metody w warunkach przemysłowych. 
• technologicznej: zaprojektowanie kompletnej linii technologicznej do wytwarzania proponowanych gąszczy wegańskich oraz weryfikację i optymalizację założeń technologicznych w warunkach przemysłowych.

Osiągnięte rezultaty

Problem zidentyfikowany do rozwiązania w ramach operacji dotyczył stworzenia możliwości przemysłowego wykorzystania orzechów dębu, jako naturalnie występującego, wartościowego surowca jadalnego.

Stąd głównym celem operacji było: 

1. opracowanie metody i technologii odgoryczania orzechów dębu oraz wdrożenie jej w warunkach przemysłowych;
2. opracowanie metody utrwalania odgoryczonej masy orzechów dębu;
3. opracowanie metody przechowywania orzechów dębu w celu zapewnienia ciągłości badań a w przyszłości ciągłości produkcji odgoryczonej masy. 

Rezultatem operacji jest opracowanie innowacyjnej metoda odgoryczania orzechów dębu z wykorzystaniem infuzji próżniowej oraz opracowanie technologii odgoryczania i wdrożenie jej w warunkach przemysłowych. Zastosowany proces istotnie zmniejszył ilość tanin hydrolizujących odpowiadających za gorycz żołędzi. Metodę tę można uznać za skuteczną obróbkę orzechów dębu przed ich wykorzystaniem w celach żywnościowych. W projekcie opracowano ponadto dwie metody utrwalania odgoryczonej masy, w formie mokrej, w postaci produktu utrwalonego poprzez pasteryzację i rozlew na gorąco do hermetycznych opakowań oraz w formie suchej, jako postać liofilizatu odgorycznej masy. Każda z form daje inne możliwości zastosowania i charakteryzuje się oryginalnymi cechami funkcjonalnymi. 

Potrzeba realizacji operacji wynika ze zmieniających się trendów w postawach i preferencjach żywieniowych konsumentów w kierunku ograniczenia spożycia mięsa i produktów odzwierzęcych. Dostępna na rynku oferta produktów wegańskich jest ciągle poszerzana i modyfikowana biorąc pod uwagę stale rosnące zapotrzebowanie na tego typu produkty. Wprowadzanie do diety niekonwencjonalnych surowców i produktów gotowych na ich bazie budzi ogromne zainteresowanie wegańskich odbiorców, gdyż stwarza możliwość urozmaicenia ich diety. Dzikie orzechy dębu (żołędzie) były w historii ludzkości ważnymi zasobami żywnościowymi. Ich wysokie walory żywieniowe porównywalne ze zbożami zostały potwierdzone w licznych badaniach.
Opracowana  w ramach prowadzonych badań metoda przechowywania surowca poprzez suszenie w niskich temperaturach umożliwia eliminację zastosowania fungicydów, które nie mogą być stosowane w przypadku orzechów dębu wykorzystywanych na cele żywnościowe. Przygotowany produkt w formie utrwalonej termicznie pasty/odgoryczonej masy orzechów dębu oraz  liofilizowana masa odgoryczona mogą stanowić wartościowe, innowacyjne formy wykorzystania tego surowca w przemyśle spożywczym, dające szerokie możliwości ich wykorzystania. Ponadto dzięki obecnej w nasionach dębu skrobi ich rozdrobniona postać w formie odgoryczonej masy, będzie stanowiła naturalny dodatek technologiczny o właściwościach stabilizujących strukturę produktów wegańskich lub innych produktów spożywczych. Jakość mikrobiologiczna otrzymanych produktów nie budzi zastrzeżeń w czasie 6 miesięcy ich przechowywania.     

Dodatkowe informacje

Popularność żywności pochodzenia roślinnego wśród konsumentów rośnie coraz bardziej. Ponadto zwiększa się świadomość konsumentów w zakresie zależności odżywianie - zdrowie. Stąd coraz częściej, nawet osoby niestosujące ścisłej diety wegetariańskiej, zwiększają udział produktów roślinnych w swoich racjach pokarmowych. Podczas pandemii liczba wegan, czyli osób, które całkowicie wykluczyły ze swojego jadłospisu produkty pochodzenia zwierzęcego wzrosła o 2% i aktualnie już 6% Polaków deklaruje całkowite wykluczenie z jadłospisu produktów pochodzenia zwierzęcego. Ponadto aż 12% respondentów zamierza wypróbować dietę wegetariańską a 7% dietę wegańską w najbliższym czasie (Kukuła Healthy Food 2021).

Oprócz tego dieta wegańska może mieć pozytywny wpływ na środowisko. Wykorzystanie dzikich orzechów dębu (żołędzi) do wytwarzania nowych produktów roślinnych, żywności wegańskiej, wzmocni powiązania między rolnictwem, produkcją żywności i leśnictwem bazując jednocześnie na najnowszych badaniach naukowych związanych z przetwórstwem żywności. Wykorzystanie ogólnodostępnych zasobów leśnych do wytworzenia produktów spożywczych o wysokiej wartości dodanej (zawartość skrobi i związków bioaktywnych) jest istotnym elementem zrównoważonego rozwoju i przyczynia się do wykorzystania naturalnych zasobów/surowców odnawialnych.