4.3 °C
Pēc Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas datiem (2018) kviešu un rudzu ražošana pēdējo 50 gadu laikā ir būtiski palielinājusies – no 257,4 miljoniem tonnu (Mt) 1961. gadā līdz 747,9 Mt 2018. gadā, kas veido 190,5% pieaugumu. No kopējā kviešu un rudzu apjoma aptuveni 85% jeb 635,7 Mt tiek izmantoti miltu ražošanai, tādējādi veidojas 10–15% jeb 74,8–111,1 Mt blakusproduktu (klijas). Šie blakusprodukti pārsvarā tiek izmesti, pārtikā tos izmanto minimāli.
Kliju izmantošana
Klijām, kas galvenokārt sastāv no šķiedrvielām, celulozes, hemicelulozes un lignīna, ir sarežģīta struktūra, cilvēka organisms tās nespēj sagremot. Pozitīvi ir tas, ka klijām ir zema enerģētiskā vērtība un nešķīstošo šķiedrvielu dēļ tās cilvēka organismā darbojas kā skrubis, kas iztīra zarnu traktu, uzsūc lieko šķidrumu un izvada vielmaiņas galaproduktus. Tomēr kliju izmantošana pārtikas sektorā ir minimāla. Piemēram, pievienojot klijas maizes ražošanas procesā, tās samazina produkta apjomu, paaugstina cietību utt. Visbiežāk klijas izmanto kā piedevu dzīvnieku barībai.
Lai samazinātu kliju nelabvēlīgo ietekmi uz ražošanas tehnoloģisko procesu un uzlabotu galaprodukta kvalitāti, ir nepieciešams veikt fermentatīvu kliju apstrādi, lai daļēji sadalītu nešķīstošās šķiedrvielas. Pēc fermentēšanas klijas cilvēka zarnu traktā kalpo kā augšanu veicinošs substrāts pienskābajām un bifidobaktērijām. Fermentatīvi apstrādātas klijas pārtikas rūpnieciskajos procesos minimāli ietekmē gala produkta sensorās īpašības (nemainās apjoms, cietība utt.).
Pētījumos ir pierādīts, ka, apstrādājot klijas ar fermentiem jeb enzīmiem, atbrīvojas vērtīga viela – ferulskābe. Tai ir zema toksicitāte, augsta pretiekaisuma, pretmikrobu efektivitāte, aizsardzība pret vēža šūnām (resnās zarnas, ādas, plaušu un krūts), antiaritmiska un antitrombotiska aktivitāte.
Vienā no pētījumiem ir pierādīts, ka ferulskābe būtiski samazina zema blīvuma (jeb slikto) holesterīnu daudzumu asinīs. Pēc šā atklājuma pieprasījums pēc ferulskābes pasaules tirgū ir būtiski pieaudzis.
Rūpnieciskā mērogā ferulskābi ražo ķīmiskās sintēzes ceļā. Bet šāda veida ražošana ir darbietilpīgs un laikietilpīgs process, lietojot toksiskus (kaitīgus) reaģentus, kas negatīvi ietekmē gan cilvēku veselību, gan arī apkārtējo vidi. Bet, izmantojot fermentatīvos blakusproduktus (klijas), var iegūt augstas kvalitātes dabisku un lētu ferulskābi.
Piemēram, fermentācijas procesā izmantojot fermentus, kas izdalīti no mikroskopiskas sēnes Aspergillus niger vai Trichoderma viride, no kilograma fermentētu kliju ferulskābes iznākums bija 20 g, bet no nefermentētajām klijām tikai 0,07 g. Jāpiebilst, ka iepriekš minētā fermenta feruloilesterāzes cena ir ļoti augsta – 10 ml maksā 152 eiro. Arī ferulskābes cena ir diezgan augsta – analītiskai ķīmijai nepieciešamais standarts (20 mg) maksā 158 eiro. Mazāk kvalitatīvā ir ievērojami lētāka – 100 g maksā 135 eiro.
Pētījums par ferulskābes izdalīšanu
Ierobežotā informācija par ferulskābes izdalīšanas iespējām, izmantojot augu valsts izcelsmes blakusproduktus, liecināja par pētījumu nepieciešamību.
Tādēļ Dārzkopības institūts sācis apgūt LZP grantu Augsti efektīva ferulskābes izdalīšana no lauksaimniecības industrijas blakusproduktiem ar celulozi degradējošiem enzīmiem (FerulCelluZyms); lzp-2020/2-0323.
Tiek plānots, ka pētījumā iegūtie rezultāti varētu atrast lietojumu pārtikas rūpniecībā, pārtikas piedevu, funkcionālās pārtikas, kā arī farmaceitisko ādas kopšanas līdzekļu un zāļu ražošanā. Turklāt kliju izmantošana ļaus samazināt to daudzumu un daļēji atrisināt atkritumu problēmu.
Izmantojot klijas ferulskābes ražošanā, ferulskābes cena būtiski samazināsies. Pētījumā paredzēts ferulskābes izdalīšanai izmantot videi draudzīgas tehnoloģijas (fermentus), kas neļauj piesārņot apkārtējo vidi. Iegūtie dati sniegs priekšstatu zinātniekiem un patērētājiem par fermentētu kliju uzturvērtību un funkcionālo īpašību izmaiņām.
Pierādīts, ka ferulskābe stimulē pienskābo un bifidobaktēriju augšanu un nomāc nosacīti patogēnu mikroorganismu attīstību, tādējādi tas ļaus izstrādāt jaunus produktus, aizstājot konservantus. Pētījumā klijas tiks iegūtas no AS "Rīgas dzirnavnieks", AS "Dobeles dzirnavnieks" un AS "Jelgavas dzirnavas".
Projekta ietvaros izstrādātā ekoloģiski tīrā, videi draudzīgā ferulskābes ražošanas metode ļaus aizstāt ķīmisko sintēzi. Projektā iegūtie rezultāti būs laba bāze, kas palīdzēs sagatavot nākamo projektu, vērstu uz vides un klimata pārmaiņām, piemēram, Life programma, kas ļaus izveidot rūpnieciska mēroga fermentatīvo ferulskābes ražošanu mūsu valstī.
Pēc projekta beigām ir plānots attīstīt stabilas partnerattiecības gan akadēmiskajā, gan ražošanas jomā, piesaistot graudu pārstrādes uzņēmumus, pārtikas un farmācijas ražotājus, lai attīstītu rūpniecisko sadarbību un veicinātu funkcionālas pārtikas un farmaceitisko izstrādājumu ražošanu.
Ieguvumi no fermentatīvas ferulskābes ieguves metodes ir samazināts kliju daudzums, lētas izejvielas un lēts gala produkts – ferulskābe, kā arī nepiesārņota daba.
Jaunizstrādātā ferulskābes izdalīšanas metode no blakusproduktiem (klijām) būs patentēta.
Žurnālā "Agro Tops" septembrī lasi:
- Agronomijas zinātņu doktore Ieviņa Stūrīte par dzīvās dabas sadzīvošanu ar biznesu
- Kā šīs sezonas laikapstākļi ietekmējuši ražu un tās novākšanas procesu
- Kur Latvijā plešas lielākie kukurūzas lauki
- Lopkopība un augkopība ciešā sazobē
- Cik dārga ir kultūrmelleņu audzēšana
Žurnālu abonē šeit.
