Külmkuivatamine, külmkuivatamise eeltöötlemistehnoloogiate arendamine ja pressjääkide väärindamine.
Innovatsiooniklastri toetuse innovatsioonitegevuse vahearuanne
Aruande koostas Peeter Laurson
16.02.2021
- Elluviidava innovatsioonitegevuse kirjeldus
Lähtuvalt marjade füüsikalistest omadustest valiti välja külmkuivatamiseks kõige sobivamad marjasordid.
Valik tehti musta sõstra, karusmarja, vaarika, aroonia, maasika ja söödava kuslapuu sortide seast.
Vilja tugevusest lähtuvalt valiti välja järgnevate kultuuride vastavad sordid:
Must sõstar: Pamjati Vavilova, Mairi, Asker
Karusmari: Nesluhhivski, Slivovõi, Kolobok, Polli esmik
Vaarikas: Polana, Glen Ample, Novokitaivska
Aroonia: Galicjanka, Viking, Ternookaja
Maasikas: Rapsody, Jewel, Jonsok
Söödav kuslapuu:
Tomitška, Baktšarski Velikan, Tšulinskaja
Selgitati välja milline marjade eeltöötlustehnika on piisav massivahetusbarjääri vähendamiseks.
Katsetati nii ensümaatilist kui mehaanilist kestade töötlemist.
Kuigi ensümaatiline marjakestade eeltöötlemine andis positiivseid tulemusi, ei saa seda meetodit pidada sobivaks külmkuivatamis protsessis kasutamisel. Teada olevatel selleks otstarbeks sobivate ensüümide inaktiveerimine nõuab kõrgemaid temperatuure kui külmkuivatusprotsessis kasutatakse.
Mehaanilist eeltöötlemist katsetati kolmel erineval viisil ning konstrueeriti erinevaid seadmeid.
Kõige parema tulemuse andis konstrueeritud seade milles marjade vigastamine toimus tsentrifugaal-riivi abil. Külmutatud marja kest õnnestus vigastada kontrollitult marja väljanägemist rikkumata.
Selline eeltöötlustehnika osutus piisavaks kestade füüsikalisest omadusest tingitud massivahetusbarjääri vähendamiseks. Sellisel teel osutus võimalikuks külmkuivatada tervelt marju, mille kestabarjäär seda varem ei võimaldanud. ( must sõstar, aroonia, pihlakas, pohl, jõhvikas, atelpaju jne.)
- Hinnang innovatsioonitegevuse eesmärkide saavutamisele, tulemuslikkusele ja elluviimisele
Innovatsioonitegevuse läbi viimine on kulgenud plaanipäraselt ja teostatud tegevustes on jõutud positiivsetele tulemustele.
Välja on selgitatud külmkuivatamiseks sobivamad marjasordid.
Uuritud on ensümaatilist ja mehhaanilist marjade kestabarjääride vähendamise võimalusi.
On hinnatud, et ensümaatiline kestabarjääri vähendamine on teada olevate ensüümide baasil kasutamiseks sobimatu, kuna ensüümi inaktiveerimise tingimused võivad kahjustada toodet.
Mehhaniline marjade eeltöötlemise uurimine andis positiivseid tulemusi.
Seadme mudeli välja töötamine osutus planeeritust keerukamaks.
Esialgselt planeeritud mehhaniline eeltöötlemine riiv-raputi abil ei andnud tulemusi kuna külmunud marja vigastamine toimus ebaühtlaselt, samuti ei andnud rahuldavaid tulemusi ka võll-riivi kasutamine.
Mahlapress-tsentrifuugi ümberehitamisel õnnestus valmistada töötav marjade vigastamis-seadme mudeli prototüüp (marjade tsentrifugaal-riiv).
Läbi viidud tegevustes jõuti tulemusteni mida on võimalik rakendada reaalselt tervete marjade külmkuivatamisprotsessi teostamiseks ja kvaliteedi tõstmiseks.
- Innovatsioonitegevuse lõppeesmärgi saavutamise perspektiiv
Senise innovatsioonitegevusega on saavutatud üle 1/3 eesmärkide täitmisest
Jätkatakse innovatsioonitegevuste läbi viimist:
- Selgitatakse välja kas mahlu on otstarbekas enne külmkuivatamist külm-kontsentreerida. Kui on, siis uuritakse nii kirjanduse andmetel kui katseliselt mahlades veesisalduse vähendamise võimalusi külmkontsentreerimise ja pöörd-osmoosi teel. Selgitada välja, kas ja millistel tingimustel mahlade külmkuivatamine ning milliste lisandite kasutamisel võimaldaks saada „voolavaid“ pulbreid.
- Voolava pulbri välja töötamiseks uuritakse nii kirjanduse andmetel kui ka katseliselt mahladele lisatavate lisandite mõju külmkuivatatud mahlapulbri füüsikalistele omadustele.
- Kas ja milline mahlade külmkuivatamise eelne töötlemine võiks vajalik olla.
- Selgitada välja marjade ning puu- ja köögivilja pressimisel enne ja pärast kääritamist tekkinud jääkide väärindamise võimalused.
- Viiakse läbi kirjanduse otsing marjade, puu- ja köögiviljade enne ja pärast kääritamist pressimisel tekkinud jääkes leiduda võivate bioaktiivsust või muud väärtust omavate komponendide kohta
- Selgitatakse välja uuritavates pressjääkides leiduvad bioaktiivsust või muud väärtust omavad komponendid.
- Perspektiivsete komponentide leidmisel, viiakse läbi nende eraldamine ja pakutakse välja nende toodetes kasutamise võimalusi.