|
Nazwa beneficjenta
|
Polski Imbir
|
|
Tytuł operacji
|
Introdukcja uprawy imbiru (Zingiber officinale Rosc.) w Polsce na potrzebę opracowania nowej technologii wytwarzania klarowanych napojów funkcjonalnych.
Introduction of ginger (Zingiber officinale Rosc.) cultivation in Poland for the need to develop a new technology for the production of clarified functional drinks.
|
|
Kategorie podmiotów wchodzących w skład grupy operacyjnej
|
MŚP, jednostka naukowo-badawcza, podmiot doradczy, rolnik
|
|
Kraj
|
Polska
|
|
Program Rozwoju Obszarów Wiejskich
|
2014PL06RDNP001 Program Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014 - 2020
|
|
Region/Województwo
|
Podregion Krakowski; Podregion Miasto Poznań; Podregion Poznański
|
|
Czas realizacji projektu
|
Od 01-06-2022 do 31-12-2024
|
|
Cele i główne zadania do zrealizowania oraz oczekiwane rezultaty
|
Celem operacji jest opracowanie technologii uprawy imbiru poprzez przeniesienie jej do warunków geograficznych i środowiskowych panujących w Polsce wraz z optymalizacją procesu podkiełkowania kłączy w kontrolowanych warunkach. Podczas kiełkowania będzie opracowany przyspieszony cykl uwzględniający kiełkowanie, gdzie tworzyć będą się kiełki świetlne (proces z dostępem światła) co przyspieszy uzyskanie dojrzałości rozmnożeniowej wytworzonych rozłogów.
Ponadto celem jest opracowanie innowacyjnego procesu pozyskania klarownego soku z imbiru, gdyż do tej pory importowany imbir wykorzystywany w produkcji napojów nawet jeśli bezpośrednio po tłoczeniu podlega wirowaniu/sedymentacji to po czasie i po pasteryzacji staje się mętny co jest wynikiem wytrącania się skrobi i białek (osad na dnie opakowania).
The aim of the operation is to develop ginger cultivation technology by transferring it to the geographical and environmental conditions prevailing in Poland, along with the optimization of the rhizome priming process in controlled conditions. During germination, an accelerated cycle will be developed, taking into account germination, where light sprouts will be formed (process with access to light), which will accelerate the reproductive maturity of the produced runners. In addition, the goal is to develop an innovative process for obtaining clear ginger juice, because until now imported ginger used in the production of beverages, even if immediately after pressing it is subject to centrifugation/sedimentation, after some time and after pasteurization it becomes cloudy, which is the result of the precipitation of starch and proteins (sediment at the bottom of the package).
|
|
Działania podejmowane w ramach operacji
|
Prace B+R na UPP i u Rolnika (u Przedsiębiorcy działanie inwestycyjne): będą dotyczyły optymalizacji warunków kiełkowania sadzonek imbiru z uwzględnieniem czasu w odpowiedniej temperaturze i wilgotności oraz oceny jego właściwości. Dalej konieczne jest założenie doświadczeń polowych, które wyznaczą dalsze kierunki badań B+R w warunkach rzeczywistych. Dalej będą dotyczyły opracowania warunków przechowywania kłączy imbiru w warunkach w Polsce. Zakłada się optymalizację przechowywania w pryzmach. W tym zakresie zostaną zoptymalizowanie warunki zbioru zabrudzonego lub oczyszczonego oraz zostaną zweryfikowane przydatności stopnia zabrudzonego imbiru do przechowywania.
Prace B+R będzie realizowane na polu i u Przedsiębiorcy oraz na UPP. Na polu zostanie założona uprawa, a u Przedsiębiorcy prace w zakresie pozyskania klarownego soku. Imbir jest rośliną bulwiastą o stosunkowo wysokiej zawartości skrobi, która utrudnia proces tłoczenia i powoduje mętność. Dalsze prace będą związane dostosowaniem warunków mycia z ewentualnym stosowanie dezynfekanta (zostanie oceniona przydatność wody utlenionej lub kwasu nadmlekowego) oraz dalej technologia tłoczenia i klarowania.
Prace będą realizowane u Rolnika (i u Przedsiębiorcy i UPP), który będzie uprawiał w zoptymalizowanych warunkach imbir. Dalej u Przedsiębiorcy będa dotyczyły opracowania technologii wytwarzania shotów (napoje funkcjonalne o małych pojemnościach do 100 ml zapewniających niezbędną podaż kluczowych składników odżywczych zapewniających działanie funkcjonalne) z imbirem. Prace optymalizujące warunki pasteryzacji w zamkniętych opakowaniach z uwzględnieniem pasteryzacji nakrętki poprzez odwrócenie butelki. Zakłada się opracowanie procesu w technologii rozlewu na gorąco. Opracowanie parametrów produktu (fizyko-chemicznych) oraz badań przechowalniczych.
R&D works at UPP and at the Farmer's (investment activity at the Entrepreneur's): they will concern the optimization of the conditions for germination of ginger seedlings, taking into account the time at the appropriate temperature and humidity, and the assessment of its properties. Further, it is necessary to establish field experiments that will determine further directions of R&D research in real conditions. Further, they will concern the development of storage conditions for ginger rhizomes in conditions in Poland. Optimization of storage in heaps is assumed. In this regard, the conditions of soiled or cleaned harvest will be optimized and the suitability of soiled ginger for storage will be verified.
R&D works will be carried out in the field and at the Entrepreneur's and at the UPP. A crop will be established on the field, and the Entrepreneur will work on obtaining clear juice. Ginger is a bulbous plant with a relatively high starch content that hinders the pressing process and causes turbidity. Further work will be related to the adjustment of washing conditions with the possible use of a disinfectant (the suitability of hydrogen peroxide or perlactic acid will be assessed) and further pressing and clarification technology.
The works will be carried out at the Farmer's (and at the Entrepreneur's and UPP), who will grow ginger in optimized conditions. Further, at the Entrepreneur, they will concern the development of a technology for the production of shots (functional drinks with small capacities up to 100 ml, ensuring the necessary supply of key nutrients ensuring functional action) with ginger. Work optimizing pasteurization conditions in closed packages, including pasteurization of the cap by inverting the bottle. It is assumed that the process will be developed in the hot bottling technology. Development of product parameters (physico-chemical) and storage tests.
|
|
Kontekst operacji
|
Obecnie stwierdza się potrzebę związaną z importem imbiru do Polski. Imbir jest importowany z krajów gdzie prowadzi się jego uprawę m.in. z Chin ale także z Australii, Brazylii, Japonii czy Afryki Zachodniej. Dostępny imbir pochodzi obecnie wyłącznie z upraw - nie pozyskuje się go ze stanu naturalnego. Potrzeba importu wynika z oczekiwań konsumentów na produkty z imbirem, który posiada wiele korzystanych właściwości. W ramach projektu zostanie opracowana taka forma uprawy, która zapewni roślinie pożądane warunki wzrostu.
Ze względu na ocieplający się klimat w Polsce i wysokie temperatury jak również odpowiednią wilgotność powietrza i rodzaj gleby, zostanie opracowana technologia jego uprawy w Polsce. W związku z tym, że bulwiaste kłącze rozrastają się i rozgałęziają jedynie w poziomie zostanie opracowana odpowiednia technologia sadzenia sadzeniaków (kłącze) w specjalnie uformowanych szerokich radlinach. Aktualnie w Polsce znane są uprawy hobbistyczne prowadzone w gospodarstwach domowych. Warunki klimatyczne w Polsce potwierdzają, że uprawa jest możliwa. W ramach operacji zostanie opracowana nowa technologia wytwarzania klarownego soku z świeżego imbiru. Taka technologia zrewolucjonizuje rynek tłoczonych, jak dotąd mętnych i z osadem białkowym i skrobiowym soków z imbiru. Mętność soku powoduje, że większość soków zamykana jest w ciemnych butelkach, lub produktami funkcjonalnymi są soki przecierowe stabilizowane (pod względem konsystencji).
Currently, there is a need related to the import of ginger to Poland. Ginger is imported from countries where it is cultivated, e.g. from China but also from Australia, Brazil, Japan and West Africa. The available ginger currently comes exclusively from cultivation - it is not extracted from the wild. The need for imports results from consumers' expectations for products with ginger, which has many beneficial properties. The project will develop a form of cultivation that will provide the plant with the desired growth conditions.
Due to the warming climate in Poland and high temperatures as well as appropriate air humidity and soil type, a technology for its cultivation in Poland will be developed. Due to the fact that tuberous rhizomes grow and branch only horizontally, an appropriate technology for planting seed potatoes (rhizomes) in specially formed wide radlins will be developed. Currently, in Poland, hobby cultivations carried out in households are known. Climatic conditions in Poland confirm that cultivation is possible. As part of the operation, a new technology for producing clear fresh ginger juice will be developed. This technology will revolutionize the market of pressed, so far cloudy ginger juices with protein and starch deposits. The turbidity of the juice causes that most of the juices are closed in dark bottles, or the functional products are puree juices stabilized (in terms of consistency).
|
|
Problemy, które zostaną rozwiązane w ramach operacji
|
Problem, który zostanie rozwiązany w ramach operacji dotyczy po pierwsze uprawy imbiru, a po drugie produkcji klarownych soków z kłączy imbiru. Problem z uprawą, pomimo tego, że klimat w Polsce ulega ociepleniu, co korzystnie wpływa na uprawę imbiru, to jednak długość okresu wegetacyjnego nie jest wystraczająca, aby uzyskać dojrzałość rozmnożeniową imbiru. Dlatego problem zapewnienia czasu wegetacyjnego zostanie rozwiązany (opracowany) poprzez zoptymalizowanie etapu podkiełkowania imbiru w kontrolowanych warunkach (czas, temperatura, wilgotność, naświetlenie), a dalej wysadzeniu na pole w zoptymalizowanych warunkach (szerokość radliny, agrowłóknina).
Drugi problem związany jest z mętnością soku tłoczonego pomimo sedymentacji klarowaniu. Soki po pasteryzacji ponownie mętnieją co jest wynikiem kleikowania skrobi i denaturacji białek. Problem ten zostanie rozwiązany poprzez opracowanie innowacyjnego procesu kwaśnego strącania białek, co umożliwi uzyskanie klarownych soków do produkcji napojów.
The problem to be solved by the operation concerns, firstly, the cultivation of ginger and, secondly, the production of clear juices from ginger rhizomes. The problem with cultivation, despite the fact that the climate in Poland is getting warmer, which has a positive effect on the cultivation of ginger, the length of the growing season is not sufficient to achieve the reproductive maturity of ginger. Therefore, the problem of ensuring the vegetative time will be solved by optimizing the ginger sprouting stage in controlled conditions (time, temperature, humidity, exposure), and then planting it in the field in optimized conditions (width of the radlina, agrotextile).
The second problem is related to the turbidity of the pressed juice despite the sedimentation of the clarification. Juices after pasteurization become cloudy again, which is the result of gelatinization of starch and denaturation of proteins. This problem will be solved by the development of an innovative process of acidic protein precipitation, which will enable clear juices to be obtained for the production of beverages.
|
|
Główne korzyści, jakie będą wynikać z zastosowania poszczególnych lub wszystkich przewidywanych rezultatów operacji dla ich adresata
|
Zostaną opracowane innowacyjne warunki uprawy imbiru przy czynników jak: warunki temperaturowe, wilgotność, naświetlenie i czas niezbędne do kiełkowania, sposób prowadzenia nasadzeń w redlinach, pielęgnacja zapewniająca temp. i wilgotność, sposób zbioru. Technologia zakłada przyspieszenie procesu wzrostu poprzez podkiełkowanie w skrzynkach, co przyspieszy wzrost i skróci wegetację i umożliwi zachowanie pełnego cyklu w warunkach polowych w Polsce. Przyczyni się to nie tylko do uzyskania materiału wegetatywnego (kłączy) do produkcji soku, ale przede wszystkim umożliwi pozyskanie materiału generatywnego niezbędnego do nasadzeń w roku kolejnym. W projekcie zostanie opracowana nowa technologia uprawy w radlinach płaskich celem zwiększenia powierzchni właściwej gleby, co ułatwi nagrzewanie w sezonie letnim. W sezonie letnim płasko rozwijające się kłącza imbiru mają największe przyrosty, do nich jednak niezbędna jest duża wilgotność. Warunki uprawy determinują właściwości surowców. Do tej pory nie uprawiano imbiru w Polsce, zatem introdukowane odmiany do Wielkopolski będą charakteryzowały się nowymi właściwościami.
Innowacją będzie klarowny sok z imbiru, który będzie stanowił kluczowy składnik napojów funkcjonalnych o właściwościach prozdrowotnych. Aktualnie na rynku nie są dostępne żadne produkty, w których sok tłoczony z imbiru jest klarowny. Mętność soku wynika z obecności białek oraz skrobi. Skrobia po pasteryzacji kleikuje i stanowi problem w postaci wytrąconych ziaren powodujących mętność produktu finalnego. W projekcie zostanie zoptymalizowany i dopracowany wstępny proces tj. tłoczenie soku z imbiru. Po wstępnym tłoczeniu imbiru z mechanicznym usunięciem strąconych osadów (dekantacja i klarowanie) tłoczony sok z imbiru zawiera nadal białka i skrobię, które są mętne (szczególnie po pasteryzacji). Jako innowacyjne rozwiązanie zaplanowano dodatkowe etapy obróbki soku z imbiru, a nowy proces będzie obejmował: rozdrabnianie imbiru, tłoczenie, następnie nastąpi wstępna pasteryzacja 20 s / 72*C max (ten proces nigdy nie był stosowany), dalej sedymaentacja strąconych termicznie osadów. Po usunięciu osadów będzie wprowadzony dodatkowy proces związany z optymalizacją denaturacji soku z imbiru w środowisku kwaśnym z użyciem kwasu cytrynowego lub mlekowego. Ten proces pozwoli na usunięcie zdenaturowanych białek. Dodatkowo usunięcie białek będzie następowało w procesie klarowania z wybranymi w wyniku badań hydrokoloidami. Dopiero tak przygotowany sok (klarowny) będzie podawany do zbiornika kupażowego i będzie stanowił składnik napojów funkcjonalnych o wysokiej klarowności. Do tej pory w Polsce nie ma dostępnych sadzonek imbiru z lokalnych upraw. Dlatego też właściwości pozyskanego soku, z uwagi na nie stosowane do tej pory warunki uprawy będą innowacyjne. Po trzecie wynikiem i rezultatem projektu będzie nowa linia napojów funkcjonalnych, które po pasteryzacji i wcześniejszym kupażowaniu z klarownym już imbirem będą charakteryzowały się oczekiwanymi parametrami związanymi z klarownością i barwą.
Innovative conditions for ginger cultivation will be developed, taking into account factors such as: temperature conditions, humidity, exposure and time necessary for germination, method of planting in ridges, care ensuring temperature and humidity, method of harvesting. The technology assumes accelerating the growth process by sprouting in boxes, which will accelerate growth and shorten vegetation and will enable the full cycle to be maintained in field conditions in Poland. This will not only contribute to obtaining vegetative material (rhizomes) for the production of juice, but above all it will enable the acquisition of generative material necessary for planting in the following year. The project will develop a new technology of cultivation in flat radlins in order to increase the specific surface of the soil, which will facilitate heating in the summer season. In the summer season, the flat-developing ginger rhizomes have the greatest growth, but high humidity is necessary for them. Growing conditions determine the properties of raw materials. So far, ginger has not been cultivated in Poland, so the varieties introduced to Wielkopolska will be characterized by new properties.
The innovation will be clear ginger juice, which will be a key ingredient of functional drinks with health-promoting properties. Currently, there are no products on the market in which ginger juice is clear. The turbidity of the juice is due to the presence of proteins and starch. Starch after pasteurization is gelatinous and is a problem in the form of precipitated grains causing turbidity of the final product. The project will optimize and refine the initial process, i.e. pressing ginger juice. After pre-pressing the ginger with mechanical removal of the precipitates (decantation and clarification), the pressed ginger juice still contains proteins and starch that are cloudy (especially after pasteurization). As an innovative solution, additional stages of ginger juice processing are planned, and the new process will include: ginger grinding, pressing, followed by initial pasteurization 20 s / 72*C max (this process has never been used), then sedimentation of thermally precipitated sediments. After removing the deposits, an additional process will be introduced related to the optimization of the denaturation of ginger juice in an acidic environment with the use of citric or lactic acid. This process will remove denatured proteins. In addition, the removal of proteins will take place in the clarification process with hydrocolloids selected as a result of research. Only juice prepared in this way (clear) will be fed to the blending tank and will be a component of functional drinks with high clarity. So far, there are no locally cultivated ginger seedlings available in Poland. Therefore, the properties of the obtained juice, due to the cultivation conditions not used so far, will be innovative. Thirdly, the result and result of the project will be a new line of functional drinks, which after pasteurization and prior blending with already clear ginger will be characterized by the expected parameters related to clarity and color.
|
|
Streszczenie praktyki na temat końcowych lub oczekiwanych wyników
|
1) Opracowana nowa technologia uprawy imbiru zakłada przyspieszenie procesu wzrostu poprzez podkiełkowanie w skrzynkach w określonych warunkach temperaturowych i naświetlania, co przyspieszy wzrost i skróci wegetację i umożliwi zachowanie pełnego cyklu w warunkach polowych w Polsce. Taka organizacja przyczyni się nie tylko do uzyskania materiału wegetatywnego (kłączy) do produkcji soku, ale przede wszystkim umożliwi pozyskanie materiału generatywnego niezbędnego do nasadzeń w roku kolejnym. W pierwszej fazie uprawy, zostaną opracowane optymalne warunki jakie muszą być zapewnione celem kiełkowania sadzeniaków. Następnie zostanie opracowana nowa technologia uprawy w radlinach płaskich celem zwiększenia powierzchni właściwej gleby co ułatwi nagrzewanie w sezonie letnim. Efektem wykonanych prac będą 2 publikacje w czasopismach ujętych w wykazie MEiN.
2) W wyniku realizacji projektu opracowane zostanie nowe narzędzie cyfrowe, które będzie stanowiło wsparcie dla rolnika w zakresie usprawnienia procesu kiełkowania imbiru. Rozwiązanie to będzie uwzględniać różne zmienne parametry np. temperatura, wilgotność, naświetlenie. Uzyskane wyniki badań laboratoryjnych i polowych, posłużą do opracowania innowacyjnego narzędzia cyfrowego, które zapewni rolnikowi niezbędną pomoc i wiedzę do odpowiedniego przygotowania sadzonek przed ich zasadzeniem. Rozwiązanie to zwiększy efektywność całego procesu oraz skróci etap wzrostu imbiru na polu, co jest kluczowe w naszej strefie klimatycznej. Wykorzystane zostaną odpowiednie metody pomiarów warunków podkiełkowania tworząc cyfrowe bazy danych. Następnie dane zostaną poddane analizie, w wyniku której dobrane zostaną optymalne parametry, które będą następnie zalgorytmizowane. Algorytm pozwoli dobierać najlepsze parametry dla poszczególnych warunków środowiskowych w procesie kiełkowania imbiru. Efektem wykonanych prac będzie komunikat na konferencji oraz rozwiązanie cyfrowe.
3) Rezultatem operacji będzie technologia pozyskania klarownego soku z imbiru, który będzie stanowił kluczowy składnik napojów funkcjonalnych o właściwościach prozdrowotnych. Aktualnie na rynku nie są dostępne żadne produkty, w których sok tłoczony z imbiru jest klarowny. Mętność soku wynika z obecności błonnika białek oraz skrobi. Skrobia po pasteryzacji kleikuje i stanowi problem w postaci wytrąconych ziaren powodujących mętność produktu finalnego. Zaplanowany do opracowania produkt – klarowny sok z imbiru stanowi innowację na skalę świata i ma wysoki potencjał wdrożeniowy. Efektem wykonanych prac będzie 1 publikacja w czasopismach ujętych w wykazie MEiN, doniesienie konferencyjne.
4) Rezultatem operacji będzie technologia (linia) pozyskania napoju funkcjonalnego z imbirem. W ramach prac nastąpi dobór składników recepturowych, których kupażowanie pozwoli na uzyskanie nowych napojów funkcjonalnych. Npoje po pasteryzacji i wcześniejszym kupażowaniu z klarownym już imbirem będą charakteryzowały się oczekiwanymi parametrami związanymi z klarownością i barwą. Wynikiem zrealizowanych prac będą: wdrożenie oraz doniesienie konferencyjne.
1) The new ginger cultivation technology developed assumes accelerating the growth process by sprouting in boxes under specific temperature and irradiation conditions, which will accelerate growth and shorten vegetation and will enable the full cycle to be maintained in field conditions in Poland. Such organization will not only contribute to obtaining vegetative material (rhizomes) for the production of juice, but above all it will enable the acquisition of generative material necessary for planting in the following year. In the first phase of cultivation, optimal conditions will be developed that must be ensured for the germination of seed potatoes. Next, a new technology of cultivation in flat radlins will be developed in order to increase the specific surface of the soil, which will facilitate heating in the summer season. The effect of the work will be 2 publications in journals included in the list of the Ministry of Education and Science.
2) As a result of the project, a new digital tool will be developed to support the farmer in improving the ginger germination process. This solution will take into account various variable parameters, e.g. temperature, humidity, exposure. The obtained results of laboratory and field tests will be used to develop an innovative digital tool that will provide the farmer with the necessary assistance and knowledge to properly prepare the seedlings before planting them. This solution will increase the efficiency of the entire process and shorten the growth stage of ginger in the field, which is crucial in our climate zone. Appropriate methods of measuring germination conditions (light - Lux, temp - *C, time - h) will be used to create digital databases. Then the data will be analyzed, as a result of which optimal parameters will be selected, which will then be algorithmized. The algorithm will allow you to select the best parameters (light, temperature and time) for individual environmental conditions in the ginger germination process. The work will result in a conference announcement and a digital solution.
3) The result of the operation will be the technology of obtaining clear ginger juice, which will be a key ingredient of functional drinks with health-promoting properties. Currently, there are no products on the market in which ginger juice is clear. The turbidity of the juice is due to the presence of protein fiber and starch. Starch after pasteurization is gelatinous and is a problem in the form of precipitated grains causing turbidity of the final product. The product planned for development - clear ginger juice is an innovation on a global scale and has a high implementation potential. The effect of the work will be 1 publication in journals included in the list of the Ministry of Education and Science, a conference report.
4)The result of the operation will be a technology (line) for obtaining a functional drink with ginger. As part of the work, recipe ingredients will be selected, the blending of which will allow to obtain new functional drinks. Beverages after pasteurization and previous blending with already clear ginger will be characterized by the expected parameters related to clarity and color. The result of the completed works will be: implementation and conference report.
|
|
Adres strony internetowej dotyczącej operacji oraz link www do materiałów audiowizualnych związanych z operacją
|
polskiimbir.pl
|
|
Słowa kluczowe
|
jakość/przetwórstwo żywności i odżywianie
|
