Rosnące zainteresowanie zrównoważoną produkcją żywności sprawia, że biosurowce stają się kluczowym elementem strategii rozwoju wielu firm. To nie tylko moda, lecz odpowiedź na realne wyzwania: ograniczone zasoby, zmiany klimatyczne i rosnące wymagania konsumentów. Coraz częściej wybierane są surowce odnawialne, minimalnie przetworzone, pochodzące z kontrolowanych upraw i hodowli. Serwis przemysl-spozywczy.pl/ regularnie pokazuje, jak silny wpływ mają innowacje w tym obszarze na efektywność i konkurencyjność zakładów. W niniejszym artykule przedstawiono najpopularniejsze biosurowce stosowane w przemyśle spożywczym, ich znaczenie technologiczne, żywieniowe oraz perspektywy rozwoju. Omówione zostaną zarówno tradycyjne składniki, jak i nowoczesne rozwiązania wywodzące się z biotechnologii.
Czym są biosurowce w przemyśle spożywczym
Biosurowce to materiały pochodzenia biologicznego wykorzystywane jako składniki produktów spożywczych, dodatków funkcjonalnych lub opakowań. Mogą być pochodzenia roślinnego, zwierzęcego czy mikrobiologicznego. Kluczową cechą jest ich odnawialność, możliwość zrównoważonej produkcji oraz mniejszy wpływ na środowisko w porównaniu z surowcami syntetycznymi. W przemyśle spożywczym zalicza się do nich zarówno klasyczne składniki, jak zboża czy oleje roślinne, jak i nowoczesne biopolimery, kultury starterowe lub enzymy produkowane metodami fermentacji.
Dla producentów żywności biosurowce są sposobem na obniżenie śladu węglowego, poprawę profilu żywieniowego produktów i odpowiedź na oczekiwania konsumentów poszukujących czystych etykiet oraz naturalnego pochodzenia. Jednocześnie umożliwiają tworzenie nowych kategorii wyrobów – od napojów funkcjonalnych, przez żywność wysokobiałkową, po alternatywne tłuszcze i opakowania jadalne.
Roślinne biosurowce skrobiowe
Skrobia należy do najbardziej powszechnych biosurowców w przemyśle spożywczym. Pozyskiwana jest głównie z kukurydzy, pszenicy, ziemniaka i tapioki. Jako naturalny polisacharyd pełni rolę zagęstnika, stabilizatora, nośnika smaku oraz składnika teksturotwórczego. Dzięki różnym metodom modyfikacji fizycznej i enzymatycznej uzyskuje się szerokie spektrum właściwości technologicznych, od skrobi szybko pęczniejącej po skrobie oporne.
Coraz większą popularność zdobywa skrobia oporna, która działa jak błonnik pokarmowy, wspomaga pracę jelit i obniża indeks glikemiczny produktów. Wykorzystuje się ją w pieczywie, makaronach, przekąskach oraz produktach przeznaczonych dla osób z zaburzeniami gospodarki węglowodanowej. Skrobie natywne z kolei chętnie stosuje się w wyrobach o krótkiej liście składników, gdzie szczególnie ważny jest naturalny wizerunek produktu.
Białka roślinne jako alternatywa dla białek zwierzęcych
Biosurowce białkowe pochodzenia roślinnego są jednym z najszybciej rozwijających się segmentów rynku. Izolaty i koncentraty białka z grochu, soi, bobu, ciecierzycy czy łubinu wykorzystuje się w produktach typu roślinne zamienniki mięsa i nabiału, batonach proteinowych, napojach oraz żywności specjalnego przeznaczenia. Ich zaletą jest wysoka zawartość białka, możliwość kształtowania tekstury oraz mniejsze obciążenie środowiska w porównaniu z hodowlą zwierząt.
Dzięki nowoczesnym technologiom ekstruzji wysokiej wilgotności udało się uzyskać struktury włókniste przypominające mięso, co sprzyja popularyzacji diet fleksitariańskich. Wiele zakładów inwestuje w mieszanki białek roślinnych łączących różne profile aminokwasowe, aby uzyskać bardziej pełnowartościowy skład. Z kolei hydrolizaty białkowe stanowią bazę do napojów funkcjonalnych oraz produktów dla sportowców, oferując szybszą przyswajalność aminokwasów.
Olejowe biosurowce roślinne
Olej słonecznikowy, rzepakowy, sojowy, kokosowy, a także te z pestek winogron, awokado czy lnianki należą do podstawowych biosurowców tłuszczowych. Stosuje się je w margarynach, majonezach, sosach, daniach gotowych, produktach smażonych i pieczywie cukierniczym. Rosnącym trendem jest stosowanie olejów bogatych w kwasy omega-3, takich jak olej lniany czy olej z alg, aby wzbogacić wartość odżywczą żywności.
Postęp technologiczny pozwala na pozyskiwanie frakcji olejowych o określonym profilu kwasów tłuszczowych oraz stopniu utwardzenia, co przekłada się na teksturę i trwałość produktów. Oleje wysokooleinowe zapewniają większą stabilność podczas smażenia, natomiast interesującym kierunkiem rozwoju są oleje strukturyzowane, na przykład w formie żeli, które mogą zastępować tłuszcze stałe w wyrobach cukierniczych przy jednoczesnym obniżeniu zawartości tłuszczów nasyconych.
Biosurowce błonnikowe i frakcje włókna pokarmowego
Błonnik pokarmowy jest jednym z najważniejszych biosurowców funkcjonalnych w przemyśle. Pozyskuje się go z otrąb zbożowych, owsa, jęczmienia, buraka cukrowego, cykorii, a także z owoców i warzyw. W przemyśle wykorzystuje się różne frakcje: błonnik rozpuszczalny i nierozpuszczalny, inulinę, oligofruktozę, beta-glukany. Poprawiają one teksturę, zwiększają uczucie sytości, stabilizują strukturę wypieków i deserów oraz pozwalają obniżyć kaloryczność gotowego wyrobu.
Biosurowce błonnikowe są chętnie stosowane w pieczywie, płatkach śniadaniowych, jogurtach, napojach i produktach dietetycznych. Przemysł wykorzystuje je również jako substytut części tłuszczu lub cukru, co pozwala tworzyć produkty o poprawionym profilu żywieniowym, bez znaczącego pogorszenia walorów sensorycznych. W kontekście zdrowia publicznego zwiększanie zawartości błonnika w żywności masowej jest ważnym narzędziem prewencji chorób cywilizacyjnych.
Cukry i naturalne substancje słodzące
Cukier buraczany i trzcinowy pozostaje podstawowym biosurowcem słodzącym, lecz rośnie znaczenie alternatywnych składników. Miód, syrop glukozowo-fruktozowy, syropy z agawy, ryżu czy daktyli oraz koncentraty soków owocowych są stosowane zarówno ze względu na słodkość, jak i dodatkowy aromat oraz barwę. Coraz większym zainteresowaniem cieszą się też naturalne intensywne substancje słodzące, takie jak stewia czy taumatyna, pozwalające znacząco obniżać zawartość cukru w recepturach.
Istotną rolę odgrywają także poliole, m.in. erytrytol i ksylitol, traktowane jako biosurowce niskokaloryczne. Ich zastosowanie w napojach, słodyczach i gumach do żucia odpowiada na zapotrzebowanie konsumentów poszukujących produktów redukujących ryzyko próchnicy, nadwagi czy insulinooporności. Wyzwanie technologiczne stanowi zachowanie pełni smaku i tekstury przy ograniczeniu tradycyjnego cukru, co sprzyja rozwojowi mieszanek słodzących łączących różne surowce.
Biosurowce pochodzenia mikrobiologicznego: kultury starterowe
Kultury bakterii mlekowych i drożdży to jedne z najważniejszych biosurowców wykorzystywanych w fermentacji żywności. Stosuje się je w produkcji jogurtów, kefirów, serów, pieczywa na zakwasie, kiszonek oraz napojów fermentowanych. Dzięki odpowiednio dobranym szczepom uzyskuje się pożądany smak, aromat, teksturę, a także poprawę bezpieczeństwa mikrobiologicznego produktów.
Szczególne znaczenie mają szczepy probiotyczne, które wykazują udokumentowany korzystny wpływ na zdrowie człowieka, zwłaszcza na mikrobiotę jelitową i odporność. Przemysł wprowadza je do jogurtów, deserów mlecznych, napojów roślinnych, a nawet wyrobów piekarniczych. Wysokiej jakości kultury starterowe poprawiają powtarzalność procesów, ograniczają ryzyko wad fermentacji i skracają czas produkcji, co ma znaczenie ekonomiczne i jakościowe.
Enzymy jako kluczowe biosurowce procesowe
Enzymy są katalizatorami pochodzenia biologicznego, pozyskiwanymi głównie za pomocą fermentacji mikrobiologicznej. Choć nie zawsze pozostają w produkcie końcowym, uznaje się je za kluczowe biosurowce procesowe. W piekarnictwie wykorzystuje się amylazy, proteazy czy ksylanazy poprawiające objętość bochenków, strukturę miękiszu i świeżość pieczywa. W przemyśle napojowym enzymy ułatwiają klarowanie soków oraz zwiększanie wydajności tłoczenia.
W produkcji skrobi, syropów glukozowych i fruktozowych enzymy umożliwiają kontrolowaną hydrolizę złożonych węglowodanów, co przekłada się na profil słodkości i lepkości. W sektorze mleczarskim laktaza pozwala tworzyć produkty bezlaktozowe, a podpuszczka i enzymy koagulujące mleko są niezastąpione w serowarstwie. Rozwój biotechnologii przyczynia się do powstawania nowych, bardziej specyficznych enzymów, które zwiększają efektywność procesów i ograniczają zużycie energii.
Glony i mikroalgi jako nowa generacja biosurowców
Mikroalgi i glony morskie stają się coraz bardziej perspektywicznym źródłem biosurowców. Dostarczają wysokiej jakości białka, wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, w tym EPA i DHA, a także pigmentów, takich jak chlorofile i karotenoidy. W przemyśle spożywczym wykorzystuje się je jako składniki suplementów diety, napojów, przekąsek oraz dodatków barwiących.
Ich produkcja charakteryzuje się stosunkowo niewielkim zużyciem ziemi i wody w porównaniu z tradycyjnym rolnictwem, co czyni je atrakcyjnym elementem strategii zrównoważonego rozwoju. Mikroalgi mogą być hodowane w fotobioreaktorach lub otwartych stawach, a proces ten łatwo integrować z instalacjami przemysłowymi. Dodatkowo biomasa algowa może stanowić bazę do wytwarzania biopolimerów i innowacyjnych składników funkcjonalnych.
Uboczne strumienie produkcyjne jako źródło biosurowców
Bardzo ważnym obszarem jest wykorzystanie ubocznych strumieni produkcyjnych jako pełnowartościowych biosurowców. Wytłoki owocowo-warzywne, otręby, młóto browarniane, serwatka czy odpady tłuszczowe mogą zostać przetworzone na błonnik, koncentraty białkowe, aromaty, barwniki, a nawet dodatki strukturotwórcze. Taki kierunek działań wpisuje się w model gospodarki cyrkularnej, w którym minimalizuje się ilość odpadów i maksymalizuje wykorzystanie zasobów.
Przykładowo serwatka, dawniej traktowana jako kłopotliwy odpad mleczarski, obecnie jest źródłem koncentratów białek serwatkowych i laktozy stosowanych w wyrobach wysokobiałkowych oraz żywności dla niemowląt. Wytłoki z jabłek czy marchwi przetwarza się w proszki błonnikowe, które wzbogacają pieczywo, przekąski czy napoje. Takie rozwiązania pozwalają podnieść rentowność zakładów i poprawić ich profil środowiskowy.
Biopolimery i jadalne materiały opakowaniowe
Choć zazwyczaj nie są spożywane, biopolimery otrzymywane z biosurowców mają ogromne znaczenie dla sektora żywności. Skrobia, celuloza, chitozan, białka mleczne i roślinne służą do produkcji biodegradowalnych folii, powłok ochronnych oraz jadalnych warstw na owoce, warzywa, sery czy wyroby cukiernicze. Zadaniem takich materiałów jest przedłużenie trwałości produktu, ochrona przed utratą wilgoci i wpływem tlenu oraz ograniczenie zużycia tworzyw sztucznych.
Biopolimerowe powłoki mogą być dodatkowo wzbogacane w substancje przeciwutleniające, przyprawy czy naturalne konserwanty, co tworzy nową kategorię inteligentnych opakowań aktywnych. Chociaż rynek ten jest na etapie intensywnego rozwoju, presja regulacyjna i oczekiwania konsumentów dotyczące ograniczenia plastiku sprawiają, że znaczenie biosurowców w obszarze opakowań szybko rośnie.
Korzyści i wyzwania związane z wykorzystaniem biosurowców
Wykorzystanie biosurowców w przemyśle spożywczym przynosi liczne korzyści: poprawę wizerunku marek, możliwość tworzenia innowacyjnych produktów funkcjonalnych, redukcję śladu węglowego oraz często lepszą zgodność z zasadami zdrowego żywienia. Wprowadzenie składników pochodzenia naturalnego odpowiada na rosnące oczekiwania konsumentów, którzy zwracają uwagę na transparentność pochodzenia surowców i prostotę etykiet.
Z drugiej strony przedsiębiorstwa muszą mierzyć się z wahaniami dostępności sezonowych biosurowców, zmiennością jakości surowca pierwotnego, koniecznością spełnienia restrykcyjnych norm bezpieczeństwa oraz optymalizacji kosztów. Kluczowe znaczenie zyskuje współpraca z dostawcami, rozwój własnych kompetencji badawczo-rozwojowych oraz inwestycje w technologie umożliwiające stabilne przetwarzanie i standaryzację parametrów surowca.
Perspektywy rozwoju biosurowców w przemyśle spożywczym
W kolejnych latach rola biosurowców w przemyśle spożywczym będzie rosła. Innowacje biotechnologiczne, takie jak fermentacja precyzyjna, edycja genomu roślin oraz zaawansowane przetwarzanie biomasy, umożliwią tworzenie wyspecjalizowanych składników o ściśle zdefiniowanych właściwościach. Dotyczy to zarówno białek roślinnych nowej generacji, jak i lipidów strukturyzowanych, polisacharydów funkcjonalnych czy naturalnych aromatów i barwników.
Przedsiębiorstwa, które już teraz inwestują w rozwój portfela biosurowców, zyskują przewagę konkurencyjną, lepiej odpowiadając na trendy związane z ochroną środowiska, zdrowiem i etyką produkcji. Zintegrowane podejście, łączące wybór odpowiednich biosurowców z optymalizacją procesów technologicznych, pozwala tworzyć produkty o wysokiej jakości, atrakcyjne dla świadomych konsumentów i jednocześnie przyjazne dla planety.
