Korzyści zaklęte w butelce: technologia stojąca za napojami funkcjonalnymi

Podczas gdy zapotrzebowanie konsumentów na najnowsze napoje wspierające zdrowie i dobre samopoczucie stale rośnie i ewoluuje, GEA pomaga producentom bezpiecznie i wydajnie wprowadzać nowe produkty na rynek oraz zwiększać skalę produkcji.

Jeśli jesteś w odpowiednim wieku, z pewnością pamiętasz czasy, gdy zakupy w dziale z napojami były całkiem prostą sprawą. Do wyboru mieliśmy zaledwie kilka dobrze znanych marek. Wybierało się napój gazowany, sok, wodę, czasami napój dla sportowców, a cel był oczywisty: ugasić pragnienie czymś, co nam smakuje.

Dzisiaj ten świat wydaje się niemal reliktem przeszłości. Nie wybieramy już między smakiem pomarańczowym a cytrynowym. Wybieramy pomiędzy napojami wspomagającymi koncentrację, regenerację, nawodnienie czy zdrowie jelit.

Za wieloma z tych produktów stoją starania, aby w bezpieczny i niezawodny sposób dostarczać konsumentom probiotyki, elektrolity, białka i inne składniki funkcjonalne. Realizacja tego celu na skalę przemysłową wiąże się z zupełnie nowymi wyzwaniami produkcyjnymi. Z wieloma z nich GEA mierzy się każdego dnia.

Dlaczego produkcja napojów funkcjonalnych staje się coraz bardziej złożona

Niewiele osób ma lepszy wgląd w te wyzwania niż Lucas Hopgood, starszy dyrektor i dyrektor ds. globalnej sprzedaży i projektowania zastosowań w segmencie napojów i alkoholi w GEA. „Tradycyjne napoje zazwyczaj bazują na niewielkiej liczbie dobrze znanych składników” – wyjaśnia Hopgood. „Napoje funkcjonalne mogą zawierać ich znacznie więcej – od probiotyków i białek po witaminy, minerały i ekstrakty roślinne. W przeciwieństwie do cukru czy substancji aromatyzujących wiele z tych składników jest wrażliwych pod względem biologicznym lub chemicznym”.

Probiotyki to żywe kultury mikroorganizmów. Witaminy mogą tracić właściwości pod wpływem wysokiej temperatury lub tlenu. Białka mogą się pienić lub zbrylać. Niektóre minerały są na tyle reaktywne, że mogą powodować korozję stali nierdzewnej. „Każdy składnik trzeba pielęgnować jak małego pupila” – mówi Hopgood. „Każdy ma własne wymagania i jest wrażliwy na inne czynniki, a przy niewłaściwym postępowaniu może sprawiać problemy. Zachowanie zamierzonych właściwości funkcjonalnych tych składników w całym łańcuchu wartości, od linii produkcyjnej po konsumenta, jest właśnie tym, co sprawia, że produkcja takich napojów stanowi tak duże wyzwanie”.

Niektóre receptury wymagają produkcji aseptycznej, podczas gdy w przypadku innych konieczne jest zachowanie stabilności wrażliwych składników aż do momentu spożycia. Co więcej, nie tylko same receptury stają się coraz bardziej złożone. Często również partie produkcyjne są mniejsze. Tradycyjny producent napojów może wytwarzać setki tysięcy litrów w jednej partii, podczas gdy wiele napojów funkcjonalnych produkuje się w partiach stanowiących zaledwie ułamek tej wielkości. „Pomimo wszystkich tych wyzwań kolejni producenci wciąż wchodzą na ten rynek, ponieważ potencjalne korzyści mogą być znaczne” – mówi Hopgood.

Projektowanie procesów produkcji napojów z myślą o wrażliwych składnikach

Firmy, które z powodzeniem łączą innowacyjność, jakość, elastyczność i efektywność, mają szansę zdobyć uznanie konsumentów, którzy chętnie sięgają po kolejne przełomowe produkty. Kluczowe pytanie brzmi: jak bezpiecznie, w sposób powtarzalny i ekonomiczny produkować stale zmieniającą się gamę coraz bardziej zaawansowanych produktów? Radzenie sobie z tego rodzaju złożonymi wyzwaniami od dziesięcioleci stanowi istotę roli GEA w branży napojów.

„Niezależnie od tego, czy współpracujemy z dużą marką, czy z niewielkim start-upem korzystającym z usług producenta kontraktowego, cały proces zaczyna się od rozmowy” – mówi Hopgood. „Najczęściej wcale nie rozmawiamy o urządzeniach. Rozmawiamy o pomyśle: napoju proteinowym, napoju na bazie składników roślinnych, recepturze opracowanej z myślą o zdrowiu kobiet czy koncepcyjnym probiotyku. Klienci zazwyczaj przychodzą do nas z pewną wizją, a nie gotową specyfikacją, i szukają sposobu na przekształcenie rodzącej się koncepcji w produkt, który odniesie sukces rynkowy”. Zadanie polega na znalezieniu rozwiązania uwzględniającego specyficzne składniki i wymagania procesowe, a jednocześnie pozwalającego uniknąć nadmiernych kosztów. I właśnie tutaj kluczową rolę odgrywa doświadczenie.

Czasami wyzwanie wynika z właściwości chemicznych składników. Hopgood wspomina współpracę z klientem, którego receptura napoju wymagała wprowadzenia wodorowęglanu do procesu produkcyjnego – jednak bez jego kontaktu z kwasami o wysokim stężeniu. Gdyby do tego doszło, produkt natychmiast uwolniłby dwutlenek węgla.

„Zamiast przeprojektowywać produkt, przeprojektowaliśmy proces” – wyjaśnia Hopgood. „Zmieniliśmy kolejność dodawania składników receptury, udoskonaliliśmy specjalne systemy obsługi, wprowadziliśmy dodatkowe monitorowanie poziomu CO₂ oraz systemy awaryjnego odprowadzania gazów”. Ostatecznie klient mógł bezpiecznie wytwarzać w tym samym zakładzie zarówno produkty zawierające wodorowęglan, jak i produkty bez jego dodatku.

Elastyczne przygotowywanie partii na potrzeby zmieniających się receptur napojów

Zamiast za każdym razem „wymyślać koło od nowa” i opracowywać rozwiązania od podstaw dla każdego nowego produktu, GEA korzysta z doświadczenia zdobytego podczas realizacji niezliczonych projektów na całym świecie. Jak wyjaśnia Hopgood, znaczna część tego procesu polega na „sięganiu po sprawdzone rozwiązania”, na adaptowaniu sprawdzonych koncepcji i technologii pod kątem nowych zastosowań.

Filozofia ta znajduje praktyczne odzwierciedlenie w DIBATCH – modułowej platformie GEA do przygotowywania napojów. Standaryzowana tam, gdzie jest to możliwe, i dostosowywana do indywidualnych potrzeb tam, gdzie jest to konieczne, odzwierciedla szersze podejście GEA do produkcji napojów funkcjonalnych: zapewnia producentom elastyczność niezbędną do wprowadzania zmian bez konieczności każdorazowego rozpoczynania od zera.

„Tym, czego klienci naprawdę potrzebują, jest elastyczność” – mówi Hopgood. „Receptury ewoluują, składniki zachowują się w różny sposób, a portfolio produktów stale się poszerza. DIBATCH dostarcza producentom narzędzia umożliwiające dostosowywanie się do tych zmian – pozwala dopasować proces do każdego składnika, zachować pełną identyfikowalność receptur i kontrolę ich wersji, chronić cenne surowce dzięki delikatnemu przetwarzaniu oraz szybciej wprowadzać nowe produkty na rynek”.

Od koncepcji do produkcji na skalę komercyjną

Niezależnie od tego, czy chodzi o wspólne sesje planowania, czy wykorzystanie technologii takich jak DIBATCH, ostateczny cel pozostaje ten sam: pomóc producentom szybko i efektywnie przekształcać obiecujące pomysły w produkty, które można z powodzeniem wytwarzać na skalę komercyjną.

Współtworzenie rozwiązań z klientami pozostaje kluczowym elementem całego procesu. „Rozmowa nie kończy się w sali konferencyjnej, lecz często jest kontynuowana w należącej do GEA sieci centrów testowych i aplikacyjnych” – mówi Hopgood. GEA prowadzi duże Centra Aplikacji i Technologii w Europie i Stanach Zjednoczonych. Ich działalność uzupełnia rozległa sieć wyspecjalizowanych ośrodków zajmujących się takimi technologiami jak mieszanie wsadowe, odpowietrzanie, obróbka cieplna czy napełnianie aseptyczne, a także innymi zastosowaniami związanymi z konkretnymi procesami. Wspólnie tworzą środowisko, w którym klienci mogą weryfikować receptury, analizować różne warianty procesów oraz ograniczać ryzyko związane ze zwiększaniem skali produkcji, zanim zdecydują się na produkcję komercyjną.

Co równie ważne, są to miejsca, w których można zweryfikować założenia, zanim ewentualne błędy przełożą się na wysokie koszty. „Receptura, która sprawdza się w warunkach laboratoryjnych, po zwiększeniu skali produkcji może ujawnić nieoczekiwane problemy” – wyjaśnia Hopgood. „Wczesne wykrycie takich problemów pozwala producentom udoskonalić receptury, zoptymalizować procesy lub całkowicie zmienić podejście, co na dalszych etapach pozwala zaoszczędzić znaczną ilość czasu i zasobów oraz ograniczyć nakłady inwestycyjne”.

Gotowi na przyszłe trendy

Jeśli na rynku napojów funkcjonalnych jest coś niezmiennego, to właśnie ciągłe zmiany. Jeszcze kilka lat temu uwagę branży przyciągała kombucha. Później pojawiły się napoje elektrolitowe, napoje proteinowe i preparaty prebiotyczne. Dziś producenci eksperymentują z nootropami wspierającymi funkcje poznawcze, składnikami NAD+ wspomagającymi produkcję energii w komórkach i metabolizm oraz produktami dostosowanymi do konkretnych potrzeb zdrowotnych i określonego stylu życia. Jutro mogą pojawić się zupełnie nowe składniki i funkcje. Niektóre koncepcje odnoszą globalny sukces. Inne znikają z rynku w ciągu kilku lat. 
Dla Hopgooda ta nieprzewidywalność stanowi część atrakcyjności tej branży. Każdy nowy składnik, nietypowe wymaganie procesowe czy nowa kategoria produktów to kolejne wyzwanie inżynieryjne, które trzeba rozwiązać. „To właśnie jest dla nas ekscytujące” – mówi. „To tutaj rodzą się innowacje”.

Oczywiście zadaniem GEA nie jest przewidywanie, który trend przeważy. „Rolą GEA nie jest rozstrzyganie, który składnik funkcjonalny stanie się kolejnym przełomem” – mówi Hopgood. „To naukowcy, eksperci ds. żywienia i konsumenci o tym decydują”. Rolą GEA jest pomaganie producentom napojów w przekształcaniu pomysłów w produkty możliwe do wytwarzania na skalę przemysłową oraz w dostosowywaniu się do zmieniających się warunków rynkowych. „Nikt nie wie, jaki napój funkcjonalny stanie się kolejnym wielkim hitem” – mówi Hopgood. „Dlatego tak ważna jest elastyczność i zdolność do szybkiej adaptacji”.