W Katedrze Technologii Fermentacji i Zbóż Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu prowadzone są badania związane z przemysłem fermentacyjnym, słodowniczym, młynarskim oraz piekarskim.
Rozwijane są technologie produkcji nowych rodzajów napojów fermentowanych o charakterze prozdrowotnym oraz o obniżonej zawartości alkoholu. Udoskonalane są również technologie wytwarzania pieczywa bezglutenowego.
Kolejnym obszarem zainteresowania są odpady przemysłu spożywczego jako surowiec do wytwarzania biopaliw. Jeszcze innym jest biomasa grzybów strzępkowych, która mogłaby znaleźć zastosowanie do produkcji wegańskich produktów wysokobiałkowych. Ponadto w Katedrze wykorzystuje się proces słodowania do modyfikacji różnorodnych nasion niestosowanych typowo w przemyśle sadowniczym. Należą do nich nasiona roślin strączkowych czy nasiona roślin pastewnych.
Uczelnia w Centrum Innowacyjnych Technologii – Centrum Produktu Regionalnego w Pawłowicach dysponuje pilotażową linią piwowarską, która umożliwia przeskalowanie opracowanych w laboratorium technologii do skali półtechnicznej.
Słód towarzyszy ludzkości od wielu tysięcy lat. Wytwarzany jest głównie z nasion jęczmienia poprzez kontrolowany proces namaczania, kiełkowania oraz suszenia.
Wiodącym celem tych zabiegów jest wytworzenie i aktywizacja różnorodnych enzymów, takich jak, m. in. amylazy czy proteazy. Głównym zastosowaniem słodu jest wytwarzanie brzeczki, która następnie poddawana jest procesowi fermentacji. W ten sposób uzyskuje się najpopularniejszy napój fermentowany na świecie, jakim jest piwo. Jednakże, z końcem XVIII wieku rozpoczęto eksperymenty związane z wytwarzaniem ze słodu zupełnie innego produktu, którym był ekstrakt słodowy. Ekstrakt słodowy jest skoncentrowanym wyciągiem substancji zawartych w słodzie. Występuje on w dwóch podstawowych formach: ekstraktu słodowego suchego oraz ekstraktu słodowego płynnego.
Produkcja ekstraktu słodowego w wielu etapach przypomina proces wytwarzania piwa. Rozdrobniony słód miesza się z wodą i poddaje tzw. procesowi zacierania, podczas którego enzymy zawarte w słodzie rozkładają białka i skrobię oraz inne składniki na cukry proste i aminokwasy. Te mniej złożone związki chemiczne potencjalnie mogłyby być wykorzystane przez drożdże do wytworzenia piwa. W procesie zacierania uzyskuje się, po oddzieleniu młóta (pozostałości słodu po procesie zacierania) brzeczkę. Jednakże, w przeciwieństwie do produkcji piwa, brzeczka nie jest poddawana procesowi fermentacji, a przenoszona jest do zbiorników ewaporacyjnych. W zbiornikach, pod zmniejszonym ciśnieniem, z brzeczki usuwana jest woda w celu zagęszczenia substancji w niej rozpuszczonych i uzyskania gęstego, słodkiego syropu. Tym syropem jest płynny ekstrakt słodowy, który zamykany jest w plastikowych zbiornikach, stalowych puszkach albo zgrzewanych plastikowych torebkach.
Ekstrakt słodowy może być przeznaczony do wykorzystania w różnorodnych gałęziach przemysłu spożywczego, mikrobiologicznego albo przeznaczony do bezpośredniej sprzedaży.
Proces może być zmodyfikowany w celu uzyskania suchego ekstraktu słodowego. Wstępnie zagęszczoną brzeczkę kieruje się do suszarek rozpyłowych, co umożliwia uzyskanie z brzeczki proszku o bardzo małej zawartości wody. Proszek ten stanowi tzw. suchy ekstrakt słodowy i również pakowany jest w plastikowe opakowania oraz metalowe puszki.
Głównym składnikiem ekstraktu słodowego są cukry (przede wszystkim maltoza), ale także białka, wolne aminokwasy, witaminy z grupy B, składniki mineralne takie jak wapń, magnez, fosfor czy potas, a także niewielkie ilości błonnika rozpuszczalnego. Brzeczka słodowa, z której wytwarzany jest ekstrakt, jest również dobrym źródłem krzemu, który nie jest obecny w większości produktów spożywczych. Ekstrakt słodowy jest nieznacznie słodszy od syropu cukrowego, dlatego może być wykorzystywany w przemyśle fermentacyjnym jako zdrowszy substytut tego składnika. Trzeba jednak pamiętać, że ekstrakt słodowy nie cechuje się neutralnym, słodkim smakiem. Posiada interesujący bukiet smakowo-zapachowy, zawierający nuty karmelu, gorzkiej czekolady, zbóż, biszkoptów czy miodu.
Kolejną istotną cechą ekstraktu słodowego jest jego ciemna barwa i może być on z powodzeniem wykorzystywany jako środek barwiący. Zaleta ekstraktu słodowego ponad innymi dodatkami barwiącymi na rynku wynika z faktu, że ekstrakt słodowy jest uznawany za tzw. „produkt naturalny”. Do jego produkcji nie wykorzystuje się żadnych dodatkowych substancji chemicznych, w przeciwieństwie do, np. popularnie stosowanych barwników jak karmele amoniakalno-siarczynowe (karmel 150d). Może to zachęcić część konsumentów do wybrania produktu zawierającego ekstrakt słodowy.
Poza podstawowymi, najbardziej popularnymi ekstraktami słodowymi wytwarzanymi ze słodu jęczmiennego typu pilzneńskiego, możliwe jest uzyskanie zróżnicowanej gamy ekstraktów. Wystarczy zamienić rodzaj oraz ilość słodu wykorzystywanego w procesie zacierania. Słodownie aktualnie wytwarzają różnorodne rodzaje słodów, modyfikując proces kiełkowania, suszenia czy sam surowiec. Na rynku dostępne są słody wytworzone z innych zbóż niż jęczmień. Są to m.in. żyto, owies czy pszenica, a także nietypowe słody produkowane z pseudozbóż, np. słód gryczany.
Aktualnie przeprowadzane na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu badania wskazują na możliwość uzyskania słodów z nasion roślin strączkowych.
Może to potencjalnie skutkować produkcją ekstraktów słodowych pozbawionych glutenu i zawierających zwiększoną ilość białka. Uniwersytet Przyrodniczy może pochwalić się wynalazkami dotyczącymi sposobu produkcji słodów z nasion roślin strączkowych oraz wytwarzania piw bezglutenowych z tych surowców (więcej informacji TUTAJ ).
Ponadto, jęczmień oraz inne gatunki zbóż mogą służyć do wytwarzania różnorodnych rodzajów słodów, które następnie są wykorzystywane do produkcji wielu różnych ekstraktów słodowych. Proces słodowania może być przeprowadzany w klasyczny sposób, ale może także służyć do wytworzenia bardzo interesujących rodzajów słodów. Należą do nich słody karmelowe czy czekoladowe, różniące się od słodów klasycznych aromatem i barwą. Zastosowanie takich słodów ma wpływ na uzyskanie ekstraktu o ciemniejszej barwie, który może być z powodzeniem wykorzystywany jako substancja barwiąca. Może także modyfikować w dużym stopniu smak i zapach otrzymanego ekstraktu.
Rozszerzająca się oferta słodowni może przynieść zmiany w przemyśle produkcji ekstraktów słodowych i zwiększyć ich różnorodność. Słodownie posiadają obecnie zróżnicowaną ofertę słodów specjalnych, ciasteczkowych, organicznych czy nawet słodów wędzonych. Mogą one potencjalnie znaleźć zastosowanie w różnorodnych gałęziach przemysłu spożywczego. Obecnie wykorzystanie ekstraktów słodowych jest dość ograniczone i wykorzystywane głównie w przemyśle piekarskim. Ekstrakt słodowy służy tam do barwienia pieczywa; w przemyśle wytwarzającym słone przekąski do nadawania złocistej barwy przekąskom, takim jak słone paluszki czy krakersy, a także w niewielkim stopniu do produkcji suplementów diety oraz słodyczy. W niektórych krajach produkty wytwarzane ze słodu i ekstraktu słodowego stanowią nawet znak rozpoznawczy poszczególnych branż przemysłu spożywczego.
Słynna szwajcarska firma Ovomaltine wykorzystuje ekstrakt słodowy do wytwarzania niemalże wszystkich słodyczy, które produkuje. Są to kremy czekoladowe zbliżone do uwielbianej na całym świecie Nutelli, czekolady mlecznej o charakterystycznym smaku albo mieszanki kakao oraz ekstraktu słodowego wykorzystywane do wytwarzania słodkiego napoju.
Istnieje wiele firm, które wytwarzają zdrowsze odpowiedniki popularnych płatków śniadaniowych, zastępując cukier dodatkiem ekstraktu słodowego.
Poza słodyczą nadaje on płatkom odpowiednią barwę i interesujący posmak, ponadto zwiększa ich wartość odżywczą.
W wielu krajach afrykańskich bardzo popularne są napoje gazowane wytwarzane z ekstraktu słodowego. Mogą przywodzić na myśl zarówno ciemne piwa bezalkoholowe jak i klasyczny napój typu cola. Zawierają również większą ilość składników odżywczych oraz witamin z grupy B.
W Wielkiej Brytanii popularny jest również ocet słodowy. Wytwarzany z ekstraktu słodowego, może przypominać ocet balsamiczny i stanowi znacznie zdrowszą alternatywę dla stosowanego przez nas popularnie octu spirytusowego.
Ponadto, ekstrakt słodowy stanowi bardzo istotny składnik podłoży mikrobiologicznych ze względu na znaczącą zawartość cukrów oraz aminokwasów. Wskazuje to również na potencjalne zastosowanie ekstraktów słodowych w produkcji różnorodnych produktów spożywczych wytwarzanych dzięki fermentacji. Należą do nich np. sos sojowy, mięso czy tempeh, zdobywający popularność w Polsce i innych krajach zachodnich.
Na koniec należy wspomnieć jeszcze o dość małej grupie rynkowej, która wykorzystuje ekstrakt słodowy oraz produkty z niego wytwarzane. Tą grupą są tak zwani piwowarzy domowi, którzy hobbystycznie produkują własne piwo. Dla tej grupy konsumentów ekstrakt słodowy jest swego rodzaju ułatwieniem, gdyż wykorzystując go można uniknąć uciążliwego procesu zacierania piwa. Na rynku są nawet dostępne tak zwane ‘brew-kity’, czyli nachmielone wersje ekstraktu słodowego. Po odpowiednim rozcieńczeniu mogą zostać zaszczepione drożdżami i poddane procesowi fermentacji nawet przez laików, którzy nie mają dużego doświadczenia w wytwarzaniu piwa. Może to stanowić świetny punkt do rozpoczęcia uczestnictwa w tym interesującym hobby. Więcej o piwowarstwie TUTAJ.
Ekstrakt słodowy stanowi zatem bardzo interesujący produkt spożywczy, który może stanowić istotny składnik wielu rodzajów żywności. Producenci z branży spożywczej oraz właściciele restauracji powinni rozważyć, czy nie warto zaopatrzyć się w puszkę albo dwie tego specyfiku i spędzić chwilę na eksperymentowaniu z tymże uniwersalnym dodatkiem.
Autor: mgr inż. Alan Gasiński
doktorant
Katedra Technologii Fermentacji i Zbóż Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu