Ekologiczna produkcja ziarna oraz przetwarzanie pozostałości browarniczych na mączkę, z wykorzystaniem innowacyjnego sposobu dehydratacji

Celem operacji jest podniesienie konkurencyjności polskiego rolnictwa poprzez opracowanie technologii wytwarzania ekologicznego ziarna zbóż, jako surowca do produkcji słodu, a następnie dehydratacji pozostałości browarniczych i wytworzenie mączki funkcjonalnej, o wysokiej wartości odżywczej i prozdrowotnej. 

Rosnące oczekiwania konsumentów wobec żywności, przejawiające się zwiększeniem zapotrzebowania na produkty o wysokich walorach odżywczych i prozdrowotnych, o sprawdzonym pochodzeniu, w tym na żywność produkowaną metodami ekologicznymi stwarzają potrzebę rozwoju tego sektora produkcji pierwotnej oraz związanego z nim sektora przetwórczego. Innym istotnym aspektem operacji jest modyfikacja obiegu wody w browarze.

Przemysł browarniczy charakteryzuje się bardzo dużym zużyciem wody. W zależności od zaawansowania technologicznego i aparaturowego wykorzystanie wody waha się w zakresie 4-12 hL wody na 1 hL wyprodukowanego piwa. Udoskonalanie procesu technologicznego w kierunku zapewnienia zamkniętego obiegu wody, jej recyrkulacji nie tylko w systemie grzania - chłodzenia, ale również wykorzystywania wody technologicznej wydaje się bardzo zasadne. Jakość polskich gleb należy do najniższych w Europie. Potencjał produkcyjny przeciętnego hektara gleb w Polsce odpowiada potencjałowi przeciętnych 0,6 ha gruntów ornych krajów UE.

W Polsce gleby lekkie zajmują ok. 50% powierzchni. Są to gleby o słabej pojemności sorpcyjnej, mniej żyzne, ubogie w składniki pokarmowe, zakwaszone, o słabej retencji wodnej. W ramach operacji opracowane będą ekologiczne technologie uprawy jęczmienia kapturkowego pszenicy okrągłoziarnowej i jęczmienia kapturkowego, na glebach lekkich, z mikrobiologiczną stymulacją odżywienia roślin azotem, w warunkach głębokiego, bezorkowego sposobu uprawy roli z wykorzystaniem zróżnicowanych źródeł materii organicznej dla poprawy żyzności gleby.

Działania podejmowane w ramach projektu

Planowany jest następujący zakres prac:

1. Opracowanie nowych/znacznie ulepszonych ekologicznych technologii uprawy jęczmienia kapturkowego oraz pszenicy okrągłoziarnowej, na glebie lekkiej, w zasiewie jesiennym i wiosennym, w warunkach różnych sposobów uprawy roli, nawożenia organicznego i mikrobiologicznej biostymulacji.
2. Opracowanie nowych technologii otrzymywania funkcjonalnych mączek z pozostałości browarniczych (młóta), z wykorzystaniem innowacyjnego sposobu dehydratacji, z ekologicznego ziarna pszenicy okrągłoziarnowej i jęczmienia kapturkowego.                                                                                                                                              
3. Wytworzenie nowych produktów - mączek z pozostałości browarniczych (młóta) z ekologicznego ziarna pszenicy okrągłoziarnowej i jęczmienia kapturkowego.                                                                   
4. Opracowanie nowej metody marketingu, dotyczącej promocji ekologicznego sposobu produkcji ziarna zbóż pierwotnych, jako surowca do wytwarzania mączek funkcjonalnych i ich zastosowania do wyrobu produktów końcowych o wszechstronnym, konsumpcyjnym zastosowaniu. 

Główne korzyści z realizacji projektu

• Opracowanie nowej, ekologicznej technologii uprawy jęczmienia kapturkowego umożliwi wprowadzenie do użytkowania rolniczego i konsumpcyjnego tego cennego (z punktu widzenia wartości prozdrowotnych ziarna) gatunku.
• Z kolei udoskonalona technologia uprawy pszenicy okrągłoziarnowej da podstawę rekomendacji zasiewu jesiennego dla tego gatunku pszenicy W przypadku obu ww. gatunków zbóż pierwotnych, poprzez elementy technologii takie jak innowacyjna, mikrobiologiczna stymulacja odżywienia roślin azotem, bezorkowy sposób uprawy roli, w warunkach zróżnicowanych strategii zwiększania ilości materii organicznej w glebach, spodziewanym, konkretnym efektem będzie zwiększenie produkcyjności i poprawa jakości plonu z upraw prowadzonych na glebach lekkich.
• Opracowywane technologie uprawy obu gatunków ukierunkowane są na uzyskanie wysokiej wydajności ziarna przydatnego do produkcji słodu, a następnie mączek z pozostałości browarniczych.
• W projekcie opracowana zostanie innowacyjna metoda dehydratacji pozostałości browarniczych, polegająca na odzyskiwaniu i zawracaniu w systemie recyrkulacji wody technologicznej. Przyczyni się to do zmniejszenia istotnej redukcji zużycia wody w browarze. Woda po procesie dehydratacji będzie bowiem zdatna do ponownego wykorzystania, np. w procesie zacierania, a relatywnie łagodne warunki dehydratacji pozwolą na zachowanie bioaktywnych właściwości produktu ubocznego.
• Zaproponowany zostanie również kompleksowy sposób zagospodarowania produktu ubocznego, co jest bardzo istotne dla przemysłu browarniczego, gdyż stanowi on nawet do 80 % wszystkich odpadów produkcyjnych (poza wodą).
• Dodatkowo dzięki zastosowaniu metody mikronizacji produkt będzie charakteryzował się większą biodostępnością składników odżywczych, zwiększoną zawartością frakcji rozpuszczalnej błonnika i większą zdolnością do obniżania poziomu cholesterolu we krwi. Mikronizacja poprawia także właściwości funkcjonalne produktu, który charakteryzuje się większą wodochłonnością czy podatnością na fermentację, stąd otrzymaną mączkę funkcjonalną wyprodukowaną z pozostałości browarniczych będzie można szeroko wykorzystywać do produkcji pieczywa, przekąsek ekstrudowanych, makaronu czy płatków śniadaniowych.
   

Streszczenie praktyki

Rezultatem operacji będzie opracowanie i wdrożenie do praktyki rolniczej i produkcyjnej: 
Nowych/znacznie ulepszonych technologii tj. 

• nowej, ekologicznej technologii uprawy jęczmienia kapturkowego na glebie lekkiej, ze stymulacją odżywiania roślin azotem, w warunkach różnych sposobów uprawy roli i nawożenia,
• znacznie ulepszonej, ekologicznej technologii uprawy pszenicy okrągłoziarnowej jarej z siewu ozimego oraz jarego na glebie lekkiej, w warunkach różnych sposobów uprawy roli, nawożenia organicznego i biostymulacji,
• technologii otrzymywania funkcjonalnych mączek z pozostałości browarniczych (młóta), z wykorzystaniem innowacyjnego sposobu dehydratacji, z ekologicznego ziarna pszenicy okrągłoziarnowej i jęczmienia kapturkowego.

Nowych produktów tj. mączek z pozostałości browarniczych (młóta) z jęczmienia kapturkowego i z pszenicy okrągłoziarnowej.

Nowej metody marketingowej - dla producentów ziarna, przetwórców i jednostek badawczych strategii marketingowej dotyczącej promocji ekologicznego sposobu produkcji ziarna zbóż pierwotnych, jako surowca do wytwarzania mączek funkcjonalnych z pozostałości browarniczych (młóta) i ich zastosowania do wyrobu produktów końcowych o wszechstronnym, konsumpcyjnym zastosowaniu. 
 

Dodatkowe informacje

Potrzeba zaopatrzenia w żywność o wysokiej wartości odżywczej jest największym bodźcem, który prowadzi do wzrostu zainteresowania pierwotnymi gatunkami roślin zbożowych, planowanymi do wykorzystania w operacji. Uprawa takich gatunków daje szansę na pozyskanie ziarna o większej wartości odżywczej w porównaniu z udoskonalonymi, wysokoplennymi gatunkami i odmianami współczesnymi. Szczególnie korzystny wpływ na jakość uzyskanego plonu może mieć uprawa zbóż pierwotnych w systemie ekologicznym. Opracowane zostaną technologie uprawy wartościowych gatunków jęczmienia kapturkowego i pszenicy okrągłoziarnowej na glebach lekkich.

Dotychczasowe badania potwierdzą wysoką wartość odżywczą pszenicy okrągłoziarnowej (Skrajda-Brdak i wsp. 2020; Szczepanek i wsp. 2021 i jęczmienia kapturkowego (Kępińska-Pacelik i Biel 2021; Raport z Badań 2022). Jakość polskich gleb należy do najniższych w Europie.  Istotny wpływ na poziom produkcji rolnej takich gleb ma zwiększanie zawartości próchnicy, głównie dzięki aplikacji nawozów organicznych, w tym międzyplonów na przyoranie (Siebielec i wsp. 2020). W planowanej operacji wykorzystane będzie kompleks zabiegów agrotechnicznych (uprawa bezorkowa, nawozy organiczne, mikrobiologiczna biostymulacja) mających na celu zwiększenie produkcyjność gleb lekkich.