Пивна дробина , або дробина, стала ключовим ресурсом для сталого сільського господарства, наукових досліджень і навіть кормів для тварин і садівництва . Те, що десятиліттями вважалося простим побічним продуктом пивоварної промисловості, тепер переоцінюється як біодобриво, біостимулятор і сировина для продуктів з доданою вартістю.
Від передових європейських проектів до випробувань на реальних фермах, ініціатив в Аргентині та співпраці між пивоварнями та виробниками, суть зрозуміла: пивна дробина може покращити ґрунти та врожай, замкнувши цикл циркулярної економіки . Ми розглянемо, як вона використовується, які переваги вона пропонує та чому вона привертає стільки уваги з боку університетів, дослідницьких центрів та компаній.
Що таке пивна дробина або пивний жом і чому він такий цікавий?
Пивна дробина, також відома як пивний ячмінь , — це тверда фракція, яка залишається після варіння та фільтрації зерна під час процесу пивоваріння. Іншими словами, вона складається з лушпиння та залишків солоду та інших зернових культур, які вже виділили свій цукор у пивне сусло.
Традиційно цей побічний продукт використовувався переважно для корму тварин, виробництва борошна або біоетанолу . Однак його обсяг величезний, і неправильне управління може спричинити екологічні проблеми, починаючи від викидів парникових газів і закінчуючи логістичними труднощами для пивоварень.
В останні роки наука зосередилася на тому факті, що багаса — це набагато більше, ніж просто відходи: це біомаса, багата на клітковину, білок, органічні сполуки та мінерали , ідеальна для перетворення на біодобрива, біостимулятори та інші продукти з високою агрономічною та харчовою цінністю.
У сільськогосподарському секторі інтерес різко зріс, оскільки це дозволяє скоротити використання мінеральних добрив та пестицидів , покращує якість ґрунту та водночас пропонує стале рішення для одного з найпоширеніших відходів пивоварної промисловості.
BrewSelBar: перетворення дробини на біостимулятор, збагачений селеном
Одним із найамбітніших проектів у цій галузі є BrewSelBar (біостимулятор пивної дробини, збагачений селеном, для стійкості ячменю до стресу та функціональних напоїв) , чотирирічний міжнародний консорціум, координований Групою методів розділення в хімії кафедри хімії Автономного університету Барселони (UAB).
Головна мета BrewSelBar — дати пивній дробині друге життя, перетворивши її на збагачений селеном біостимулятор насіння . Цей біостимулятор використовуватиметься переважно на посівах ячменю, як для покращення агрономічних показників, так і для підвищення їхньої стійкості до стресових факторів навколишнього середовища.
Проєкт зосереджений на оптимізації процесів екстракції та утилізації пивної дробини , яку зазвичай викидають, а також на розробці препарату, здатного діяти на рослину на ранніх стадіях її розвитку. Ідея полягає в тому, щоб застосувати цей біостимулятор до насіння або розсади ячменю та оцінити його ефективність за різних умов.
Щоб перевірити свою ефективність, BrewSelBar поєднує контрольовані лабораторні випробування з реальними польовими випробуваннями . Це оцінює, як ячмінь реагує на різні ґрунти та кліматичні умови, а також як біостимулятор впливає на продуктивність та здоров'я сільськогосподарських культур.
Бюджет проєкту становить приблизно 476 000 євро та фінансується за рахунок акцій Марії Склодовської-Кюрі програми «Горизонт Європа» . Це фінансування підтримує як науковий розвиток, так і мобільність дослідників, міжнародні стажування та обмін знаннями між партнерами.
Ключова роль селену в стресостійкості ячменю
Одним з найінноваційніших аспектів BrewSelBar є використання селену як ключового мікроелементу в біостимуляторі . Селен був ретельно вивчений щодо його ролі в здоров'ї людини, але тут він займає центральне місце завдяки своїй здатності допомагати рослинам краще протистояти стресу.
Провідна дослідниця проєкту, Марія Хесус Санчес, наголошує, що нагальна потреба впровадження сталих сільськогосподарських практик та підвищення стійкості до зміни клімату була ключовим фактором розвитку проєкту. Зростання частоти посух, спеки та інших екстремальних погодних явищ ставить під загрозу важливі культури, такі як ячмінь.
У цьому контексті селен постає як цікавий союзник: він сприяє стійкості рослин до абіотичного стресу (такого як висока температура або нестача води) та може допомогти зменшити пошкодження тканин рослин, підвищити ефективність певних фізіологічних процесів і, в багатьох випадках, підтримувати продуктивність за несприятливих умов.
Окрім агрономічного впливу, біозбагачення ячмінних зерен селеном має й харчові аспекти . Збагачений ячмінь можна використовувати як сировину для виробництва функціональних напоїв, включаючи пиво та безалкогольні продукти, з вмістом селену, корисним для імунної системи людини.
Цей підхід ідеально вписується в європейські стратегії, такі як Європейська зелена угода та ініціатива «Від ферми до виделки» , які сприяють виробництву здоровіших, більш стійких продуктів харчування з меншим впливом на навколишнє середовище.
Міжнародний консорціум з просування циркулярної біоекономіки
BrewSelBar — це не ізольований проект, а радше альянс академічних установ і компаній з Європи та Латинської Америки . Загалом у ньому беруть участь сім партнерів, які надають взаємодоповнюючий досвід, від фундаментальних досліджень до промислового застосування.
В університетському секторі консорціум включає Автономний університет Барселони (Іспанія) , Технічний університет Данії (DTU) , Дублінський технологічний університет (TU Dublin) та Національний університет Мар-дель-Плата (UNMDP) в Аргентині . Ці установи об'єднують досвід у галузі хімії, агрономії, біотехнології та харчової науки.
З боку бізнесу беруть участь такі компанії, як Semillas Batlle , що спеціалізується на покращенні та виробництві насіння; Rete Europea dell'Innovazione (REDNINN) , що зосереджується на інноваціях та трансфері технологій; та Antares , пов'язана з пивоварним сектором та промисловою переробкою побічних продуктів.
Проєкт включає програми мобільності, дослідницькі перебування та спільні заходи , щоб забезпечити передачу результатів з лабораторії до польових робіт, а звідти — до харчової та пивоварної промисловості. Міждисциплінарність є однією з визначальних характеристик BrewSelBar.
Зі стратегічної точки зору, консорціум прагне запропонувати «проривні» рішення для глобальних проблем, таких як продовольча безпека, зміна клімату та управління промисловими відходами, завжди узгоджуючи це з екологічною та інноваційною політикою Європейського Союзу.
Біодобриво на основі дробини від Brewer's: покращує врожайність та стійкість сільськогосподарських культур
Біостимулятор, який розробляється в BrewSelBar, має на меті безпосередньо впливати на продуктивність ячменю та його здатність протистояти несприятливим умовам . На практиці метою є визначення, чи реагує зерно більшою енергією росту, покращеним розвитком кореневої системи та кращою стійкістю до стресу.
Як лабораторні, так і польові випробування будуть використані для вимірювання ключових агрономічних параметрів: продуктивності з гектара, виробленої біомаси, якості зерна та стійкості до посухи або високих температур . Мета полягає не лише в тому, щоб досягти, а й перевершити те, що досягається за допомогою традиційного мінерального удобрення в певних ситуаціях.
Крім того, використання збагаченої селеном багаси як біостимулятора також розглядається як ключовий елемент у скороченні використання хімічних речовин . Менше синтетичних добрив та менша залежність від пестицидів призводять до здоровіших ґрунтів, меншого ризику забруднення та більшої відповідності сільського господарства принципам агроекології.
Важливо пам’ятати, що побічні продукти пивоваріння самі по собі містять органічні речовини, клітковину та поживні речовини, які покращують структуру ґрунту . Їхнє додавання, пряме чи оброблене, сприяє мікробній активності, збільшує здатність до утримання води та допомагає підтримувати стабільніший біологічний баланс в оброблюваних ґрунтах.
Загалом, підхід BrewSelBar полягає в тому, щоб запропонувати цілісне рішення, яке принесе користь фермеру, пивоварній промисловості та навколишньому середовищу , надаючи цінність відходам, водночас сприяючи більш стійким сільськогосподарським практикам в умовах кліматичної нестабільності.
З поля до склянки: біофортифікований ячмінь та функціональні напої
Особливо вражаючим компонентом проекту є його зосередженість на функціональних продуктах харчування та напоях, виготовлених з ячменю, біофортифікованого селеном . Мета полягає не лише в підвищенні продуктивності в полі, але й у пропонуванні готової продукції з додатковою харчовою цінністю.
Збагачений селеном ячмінь, отриманий за допомогою біостимулятора дробини, може бути використаний для виробництва пива та безалкогольних напоїв з користю для здоров'я . Селен є важливим мікроелементом для імунної системи та відіграє ключову роль в антиоксидантному захисті організму.
Таким чином, ланцюжок створення вартості замикається зразковим чином: відходи пивоварної промисловості перетворюються на агрономічний ресурс , який, у свою чергу, генерує покращений урожай, зерно якого повертається до харчової промисловості з підвищеним вмістом поживних речовин.
Такий підхід сприяє справжній циркулярній біоекономіці, де кожна ланка ланцюга використовує ресурси попередньої . Для пивоварень це означає не лише зменшення витрат, пов'язаних з управлінням відходами, але й відкриття дверей для нових лінійок «функціональних» продуктів з доданою вартістю на ринку.
Водночас, сприяє формуванню іміджу бренду, пов'язаного зі сталим розвитком, інноваціями та екологічною відповідальністю , що дедалі більше цінується споживачами, дистриб'юторами та державними адміністраціями.
BEER-SOIL: багаса як біодобриво та біофумігант у садівничих культурах
Окрім ячменю, пивна дробина також успішно випробовується на садових культурах завдяки проекту BEER-SOIL , науково-дослідній ініціативі, що просувається в рамках програми PERTE Agroalimentario. У цьому випадку основна увага приділяється перетворенню побічних продуктів пивоваріння на органічні добрива та натуральні біофуміганти.
У проекті BEER-SOIL беруть участь пивоварня Damm , агропродовольча мережа Ametller Origen , дослідницький центр CEBAS-CSIC та компанія Abonos Orgánicos Pedrín . Разом вони розробили та випробували формуляції на основі багаси для використання як органічної добавки та засобу біологічного контролю.
Випробування проводилися на посівах салату від Ametller Origen у Матаро (Барселона) , де врожайність та якість культури оцінювалися у порівнянні зі звичайними програмами мінерального удобрення.
Результати вражають: застосування багаси як органічного добрива збільшило агрономічну врожайність салату , у багатьох випадках перевершуючи стандартні мінеральні розчини. Спостерігалася більша біомаса, покращена продуктивність з гектара та дуже конкурентоспроможна якість кінцевої продукції.
Окрім покращення виробництва, спостерігається збільшення біорізноманіття ґрунтових мікробів , пов'язане з активацією ключових ферментів для балансу ґрунту. Це свідчить про те, що багаса не лише живить ґрунт, але й сприяє його життєдіяльності, що є вирішальним фактором для довгострокового здоров'я сільськогосподарських систем.
Ефект біофуміганту та економія добрив і пестицидів
Одним із найцікавіших відкриттів BEER-SOIL є природний біофумігантний ефект, що виникає внаслідок розкладання багаси . Під час цього процесу вивільняються гази та сполуки, які допомагають контролювати певні ґрунтові патогени, зменшуючи їхню поширеність без використання синтетичних хімікатів.
Цей ефект значно зменшує потребу в пестицидах завдяки використанню органічних методів боротьби зі шкідниками , що призводить до зниження витрат для фермерів та більш екологічного землеробства. Менша кількість хімічних обробок означає менший ризик розвитку резистентності у шкідників та хвороб, а також менше забруднення ґрунту та води.
Згідно з оцінками проекту, комбіноване використання багаси як біодобрива та біофуміганту може знизити витрати на добрива та пестициди до 80% у певних сільськогосподарських системах. Це особливо актуально в контексті зростання витрат та тиску щодо зменшення використання зовнішніх ресурсів.
Дамм наголошує, що BEER-SOIL є значним кроком до закриття циклу виробництва пива шляхом перетворення відходів на цінний ресурс для сільського господарства. Це яскравий приклад співпраці між промисловістю та сільськогосподарським сектором для переходу до більш циркулярних моделей.
Аметллер Оріген наголошує, що ці проекти відображають справжню відданість прикладним інноваціям та сталому розвитку з відчутним впливом на територію та фермерів , що виходить за рамки простої теорії.
Участь CONICET та погляд з Аргентини
Інтерес до пивної дробини як біодобрива не обмежується Європою. В Аргентині дослідники з CONICET (Національної науково-технічної дослідницької ради) також беруть участь у BrewSelBar та працюють над підвищенням цінності пивної дробини.
Група біохімії рослин Інституту біологічних досліджень (CONICET-UNMDP) під керівництвом Марії Габріели Гевари співпрацює у розробці біостимуляторів насіння, збагачених селеном з багаси.
Їхній напрямок роботи також спрямований на отримання біофортифікованих зерен ячменю , які згодом будуть використані у виробництві безалкогольного функціонального пива та інших продуктів, корисних для здоров'я завдяки вмісту селену.
Аргентинські дослідники наголошують, що проєкт сприяє підвищенню цінності побічних продуктів пивоварної промисловості та просуванню більш сталого сільського господарства . У країні з міцними сільськогосподарськими та пивоварними традиціями належне управління дробиною є ключем до скорочення викидів та підвищення ефективності виробничого ланцюга.
Слід зазначити, що, хоча багаса вже використовувалася в Аргентині для корму тварин, виробництва біоетанолу або борошна , її використання як біостимулятора та джерела мікроелементів відкриває нові наукові та комерційні можливості.
Пивний віник як корм для худоби
Поза межами суто агрономічної галузі, пивна дробина або дробина також відіграє дуже важливу роль у харчуванні тварин , особливо жуйних тварин, таких як молочні корови, кози та вівці, у виробництві.
Цей побічний продукт пивоваріння забезпечує високоякісний білок, що робить його цінним доповненням до раціонів високопродуктивних молочних тварин . Крім того, він містить перетравну клітковину, яка сприяє функції рубця та допомагає підтримувати його баланс, знижуючи ризик розладів травлення.
З енергетичної точки зору, багаса забезпечує енергію з ферментованої клітковини та природного жиру, що міститься в залишках . Це робить її дуже корисним компонентом для доповнення кормів, особливо в інтенсивних або напівінтенсивних системах.
Ще одним важливим аспектом є вміст мінералів, зокрема значної кількості фосфору . Це робить його особливо придатним для додавання до багатих на кальцій кормів, допомагаючи збалансувати щоденний раціон худоби та запобігти мінеральному дисбалансу.
Компанії, що спеціалізуються на сировині та побічних продуктах для кормів для тварин, використовують пивну дробину або дробину як звичайний інгредієнт у своїх рецептурах , пропонуючи фермам економічний та поживний варіант, водночас використовуючи відходи пивоварної промисловості.
Циркулярна економіка, сталий розвиток та майбутнє пивної дробини
Сума всіх цих проектів та ініціатив показує, що пивна крупа перестала бути проблемним відходом і стала універсальним ресурсом . Її використання як біодобрива, біостимулятора, біофуміганту та корму для тварин ставить її в центр переходу до більш сталого сільського господарства.
З екологічної точки зору, утилізація багаси зменшує кількість відходів, які необхідно утилізувати , тим самим уникаючи викидів, пов'язаних з її неконтрольованим розкладанням. Крім того, заміна мінеральних добрив та пестицидів розчинами на основі органічних побічних продуктів зменшує екологічний слід виробництва продуктів харчування.
З економічної точки зору, такі проекти, як BrewSelBar та BEER-SOIL, демонструють, що можна поєднати прибутковість бізнесу, наукові інновації та екологічну відповідальність . Пивоварні знаходять нові способи замкнути цикл у своїх процесах, фермери скорочують витрати та покращують стан ґрунту, а споживачі отримують вигоду від потенційно здоровіших продуктів.
Імпульс міжнародних консорціумів, співпраця між університетами та компаніями, а також підтримка таких програм, як Horizon Europe або PERTE Agroalimentario, свідчать про те, що дослідження пивної дробини як біодобрива продовжуватимуть зростати в найближчі роки, розширюючи застосування та вдосконалюючи технології переробки.
У ситуації, що характеризується зміною клімату, тиском на природні ресурси та необхідністю гарантувати продовольчу безпеку, пивна трава стає цікавим союзником для побудови більш стійких, ефективних та циркулярних сільськогосподарських систем , об'єднуючи науку, галузі та промисловість навколо однієї мети.
