inż. Dominika Wywijas, prof. dr hab. Anna Michalska-Ciechanowska
Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Katedra Technologii Owoców, Warzyw i Nutraceutyków Roślinnych

Według wytycznych FAO, dieta człowieka powinna opierać się głównie na surowcach roślinnych ^[1]. Dlaczego? Są one skarbnicą niezbędnych składników odżywczych i bioaktywnych, takich jak witaminy, minerały, antyoksydanty czy błonnik. Przykładowo, warzywa powinny być stałym elementem naszej diety, ponieważ są nie tylko źródłem cennych składników odżywczych, ale także pełnią ważną rolę w zapobieganiu chorobom cywilizacyjnym. Owoce z kolei mogą stanowić doskonałą alternatywę dla słodyczy, dostarczając nie tylko słodkiego smaku, ale również potrzebnych organizmowi składników odżywczych, przy mniejszej ilości kalorii w stosunku do tradycyjnych produktów tego typu. Coraz większe zainteresowanie konsumentów budzą też zioła, które nie tylko nadają walory smakowe potrawom, ale przede wszystkim wzbogacają naszą dietę w substancje bioaktywne wykazujące konkretne właściwości prozdrowotne. Dodanie ich do codziennego menu może wspomóc utrzymanie prawidłowej masy ciała, zapobiegając nadwadze, otyłości, insulinooporności, a w efekcie cukrzycy typu II – chorób, które stanowią obecnie poważne wyzwanie dla zdrowia publicznego ^[2].

Sama wiedza o korzyściach płynących ze związków bioaktywnych występujących w surowcach roślinnych to nie wszystko. W szerszym kontekście ważne jest także ograniczenie ich strat i marnotrawienia. Wprowadzenie zasad zdrowego żywienia poprzez dietę bogatą w produkty roślinne oraz lokalnej i sezonowej żywności, może nie tylko poprawić nasze zdrowie, ale także przyczynić się do ochrony środowiska. Warto pamiętać, że świeże owoce, warzywa czy zioła, mogą być zazwyczaj utrzymane w stanie świeżym tylko przez kilka do kilkunastu/kilkudziesięciu dni. Jednak, z pomocą nowoczesnych technologii, możemy przedłużyć ich trwałość. Techniki utrwalania żywności, oparte na fizycznych lub chemicznych procesach, pozwalają nam cieszyć się świeżością produktów roślinnych przez dłuższy czas. Zależy to również od rodzaju zastosowanego opakowania i warunków ich przechowywania. Dzięki nim, owoce, warzywa, zioła i grzyby mogą być dostępne na rynku przez znacznie dłuższy okres, niezależnie od pory roku. Ale to nie wszystko! Przetwarzanie surowców roślinnych w inne, nowe formy może nie tylko przedłużyć ich trwałość, ale także nadać im nowe, funkcjonalne właściwości. Na przykład: owoce, warzywa czy zioła mogą być suszone i przetworzone w postaci proszku, który nie tylko doda smaku potrawom, ale także będzie zawierał wiele cennych substancji odżywczych i bioaktywnych. Co więcej, takie rozwiązania mogą wpisywać się także w modny trend „zero waste”, ponieważ dzięki nim możemy wykorzystać nawet te części roślin, które zwykle byśmy wyrzucali, redukując tym samym ilość odpadów. Suszenie to jeden z najbardziej atrakcyjnych sposobów przetwarzania surowców roślinnych, ponieważ pozwala na ich długotrwałą dostępność na rynku w wygodnej formie do zastosowania. Co więcej, produkty w takiej formie, zarówno dostarczają związków odżywczych, jak i pozwalają na różnorodne zastosowania w szybkim tempie życia, gdzie świeże produkty mogą być niedostępne.

Suszenie z pozoru wydaje się proste – wystarczy zmniejszyć zawartość wody w produkcie, aby zahamować rozwój mikroorganizmów, prawda? Nic bardziej mylnego! Suszenie to bardziej skomplikowany proces niż można się spodziewać. Istnieje wiele technik pozwalających na zachowanie jakości produktu oraz koncentrację składników odżywczych, a nawet smaku. Zazwyczaj stosuje się kombinację różnych sposobów suszenia, łącząc prostsze i tańsze metody z bardziej zaawansowanymi, aby osiągnąć pożądany efekt ^[3]. Dzięki różnorodności technik suszenia możemy zniwelować sezonowość surowców roślinnych, umożliwiając ich dostępność dla konsumentów przez cały rok. To także sposób na zmniejszenie objętości produktu, co jest ważne z punktu widzenia transportu i przechowywania. Jednak, przetwarzanie surowców roślinnych to nie lada wyzwanie. Na przykład, owoce jagodowe mają zupełnie inne właściwości fizykochemiczne niż warzywa liściaste, głównie ze względu na ich różną zawartość wody oraz poszczególne związki bioaktywne. Dlatego konieczne jest dokładne zrozumienie charakterystyki surowca oraz wykorzystanie specjalistycznej wiedzy technologicznej, aby uzyskać produkt o najlepszej jakości, zarówno pod kątem właściwości fizycznych jak i chemicznych, czy nawet biologicznych ^[4]. Badania pokazują, że stosowanie różnych sposobów suszenia może mieć negatywne (np. degradacja związków bioaktywnych), ale także pozytywne skutki (uwalnianie substancji biologicznie aktywnych z ich spolimeryzowanych form, bądź z tkanek roślinnych) ^[5], a to wszystko zależy od struktury surowca, rodzaju związków bioaktywnych i zastosowanych parametrów procesowych.

Jednymi z najbardziej popularnych technik stosowanych do produkcji proszków roślinnych są: suszenie sublimacyjne i rozpyłowe. Wybór metody zależy od rodzaju surowca (forma i złożoność matrycy roślinnej), opłacalności produkcji oraz pożądanej jakości końcowego produktu. W ostatnich latach coraz większe zainteresowanie producentów wzbudza suszenie rozpyłowe ze względu na szereg korzyści, które oferuje ^[6]. Jest konkurencyjne do liofilizacji pod względem jakości uzyskanych proszków, a czasem nawet lepsze od tych uzyskanych poprzez liofilizację. Do tego dochodzi relatywnie niska cena procesu w stosunku do liofilizacji, co sprawia, że suszenie rozpyłowe stanowi atrakcyjną alternatywę dla tradycyjnych metod konserwacji ^[7]. Proces ten polega na transformacji płynnego surowca w proszek za pomocą strumienia gorącego powietrza lub innego neutralnego gazu. Obecnie trwają intensywne badania nad opracowaniem kompozycji na bazie surowców roślinnych, które pozwolą na otrzymanie wysokojakościowych produktów w formie proszków. Naukowcy pochylają się także nad doborem odpowiednich substancji nośnikowych, które oprócz ułatwienia samego suszenia mogą nadać nowe, funkcjonalne właściwości dla tego typu produktów ^[8].

Najnowsze doniesienia naukowe dotyczące przetwórstwa surowców roślinnych w kierunku otrzymywania, m.in., proszków z ekstraktów roślinnych będą prezentowane na VIX Konferencji Technologów Przetwórstwa Owoców i Warzyw w Krzyżowej w dniach 20-22 maja 2024 r. Więcej informacji pod adresem: https://oiw.upwr.edu.pl/.

 

 

---

[1] FAO – Światowa Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa, https://www.fao.org/nutrition/education/food-dietary-guidelines/background/sustainable-dietary-guidelines/en/

[2] Giuldikien i in., 2018, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0278691518303508

[3] Łechtańska J. Efektywność hybrydowego suszenia materiałów biologicznych z wykorzystaniem ultradźwięków. Praca Doktorska, 2015, Politechnika Poznańska.

[4] Brzezowska J. i in., 2023, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1466856423002151

[5] Michalska A. i in., 2016, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814616304496

[6] Samborska K. 2008, Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego, 0867-793X. T. 18, nr 1 (2008), s. 63-69

[7] Barbarosa J. i in., 2015, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1756464615002789

[8] Brzezowska J. i in., 2023, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2212429223007009