Problem marnotrawienia żywności stanowi wyzwanie XXI wieku. Według danych Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO), na całym świecie rocznie marnuje się aż jedną trzecią wyprodukowanej żywności. Zjawisko to występuje na wszystkich etapach łańcucha dostaw, począwszy od produkcji, a skończywszy na gospodarstwach domowych[1]. W sektorze spożywczym, największe straty występują podczas produkcji i przechowywania żywności. W odpowiedzi na rozległy problem marnotrawienia żywności, coraz więcej przedsiębiorców podejmuje kroki w kierunku wdrożenia w swoich zakładach koncepcji “zero waste”. To podejście opiera się zarówno na minimalizacji ilości wytwarzanych odpadów jak również na przekształcaniu materiałów odrzucanych w procesie produkcji w nowe, wartościowe komponenty np. do wzbogacania pieczywa, makaronów, produkcji smoothie czy jogurtów.
Wśród odpadów poprodukcyjnych, które znalazły zastosowanie w branży spożywczej i obecnie uznawane są za produkty uboczne, można wymienić serwatkę, wytłoki, makuchy, osady pofermentacyjne, otręby oraz zarodki. Pod względem wartości odżywczej i z żywieniowego punktu widzenia wytłoki pochodzące z owoców, warzyw oraz nasion roślin oleistych stanowią tani a zarazem bardzo cenny surowiec.
W Zakładzie Inżynierii i Technologii Zbóż Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie od paru lat prowadzone są prace badawcze nad możliwością wprowadzenia do matrycy pszennego ciasta drożdżowego (zarówno zwykłego jak i półcukierniczego) produktów ubocznych przemysłu olejarskiego (m.in. wytłoki z lnu, pszczelnika mołdawskiego i kokosa) (Fot1; Fot 2; Fot 3) i owocowo-warzywnego (np. produkty uboczne z papryki czy pomidorów) (Fot. 4). Badania wykazały, że każdy z wymienionych surowców stanowi cenny pod katem odżywczym i żywieniowym komponent do produkcji pieczywa.[2,3,4,5] Przy odpowiednio dobranym poziomie suplementacji ciasta pszennego produktami ubocznymi możliwe jest otrzymanie pieczywa zarówno o pożądanych cechach fizycznych jak duża objętość bochenka, prawidłowa porowatość czy odpowiednio wysoka wilgotność miękiszu ale także o istotnie wyższej wartości odżywczej w porównaniu do tradycyjnego pieczywa. Produkty uboczne będące obiektem wspomnianych badań stanowią cenne źródło białka, błonnika pokarmowego zarówno rozpuszczalnego jak i nierozpuszczalnego, nienasyconych kwasów tłuszczowych oraz wielu substancji biologicznie aktywnych jak np. przeciwutleniacze czy witaminy.[2,3,4,5] Wprowadzenie około 10% tych produktów ubocznych powoduje istotny wzrost zawartości białka, tłuszczu i błonnika pokarmowego przy jednoczesnej redukcji kaloryczności o około 10% w porównaniu do pieczywa pszennego bez dodatków. Takie pieczywo bez wątpienia może być uznane za produkt funkcjonalny. Jednak bogaty skład chemiczny i wysoka wartość żywieniowa to tylko połowa sukcesu. Aby produkt spełniał swoją funkcjonalną rolę w żywieniu człowieka musi być akceptowany pod względem organoleptycznym przez konsumentów. Jak wykazują badania suplementacja pieczywa pszennego produktami ubocznymi w ilości do 9-12% pozwala uzyskać pieczywo w pełni akceptowalne przez konsumenta zarówno pod względem tekstury, barwy miękiszu i skórki jak i smaku czy zapachu. Sprostanie oczekiwaniom co raz bardziej świadomego, a zarazem wymagającego konsumenta nie jest łatwe. Cechami które najczęściej dyskwalifikują pieczywo z dodatkiem produktów ubocznych są smak i zapach. Przy suplementacji powyżej 12% smak i zapach pieczywa jest zazwyczaj determinowany cechami wprowadzonego komponentu, co dla wielu konsumentów jest nie do zaakceptowania w codziennej diecie.[2,3,4,5] Dlatego też konieczne jest prowadzenie badań, które pozwolą wskazać taki stopień suplementacji ciasta chlebowego, żeby jakość pieczywa również ta organoleptyczna współgrała z jego wartością odżywczą i żywieniową.
Fot.1 Przekrój poprzeczy pieczywa z dodatkiem pszelnika mołdawskiego (cyfra przy pieczywie oznacza % udział pszczelnika mołdawskiego)[3]
Fot. 2 Przekrój poprzeczy bułek połcukierniczych z dodatkiem produktów ubocznych a) powstałych w wyniku ekstrakcji mleczka kokosowego; b) powstałych podczas ekstrakcji oleju kokosowego (cyfra przy pieczywie oznacza % udział komponentu z kokosa)[4]
Fot. 3 Widok ogólny i przekrój poprzeczny pieczywa z dodatkiem a) odtłuszczonej mąki lnianej i b) wytłoków lnianych. (Od lewej próba kontrolna, chleb z 5% , 10% i 15% dodatkiem komponentu lnianego)[2]
Fot. 4 Widok ogólny i w przekroju poprzeczym pieczywa z produktami ubocznymi z pomidora i papryki [5]
W odpowiedzi na problem marnotrawienia żywności, coraz więcej przedsiębiorców skłania się ku idei “zero waste.” To podejście nie tylko minimalizuje ilość odpadów, ale także z sukcesem wykorzystuje produkty uboczne do tworzenia nowych, wartościowych komponentów żywnościowych. Badania przeprowadzane w Zakładzie Inżynierii i Technologii Zbóż pokazują, że dodatki pochodzące z przemysłu olejarskiego i owocowo-warzywnego mogą znacząco poprawić wartość odżywczą chleba, zachowując jednocześnie jego atrakcyjność pod względem smaku, zapachu i tekstury. Kluczowe jest znalezienie złotego środka przy wzbogacaniu ciasta chlebowego. Optymalny poziom suplementacji powinien utrzymać równowagę między walorami odżywczymi a zachowaniem akceptacji organoleptycznej wśród konsumentów. Kontynuacja badań w tej dziedzinie jest niezbędna, aby stworzyć nie tylko zdrowe, ale również smaczne i atrakcyjne dla oka produkty. Innowacyjne podejścia do produkcji żywności mogą nie tylko zmniejszyć marnotrawienie, ale również zachęcić do bardziej zrównoważonego trybu życia.
Bibliografia:
1. FAO Tackling food loss and waste: A triple win opportunity
2. Wirkijowska, A., Zarzycki, P., Sobota, A., Nawrocka, A., Blicharz-Kania, A., & Andrejko, D. (2020). The possibility of using by-products from the flaxseed industry for functional bread production. LWT, 118, 108860.
3. Zarzycki, P., Wirkijowska, A., Nawrocka, A., Kozłowicz, K., Krajewska, M., Kłosok, K., & Krawęcka, A. (2022). Effect of Moldavian dragonhead seed residue on the baking properties of wheat flour and bread quality. LWT, 155, 112967.
4. Wirkijowska, A., Sobota, A., Zarzycki, P., Nawrocka, A., Blicharz‐Kania, A., & Andrejko, D. (2022). Chemical, technological, and sensory evaluation of the suitability of coconut by‐products in white rolls. Journal of the Science of Food and Agriculture, 102(8), 3370-3378.
5. Wirkijowska, A., Zarzycki, P., Teterycz, D., Nawrocka, A., Blicharz-Kania, A., & Łysakowska, P. (2023). The Influence of Tomato and Pepper Processing Waste on Bread Quality. Applied Sciences, 13(16), 9312.
* * *
Cykl „Poznaj świat nauki o żywności” to seria artykułów popularnonaukowych przygotowywanych przez naukowców z Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie].
ul. Akademicka 13, 20-950 Lublin
NIP 712 010 37 75
REGON 000001896
ePUAP: /UP-Lublin/SkrytkaESP
ul. Skromna 8
20-704 Lublin
tel. +48 81 462 33 74
+48 81 462 33 92
fax. +48 81 462 33 76