Lubinų, kaip ankštinių augalų, galimybės dar menkai išnaudojamos. Lietuvos mokslininkai aktyviai dirba šiuolaikinių veislių lubinų, turinčių itin mažai alkaloidų, panaudojimo ir beatliekinio perdirbimo srityje.

Naujų maisto produktų, jų sudedamųjų dalių kūrimas, tobulinimas ir gerinimas, atsižvelgiant į naujausių augalų rūšių ir veislių išvedimą, gyvensenos tendencijas, šiuolaikiškas auginimo technologijas, užima svarbią vietą maisto grandinėje. Prie to daug prisideda mokslininkai. Lietuviai kai kuriose srityse neatsilieka nuo pasaulinių tyrimo centrų.

Kauno technologijos universiteto (KTU) Maisto mokslo ir technologijų kompetencijų centre, bendradarbiaujant su Lietuvos ir užsienio mokslo institucijomis, tirtos galimybės panaudoti gerąsias Lietuvoje išvestų mažai alkaloidų turinčių lubinų savybes. Į šių lubinų panaudojimo ir beatliekinio perdirbimo problemas gilinasi Maisto mokslo ir technologijų kompetencijų centro prof. habil. dr. Gražina Juodeikienė ir jauna mokslininkė doktorantė Dovilė Klupšaitė.

Bendradarbiaudamos su Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centru (LAMMC) jos tyrė Vokės filiale išvestą hibridinę lubinų veislę. Pagrindinis tikslas – išsiaiškinti lubinų panaudojimo maisto pramonėje, ypač kepinių gamyboje, galimybes. Dar tvyro idėja iš lubinų gaminti gelius (baltymingus drebučius). Be to, fermentacijos procese išsiskyrusią pieno rūgštį panaudoti polimerų gamybai.

Ne paskutinėje vietoje – beatliekinis lubinų perdirbimas. Tai novatoriškas sprendimas.

Apdorojimas ultragarsu ir fermentacija

Vienas iš D. Klupšaitės disertacijoje (jaunoji mokslininkė ją gins rudenį) gvildenamų uždavinių – lubinų fermentacija, kai pagerėja funkcinės baltymų savybės. Taip ieškota galimybių lubinus pritaikyti duonos, mėsos (dešrų) gamybai, kur didelę reikšmę turi emulgavimo savybės, putų susidarymas, jų stabilumas (tai funkcinės savybės, kurias reikia priderinti prie maisto technologijos, kad gautume priimtiną vartotojui produktą), gaminio tekstūra, kad jis, pavyzdžiui, būtų trapus. Lubinai ypač pagerina skonio savybes, o kepinius praturtina baltymų.

„Lietuvoje produktų su lubinais nėra, nes nėra gamintojų, – teigia Dovilė Klupšaitė. – Tokius produktus kuria ir gamina prancūzai, vokiečiai, australai. Lubinų kava, makaronai, sausainiai su lubinais. Šie augalai praturtina kvietinę duoną: labai stipriai pagerėja jos skonis, tekstūra, maistinės savybės. Lubinai turi daug skaidulinių medžiagų, kurios svarbios žmogaus mityboje. Ši savybė patraukli ir mėsos pramonei.“

Vis dėlto mokslininkės teigia, kad panaudoti gamybai lubinus Lietuvoje nėra paprasta. Reikia valdyti visą fermentaciją, t. y. gamybos įmonėje turėtų būti mikrobiologijos laboratorija. Lubinus perdirbti sunku, nes juos reikia nulukštenti ir sumalti, o tai reikalauja investicijų.

KTU Maisto mokslo ir technologijų kompetencijų centro mokslininkės tyrė ir akrilamido (genotoksiška ir turinti kancerogeninį poveikį medžiaga) sumažinimo galimybes. Tai vienas iš reglamentuojamų fermentacijos procesų dalykų.

Vykstant procesui svarbu švari fermentacijos terpė. Tam doktorantė panaudojo ultragarsinį lubinų apdorojimą prieš fermentaciją. Derinant fermentaciją su ultragarsu siekta pagaminti naujų fermentuotų lubinų produktų.

„Tyrimai parodė, kad panaudojus ultragarsą sumažėjo mikrobiologinis žaliavos užterštumas, vadinasi, tikslinga prieš fermentaciją apdoroti lubinus ultragarsu, – savo tyrimais dalijasi doktorantė. – Mes naudojome tradicinę ultragarsinę įrangą, tačiau yra galimybių modernizuoti ją ir pritaikyti pramoninei gamybai.“ Pasak D. Klupšaitės, ultragarsas daro įvairų poveikį žaliavos fermentams, baltymams, struktūriniams elementams.

Tokio pobūdžio tyrimai atlikti KTU, tačiau vyksta glaudus bendradarbiavimas su Lietuvos sveikatos mokslų universitetu (prof. dr. E. Bartkiene). Kartu dalyvauta Vokietijos ir Lietuvos projekte, kurį koordinavo Latvija.

Bendradarbiaujant su LAMMC Vokės filialo lubinų auginimo, jų veislių specialiste dr. Zita Maknickiene, tyrimams parenkamos ypač mažai alkaloidų turinčios veislės. Atsižvelgiama ir į kitus antimitybinius veiksnius, baltymų pasisavinamumą.

Prof. habil. dr. G. Juodeikienė brėžia paralelę tarp lubinų ir sojų. Azija tūkstantmečiais naudoja jiems būdingą sojų fermentaciją, mat jei sojos nefermentuotos, organizmas pasisavina mažai baltymų. Taip, naudojant fermentaciją, gaminama vadinamoji sojų „mėsa“.

Tvari beatliekinė technologija

Abiejų mokslininkių siekis – visapusiškai ir be atliekų panaudoti lubinus. „Renkamės naują kryptį, einame link tarpdisciplininės sampratos – beatliekinės technologijos, – pabrėžia prof. G. Juodeikienė. – Jei lieka atliekų, padidėja CO₂ emisija.“

Mokslininkės turi viziją išskirti baltymus, pavyzdžiui, taikant sausą frakcionavimą, o šalutinius produktus (likusias skaidulines medžiagas) panaudoti pieno rūgšties gamybai, kad iš viso neliktų atliekų.

Išskiriant (išgaunant) pieno rūgštį ypač svarbu jos grynumas. Štai čia ir sutelkė daug tyrimų D. Klupšaitė. Pieno rūgštį galima naudoti ir maisto pramonėje, bet ji yra ir pagrindinis platforminis chemikalas polimerų gamyboje, detergentas (chemikalas, kurio vandeniniu tirpalu plaunami užteršti paviršiai), nes pasižymi antimikrobinėmis savybėmis.

Šioje srityje dirbta kartu su ispanais. Buvo stažuočių Santjago de Kompostelos universitete, kurio laboratorijose bandyta išskirti pieno rūgštį iš šalutinių pieno produktų (pvz., permiato) fermentacijos terpių. Tyrimų rezultatus galima pritaikyti ir lubinams. Atlikus fermentaciją, pieno rūgšties gryninimą ir koncentravimą būtų galima atlikti ir Lietuvoje, taikant membranines technologijas.

Pieno rūgštis panaudojama plastikui, kuris greitai suyra gamtoje, gaminti. Jis yra ekologiškas, bioskaidus. „Polimerai – polilaktatas – naudojamas kaip vienas iš priedų kompozitų gamyboje, pvz., gėlių puodelių pagrindinis polimeras, – pieno rūgšties panaudojimo galimybes kuriant gamtoje suyrančius polimerus aiškina prof. G. Juodeikienė. – Pabandėme įvairias galimybes, palyginome su įvairiomis žaliavomis fermentacijai.“

Lubinai biodujų gamyboje

Kadangi D. Klupšaitės tikslas panaudoti lubinus remiantis beatliekine technologija, ji tyrinėjo ir galimybes iš lubinų išgauti biodujas. „Iš lubinų gaminamos biodujos yra saugios ir švarios,“ – teigia ji.

G. Juodeikienė pastebi, kad nors Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūros ši tyrimų sritis nesudomino, vis dėlto tai ypač novatoriškas darbas. Iš mūsų lietuviškų lubinų iki šiol, kiek rodo prieinami šaltiniai, niekas nebandė išgauti biodujų.

„Buvo išbandytos naujos technologijos. Daug kas gali pasakyti, kad tos dujos nemadingos, nes tai natūralus anaerobinis produktas, bet netiesa – kad tas dujas galėtume pritaikyti efektyviai, reikia išgauti grynumą, ne šiaip sau, kad viskas pūva. Atlikti fermentaciją, valdyti visą procesą yra menas“, – pabrėžia prof. G. Juodeikienė.

Dovilė darė tyrimus, kaip biodujas išgauti iš sėklų, kiti studentai bandė išgauti iš žaliosios biomasės. Anot mokslininkių, yra tikimybė tai įgyvendinti realiai. „Susideda labai daug veiksnių, kurie lemia biodujų išeigą, jų sudėtį, – teigia D. Klupšaitė – Juk skiriasi lubinų rūšys, augalų dalys.“

Sunkumai – tyrimo dalis

Paklausta, su kokiais sunkumais susidūrė atlikdama tyrimus, D. Klupšaitė teigia, kad niekada nesigauna viskas iš karto. Ką bedarytum, visada tenka pergalvoti. Sunkumai visada yra tyrimų dalis.

„Sunkiausia – eksperimentas: suplanuoti, pasirinkti metodus, kad viskas vyktų norima linkme. Reikia daug kartų bandyti, kol pasieki rezultatą, tačiau proceso metu sužinai begalę naujų dalykų ir įgauni patirties. Mums teko ne kartą pergalvoti žaliavos paruošimą ir iš naujo parinkti jos apdorojimo sąlygas. Taigi susideda daug smulkių ir įvairių veiksnių,“ – apie savo darbą pasakoja mokslininkė, kuri, tikimės, jau netrukus apsigins šios srities daktaro disertaciją.

***

Lubinų sėklose yra iki 45 proc. baltymų, o nemodifikuotose sojose baltymų kiekis svyruoja apie 32 proc. (GM sojų – 40 proc.). Pastaruoju metu sukurti nauji siauralapių lubinų selekciniai numeriai išsiskiria itin mažu alkaloidų kiekiu, kuris svyruoja nuo 0,012 iki 0,03 procento.

Išskirtinis lubinų baltymų požymis – prolaminų nebuvimas. Tai lemia lubinų baltymų panaudojimą dietinių produktų, vaikiško maisto bei maisto, skirto diabetikams, gamybai. Lubinų baltymų pagrindu galima gaminti tokius maisto produktus kaip ir iš sojų, skirtumas tas, kad lubinų baltymai nesukelia alerginės organizmų reakcijos.