Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde
Projekts Nr.22-00-A01612-000009 “Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde”
Apstiprināts un uzsākts Eiropas Lauksaimniecības fonda lauku attīstībai Latvijas Lauku attīstības programmas 2014. – 2020. gadam pasākuma “Sadarbība” 16.1. apakšpasākuma “Atbalsts Eiropas Inovāciju partnerības lauksaimniecības ražīgumam un ilgtspējai lauksaimniecības ražīguma un ilgtspējas darba grupu projekta īstenošanai” ietvaros.
Projekta īstenošanas laiks: 2022.gada 1.septembris līdz 2024.gada 31.jūlijs.
Projekta vadošais partneris: AS “SISTĒMU INOVĀCIJAS”
Projekta sadarbības partneri:
- Pārtikas drošības, dzīvnieku veselības un vides zinātniskais institūts “BIOR”;
- SIA “Aneva J”;
- I.Valdzera Laidzes pagasta zemnieku saimniecība “Cukuriņi”;
- SIA “Baltic Seaberry”.
Projekta mērķis: Projekta mērķis ir izstrādāt smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģiju, pārstrādes procesā paredzot inovatīvu tehnoloģisko paņēmienu izmantošanu kā seperācijas tehnoloģija (izmantojot centrifūgu) mīkstuma eļļas un nogulšņu atdalīšanai no sulas, kā arī sulas UHT (Ultra high temperature) apstrādi, kas nodrošinās produktu ar augstu pievienoto vērtību un eksporta potenciālu.
Projektā plānotās aktivitātes un rezultāti:
- Projekta rezultātā izstrādāto tehnoloģiju, sadarbības partneris – SIA “Aneva J” pielāgos rūpnieciskas ražošanas specifikai un uzsāks vairāku augstas pievienotās vērtības produktu ražošanu – augstas kvalitātes smiltsērkšķu sula (bez nogulsnēm), smiltsērkšķu ekstrakts, smiltsērkšķu mīkstumu eļļa un smiltsērkšķu mīkstuma pulveris;
- Projektā piedāvātā pieeja paredz izveidot sadarbību starp primārajiem lauksaimniecības produktu ražotājiem, gatavās produkcijas pārstrādātājiem un pētniekiem, tādējādi visai nozarei sniedzot ilgtspējīgus risinājumus, kas ietver gan zināšanas par izejvielu pirmapstrādi – sagatavošanu un kvalitātes kontroli, gan pārstrādes procesa modernizēšanu un jaunu produktu izstrādi, kā arī gatavās produkcijas specifikāciju un analīžu moduļa izstrādi, kas ļaus noteikt produktu uzturvērtību un aktīvās uzturvielas.
- Projekta ietvaros paredzēts izstrādāt smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģiju, pārstrādes procesā paredzot inovatīvu tehnoloģisko paņēmienu izmantošanu, kuru pārstrādes rezultātā tiks iegūta:
- Augstas kvalitātes sula bez eļļas frakcijas un nogulsnēm, radot produktu (sulu), kas, uzglabāšanas laikā, nemaina savu sākotnējo kvalitāti (neveido nogulsnes un eļļas nosēdumus uz iepakojuma iekšējās virsmas);
- Eļļas frakcija no sulas – mīkstuma eļļa (tās sastāvā palmitoleīnskābe (omega-7));
- Nogulsnes, ko, tālāk apstrādājot, iegūst “mīkstuma pulveri” (izmantojams pārtikas rūpniecībā, kā izejviela).
- Piedāvātā metodoloģija paredz arī sulas UHT papildapstrādi, kas ievērojami pagarina sulas uzglabāšanas laiku.
- Tāpat paredzēts izstrādāt metodoloģiju sulas koncentrāta iegūšanai (izmantojams dažādās pārtikas rūpniecības nozarēs).
- Visbeidzot pārstrādes procesā iegūtais blakusprodukts – izspiedu frakcija tiks pārstrādāta atbilstoši vadošā partnera jau iepriekš izstrādātai smiltsērkšķu sēklu eļļas pārstrādes tehnoloģijai, izmantojot superkritisko šķīduma ekstrakciju ar ogļskābo gāzi.
Projekta finansējums: kopējās attiecināmās izmaksas 430 706,00 EUR, t. sk., ELFLA atbalsts 387 635,40 EUR apmērā.
Vairāk informācijas par Eiropas Lauksaimniecības fondu lauku attīstībai pieejams Eiropas Komisijas tīmekļa vietnē.
Atbalsta Zemkopības ministrija un Lauku atbalsta dienests.
Informācija sagatavota 01.09.2022.
Pārskata periods no 1.09.2022 līdz 30.09.2022.
Projekta īstenošana tika uzsākta ar trīs projekta darbību veikšanu:
-Izejmateriālu piegāde sagatavošana/priekšapstrāde;
-Izejvielu standartizēšanas metodoloģijas izstrāde;
-Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde”.
Izejmateriālu piegāde sagatavošana/priekšapstrāde ietvaros tika apzināts pētījuma realizācijā iesaistīto saimniecību stādījumu profils – audzējamās šķirnes un izmantotā agrotehnika. Pamatojoties uz iegūto informāciju noteikta parauglaukumu lokalizācija un skaits, kas pēc iespējas precīzāk raksturo dotās stādījumu vienības apjomu. Izstrādāts algoritms paraugu ievākšanai, marķēšanai, uzglabāšanai un nodošanai testēšanai.
Ievākti pirmie paraugi no ZS “Cukuriņi” laukiem.
Izejvielu standartizēšanas metodoloģijas izstrāde ietvaros tika Uzsākta izejvielu standartizēšanas metodoloģijas izstrāde. Veikta zinātniskās literatūras analīze un noteikts sākotnējais analizējamo parametru panelis saskaņā ar plānoto paraugu specifikāciju. Uzsākta nepieciešamo reaģentu un standartvielu pieejamības apzināšana, piegādes un testēšanas laika grafika plānošana.
Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde ietvaros tika uzsākta zinātniskās literatūras analīze par būtiskajiem apstrādes procesu posmiem – izejvielu pirmsapstrādi un smiltsērkšķu sulas frakcionēšanu izmantojot separatoru.
Pārskata periodā tika organizēta visu projekta partneru sapulce, kurā tika apspriesta projekta aktivitāšu ieviešana, deleģēti darba uzdevumi, noteikti iekšējās komunikācijas un paškontroles principi.
Pārskata periods no 1.10.2022 līdz 31.12.2022.
Projekta īstenošana tika turpināta ar trīs projekta darbību īstenošanu:
-Izejmateriālu piegāde sagatavošana/priekšapstrāde;
-Izejvielu standartizēšanas metodoloģijas izstrāde;
-Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde”.
Smiltsērkšķu šķirņu un to audzēšanas agrotehnikas novērtēšana saistībā ar pārstrādes priekšrocībām. Datu uzkrāšana, kas dotu iespēju salīdzināt reģionā pieejamo smiltsērkšķu šķirņu ražību un ogu sastāvā esošo fizioloģiski aktīvo vielu saturu atkarībā no laistīšanas sistēmas izmantošanas/neizmantošanas, apdobju kopšanas tehnikas vai siderātu kultūru audzēšanu rindstarpās. Pamatojoties uz iegūtajiem datiem izstrādāt izejvielu standartizēšanas metodoloģiju.
Sadarbībā ar vadošo partneri izstrādāts algoritms datu uzkrāšanai, paraugu ievākšanai, marķēšanai, uzglabāšanai un nosūtīšanai analīžu veikšanai. Darbības ietvaros veikta ZS “Cukuriņi” un SIA “Baltic Seaberry” stādījumu izpēte, veikta pamata datu uzkrāšana – pielietotā agrotehnika, audzētās šķirnes, stādījumu vecums u.c. parametri. Pamatojoties uz iegūto informāciju veikta parauglaukumu izveide, kas vistuvāk reprezentē konkrētās stādījuma vienības. Izstrādāta procedūra ogu paraugu ievākšanai, marķēšanai un nosūtīšanai testu veikšanai. Veikta paraugu ievākšana no parauglaukumiem (sk. att.1.).
Sadarbojoties visiem projekta partneriem, izvēlēti nosakāmie rādītāji smiltsērkšķu ogās.
Partneris BIOR veicis nepieciešamo reaģentu un standartvielu pieejamības apzināšanu un uzsācis ievākto paraugu testēšanu (sk.att.2.).
Darbības īstenošana tiks turpināta nākamajā pārskata periodā.
Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrādei nepieciešamā izejmateriāla sagatavošana un priekšapstrāde.
Pārskata periodā veikti lauku darbi – novākta smiltsērkšķu ogu raža no ZS “Cukuriņi” un SIA “Baltic Seaberry” ogu laukiem, kā arī tā sagatavota tālākajam apstrādes procesam. Veikta optiska attīrīšana no zariem, lapām un piemaisījumiem un veikta sasaldēšana. Sagatavots pietiekams (2t) ogu apjoms pārstrādes tehnoloģijas izstrādes aktivitātēm, kas nepieciešams līdz 2023. gada ražai.
Tehnoloģisko risinājumu kopuma izpēte un novērtēšana.
Pārskata periodā īstenotas aktivitātes, kas saistītas ar smiltsērkšķu ogu enzimātiskās šķelšanas tehnoloģijas izpēti. Veikta potenciāli izmantojamo enzīmu efektivitātes novērtēšana laboratorijas apstākļos (sk. att.3.).
Veiktas eksperimentu sērijas sulas, ogu atlieku un mīkstuma eļļas atdalīšanai pēc enzimātiskās šķelšanas beigām (sk. att.4.).
Iegūti mīkstuma eļļas un sulas koncentrāta paraugi, kuriem vēlāk tiks veiktas analīzes (sk. att.5.).
Darbības īstenošana tiks turpināta nākamajā pārskata periodā.
Pārskata periodā tika organizēta visu projekta partneru sapulce, kurā tika apspriesta pārskata perioda darbību rezultāti, kā arī definēti darba uzdevumi nākamajam pārskata periodam.
Pārskata periods no 1.01.2023 līdz 31.03.2023.
Projekta īstenošana tika turpināta ar divu projekta darbību īstenošanu:
-Izejvielu standartizēšanas metodoloģijas izstrāde;
-Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde.
Smiltsērkšķu šķirņu un to audzēšanas agrotehnikas novērtēšana saistībā ar pārstrādes priekšrocībām. Datu uzkrāšana, kas dotu iespēju salīdzināt reģionā pieejamo smiltsērkšķu šķirņu ražību un ogu sastāvā esošo fizioloģiski aktīvo vielu saturu atkarībā no laistīšanas sistēmas izmantošanas/neizmantošanas, apdobju kopšanas tehnikas vai siderātu kultūru audzēšanu rindstarpās. Pamatojoties uz iegūtajiem datiem izstrādāt izejvielu standartizēšanas metodoloģiju.
Pārskata periodā izveidots un testēts smiltsērkšķu ogu nosakāmo parametru panelis, veikta iepriekš ievākto smiltsērkšķu ogu paraugu testēšana partnera BIOR laboratorijā. Iegūtie dati tiks izmantoti aktivitātes mērķa sasniegšanai.
Darbības īstenošana tiks turpināta nākamajā pārskata periodā.
Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde.
Pārskata periodā īstenotas aktivitātes, kas saistītas ar smiltsērkšķu ogu bezatlikuma tehnoloģijas ieviešanu laboratoriskos apstākļos. Iekārtu pielāgošana un tehnoloģisko parametru definēšana. Iegūtās sulas un mīkstuma eļļas fizikāli ķīmisko parametru definēšana un robežvērtību noteikšana, kvalitātes kontroles un testēšanas paneļa izstrāde sadarbībā ar projekta partneriem.
Piegādātas sešas dažādas smiltsērkšķu šķirnes no partneriem ZS “Cukuriņi” un SIA “Baltic Seaberry” (1. attēls). Pirmajam testēšanas posmā, no katras šķirnes piegādāti 25 kg ogu.
Veikta smiltsērkšķu sulas un eļļas tehnoloģijas izstrāde laboratoriskos apstākļos ar trīs dažādiem ogu pirmapstrādes paņēmieniem, lai salīdzinātu apstrādes efektivitāti un tehnoloģiskā procesa piemērotību ieviešanai ražošanas mērogā.
Divos no apstrādes paņēmieniem izmantota ogu pirmapstrāde ar enzīmiem
(Enzīms 1 un Enzīms 2).
Tehnoloģiskā procesa laikā secināts, ka izmantojot ogu enzimātisku apstrādi, ievērojami samazinās izspiedu daudzums un palielinās iegūtās sulas apjoms, salīdzinājumā ar kontroles paraugu. Līdz ar to var secināt, ka enzimātiskai apstrādei ir būtiska loma ogu pirmapstrādē.
Pēc sulas iegūšanas no tās ar separācijas paņēmienu atdalīta smiltsērkšķu mīkstuma eļļa (3. attēls).
1.-kontrole, 2.-Enzīms 1, 3. – Enzīms 2.
Izmantojot ogu enzimātisku apstrādi mīkstuma eļļu no sulas ir iespējams atdalīt līdz pat 10 % vairāk.
Pēc frakciju atdalīšanas paraugi sagatavoti un nodoti partnerim BIOR, kuri veikuši nepieciešamo reaģentu un standartvielu pieejamības apzināšanu, un uzsākuši paraugu testēšanu (4. attēls).
Pēc iegūtajiem eksperimentālajiem pētījumiem ogas apstrādājot ar enzīmu, salīdzinājumā ar kontroles paraugu, sulas apjoms palielinās par 20 %.
Veikti pirmie eksperimentālie izmēģinājumi sulas pulvera tehnoloģijas izstrādei no smiltsērkšķu biezsulas (5. attēls). Partneri ZS “Cukuriņi” un SIA “Baltic Seaberry” izstrādājuši smiltsērkšķu biezsulas iegūšanas tehnoloģiju, lai varētu to izmantot tālākiem tehnoloģiskiem procesiem sulas pulvera iegūšanai.
Darbības īstenošana tiks turpināta nākamajā pārskata periodā.
Pārskata periodā tika organizēta visu projekta partneru sapulce, kurā tika apspriesta pārskata perioda darbību rezultāti, kā arī definēti darba uzdevumi nākamajam pārskata periodam.
Pārskata periods no 1.04.2023 līdz 30.06.2023.
Projekta īstenošana tika turpināta ar divu projekta aktivitāšu veikšanu:
a. “Izejvielu standartizēšanas metodoloģijas izstrāde” un
b. “Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrāde” īstenošanu.
Smiltsērkšķu šķirņu un to audzēšanas agrotehnikas novērtēšana saistībā ar pārstrādes priekšrocībām. Datu uzkrāšana, kas dotu iespēju salīdzināt reģionā pieejamo smiltsērkšķu šķirņu ražību un ogu sastāvā esošo fizioloģiski aktīvo vielu saturu atkarībā no laistīšanas sistēmas izmantošanas/neizmantošanas, apdobju kopšanas tehnikas vai siderātu kultūru audzēšanu rindstarpās. Pamatojoties uz iegūtajiem datiem izstrādāt izejvielu standartizēšanas metodoloģiju.
Turpinās ievākto ogu paraugu testēšana BIOR.
Papildus glikozei un fruktozei noteikts L-askorbīnskābes daudzums (mg/kg) un antioksidantu daudzums (mAU*min) smiltsērkšķu ogu šķirnēs Marija, Prazrachnaja un Botanicheskaja.
L-askorbīnskābes daudzums, smiltsērkšķu šķirnē Marija, noteikts robežās no 494 līdz 549 mg/kg, Prazrachnaja – no 565 līdz 583 mg/kg, savukārt smiltsērkšķu šķirnē Botanicheskaja robežās no 594 līdz 645 mg/kg.
Antioksidantu daudzums smiltsērkšķu šķirnē Marija noteikts robežās no 1.5 līdz 2 mAU*min, Prazračnaja – no 1,5 līdz 2,2 mAU*min, savukārt smiltsērkšķu šķirnei Botanicheskaja robežās no 1 līdz 1,3 mAU*min.
Darbības īstenošana tiks turpināta nākamajā pārskata periodā.
Smiltsērkšķu ogu bezatlikuma pārstrādes tehnoloģijas izstrādei nepieciešamā izejmateriāla sagatavošana un priekšapstrāde.
Pārskata periodā īstenotas aktivitātes, kas saistītas ar smiltsērkšķu ogu bezatlikuma tehnoloģijas ieviešanu laboratoriskos apstākļos. Iekārtu pielāgošana un tehnoloģisko parametru definēšana. Iegūtās sulas un mīkstuma eļļas fizikāli ķīmisko parametru definēšana un robežvērtību noteikšana, kvalitātes kontroles un testēšanas paneļa izstrāde sadarbībā ar projekta partneriem.
Piegādātā biezsula izmantota vairāku jaunu produktu tehnoloģiskā procesa izstrādei.
Sākotnēji veikta smiltsērkšķu biezsulas pulvera izstrāde izmantojot liofilizācijas metodi. Iegūtais produkts ir irdens un satur smiltsērkšķu eļļu ( 2. att). Vidēji no 80 kg smiltsērkšķu biezsulas iegūts 9 kg smiltsērkšķu biezsulas pulveris ar mitruma saturu 1 %.
Smiltsērkšķu biezsulas pulveri var izmantot kā gatavu produktu vai attiecīgi novirzīt tālākā tehnoloģiskā procesa norisei – smiltsērkšķu mīkstuma eļļas iegūšanai, izmatojot superkritisko šķīduma ekstrakciju ar ogļskābo gāzi. Pielāgojot tehnoloģiskā procesa parametrus vidēji no 4 kg smiltsērkšķu biezsulas iegūta 25-30% smiltsērkšķu mīkstuma eļļa, kas ir tīra, koncentrēta lipīdu frakcija bez citu sastāvdaļu piejaukuma (3.att.)
Savukārt pēc superkritiskā sķīduma ekstrakcijas procesa, kad no biezsulas pulvera tiek atdalīta mīkstuma eļļa, tiek iegūts jauns produkts – smiltsērkšķu biezsulas pulveris bez eļļas frakcijas (4. att.).
Rezultātā no smiltsērkšķu ogām var iegūt vēl četrus unikālus produktus – biezsulu, biezsulas pulveri ar eļļu, mīkstuma eļļu un biezsulas pulveri bez eļļas. Šāda alternatīvu produktu izstrāde sniedz smiltsērkšķu ogām lielāku perspektīvu tirgū.
Pārskata periodā saņemti pirmie sulas paraugu testēšanas rezultāti no BIOR. Kopā testētas sešas dažādu ogu šķirņu sulas pēc separācijas. Katra ogu šķirne apstrādāta ar trīs dažādiem paņēmieniem – neenzimātiska apstrāde, apstrāde ar Enzīmu 1, apstrāde ar Enzīmu 2, pavisam kopā testēti 18 sulas paraugi un katram no tiem noteikts fruktozes, glikozes un L- askorbīnskābes daudzums.
Pēc iegūtajiem rezultātiem secinām, ka enzimātiska ogu pirmapstrāde būtiski neietekmē fruktozes un glikozes saturu sulā, savukārt, pēc enzimātiskas apstrādes būtiski samazinās L-askorbīnskābes saturs, kas varētu būt skaidrojams ar tehnoloģiskā procesā izmantotu paaugstinātu temperatūru enzīmu darbības nodrošināšanai.
Ogu šķirnes “Botanicheskaja” sulā fruktozes un glikozes saturs būtiski neatšķiras, salīdzinot rezultātus starp apstrādes metodēm, tomēr atšķirības vērojamas L-askorbīnskābes rādītājos, enzimātiskās apstrādes rezultātā tā samazinās. Salīdzinot ogu rādītājus ar sulu rādītājiem, tad sulā fruktozes saturs samazinās par vidēji 0.1 %, glikozes saturs palielinās par vidēji 0.3 %, savukārt L-askorbīnskābes saturs būtiski neatšķiras.
Ogu šķirnes “Marija” sulā novērojams, ka enzimātiskās apstrādes laikā samazinās fruktozes saturs, būtiski neizmainās glikozes saturs un arī novērojama L-askorbīnskābes samazināšanās.
Salīdzinot ogu rādītājus ar sulas rādītājiem, tad būtiskas atšķirības nav novērojamas nevienā no rādītājiem.
Ogu šķirnes “Prazrachnaja” sulā fruktozes un glikozes saturs būtiski neatšķiras, salīdzinot tos starp apstrādes metodēm. Arī šajā gadījumā vērojamas atšķirības L-askorbīnskābes saturā, ko ietekmē enzimātiskās apstrādes laikā izmantotā temperatūra.
Salīdzinot ogu rādītājus ar sulas rādītājiem, vērojams glikozes satura pieaugums sulā, fruktozes rādītāji būtiski neatšķiras, kā arī novērojams L-askorbīnskābes daudzuma samazinājums sulā.
Ogu šķirnes “Tatjana” sulā fruktozes un glikozes saturs būtiski neatšķiras starp apstrādes metodēm. Savukārt pēc enzimātiskās apstrādes vērojams L-askorbīnskābes samazinājums.
Pēc pirmajiem iegūtajiem rezultātiem var secināt, ka enzimātiskā apstrāde ietekmē L-askorbīnskābes saturu visos pētītajos paraugos, tomēr jāuzsver ir tas, ka enzimātiskā apstrāde palielina sulas iznākumu par 20 % un ievērojami samazina izspiedu daudzumu, kas ļauj efektīvāk izmantot smiltsērkšķu ogas.
Visbeidzot pārskata periodā uzsākta smiltsērkšķu sulas separācijas procesa mērogošana no laboratorijas iekārtām uz industriālām iekārtām, iekārtu apzināšana pie ražotājiem un parametru definēšana, vadoties pēc laboratoriski izstrādātās tehnoloģijas un iegūtajiem rezultātiem.
Pārskata periodā tika organizēta visu projekta partneru sapulce, kurā tika apspriesta pārskata perioda darbību rezultāti, kā arī definēti darba uzdevumi nākamajam pārskata periodam.
Informācija atjaunota 14.07.2023.
