W Centrum Badawczo-Innowacyjnym funkcjonuje siedem laboratoriów i dwie pracownie:

• Laboratorium Ekstruzji
• Laboratorium Biomasy Energetycznej
  
• Laboratorium Żywności Funkcjonalnej
• Laboratorium Wzrostu i Hodowli Glonów
  
• Laboratorium Wzrostu i Adaptacji Roślin do Warunków Środowiskowych
• Laboratorium Badań Erozyjnych
• Laboratorium Mikrobiologii i Biochemii
• Pracownia Analizy Struktury oraz Właściwości Nanomateriałów
• Pracownia Przygotowywania Prób

Laboratorium Ekstruzji

Ekstruzja, jako metoda od dawna stosowana w przetwórstwie żywności, wpisuje się w obszar zainteresowań IA PAN związnych z produkcją roślinną i wytwarzaniem oraz przechowywaniem żywności. Laboratorium poszukiwać będzie nowych zastosowań procesu ekstruzji dla celów spożywczych i rolniczych. Badane będą właściwości fizyczne, chemiczne i biologiczne materiałów ekstrudowanych oraz możliwości i sposoby ich modyfikacji. Aktualnym programem badawczym Laboratorium jest wykorzystanie procesu ekstruzji do utylizacji i wykorzystania środowiskowego odpadów pofermentacyjnych z biogazowni. W efekcie powstać ma produkt – nawóz organiczny/organiczno-mineralny o określonych właściwościach oraz cechach użytkowych. Będzie on przebadany pod kątem cech fizycznych i chemicznych, wpływu na wzrost i urodzaj roślin, właściwości fizyczne i biologiczne gleb oraz mikrobiologię środowiska.
<<

Laboratorium Biomasy Energetycznej

W Laboratorium Biomasy prowadzone będą prace nad doskonaleniem technologii wytwarzania oraz jakości peletów na cele energetyczne oraz o innym, rolniczym bądź środowiskowym zastosowaniu. W laboratorium powstała linia do peletowania, w której przetwarzane będą różnorodne materiały i ich kombinacje w celu uzyskania produktu o określonych parametrach energetycznych i innych pożądanych właściwościach. Jedną z propozycji badawczych jest wykorzystanie tzw. olejosłomy gorczycowej (słomy z nasionami) do pozyskiwania peletów stanowiących wysokoenergetyczny materiał opałowy. Prace polegające na wytwarzaniu i badaniu granulatów oraz peletów pochodzących z różnych surowców mają na celu wskazywanie przemysłowi różnych możliwości wytwarzania innowacyjnych produktów z biomasy. Wytwarzanie granulatu jako nośnika długo-działających nawozów czy pestycydów wytwarzanych metodą prasowania materiałów takich jak np. biowęgiel, torf z nawozami mineralnymi czy też środkami ochrony roślin poszerza możliwości wykorzystania biomasy.
<<

Laboratorium Żywności Funkcjonalnej 

Laboratorium Żywności Funkcjonalnej ma na celu badanie i opracowywanie nowych produktów spożywczych pochodzenia rolniczego o podwyższonych właściwościach prozdrowotnych, spełniających rolę żywności funkcjonalnej i nutraceutyków. Aktualnym programem badawczym Laboratorium jest kontynuacja prac realizowanych w projekcie „Produkcja ekologicznego oleju rzepakowego o wyjątkowych właściwościach prozdrowotnych” w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, w którym opracowano nowatorską technologię produkcji spożywczego, sałatkowego oleju rzepakowego „Kropla Zdrowia”. W oleju zostały zachowane w całości cenne dla zdrowia antyoksydanty - karotenoidy, tokoferole, sterole, co zapewniono poprzez wyeliminowanie z procesu technologicznego światła, tlenu i wysokiej temperatury. Pozyskiwany olej ma pierwotny, niezmieniony i pożądany z punktu widzenia konsumenta skład kwasów tłuszczowych bogatych w Omega-3 i Omega-9.
<<

Laboratorium Wzrostu i Hodowli Glonów

Instytut Agrofizyki PAN prowadzi zaawansowane prace w skali laboratoryjnej (fotobioreaktory) dotyczące hodowli glonów do absorpcji przemysłowego dwutlenku węgla, pozyskiwania oleju oraz produkcji biogazu w drodze fermentacji metanowej. Niestety procesy laboratoryjne prowadzone w ściśle zadanych warunkach fizycznych i chemicznych nie zawsze odpowiadają procesom w mniej przewidywalnych warunkach przemysłowych. Laboratorium będzie  ukierunkowane na przeniesienie procesu hodowli do skali „półprzemysłowej”. Laboratorium będzie prowadzić badania dotyczące:

• wyselekcjonowania gatunków mikroglonów o najszybszym przyroście biomasy oraz doboru optymalnych metod namnażania,
• doboru optymalnych warunków wzrostu,
• oceny uzyskanej biomasy pod kątem składu biochemicznego i wartości energetycznej,
• określenia możliwości wykorzystania ścieków komunalnych jako źródła fosforu, potasu, azotu i innych składników do intensyfikacji produkcji biomasy z mikroglonów,
• określenia warunków naturalnego zagęszczenia biomasy oraz sztucznego wydzielenia biomasy mikroglonów z wody,
• zastosowania baterii fotowoltaicznych do wspomagania fotosyntezy glonów.

<<

Laboratorium Wzrostu i Adaptacji Roślin do Warunków Środowiskowych

Woda i składniki pokarmowe są głównymi środowiskowymi czynnikami plonotwórczymi. Ograniczona ich dostępność jest jednym z najistotniejszych i najczęściej występujących abiotycznych czynników stresowych w ośrodku glebowym. Wzrost i budowa systemu korzeniowego jest warunkowana genetycznie, ale podlega także modyfikacji przez czynniki abiotyczne. Struktura systemu korzeniowego jest w dużym stopniu uzależniona od stanu zagęszczenia gleby oraz ilości i rozmieszczenia składników mineralnych, a jej zmiany w istotnym stopniu wpływają na wzrost całej rośliny. Ponadto plonowanie roślin uprawnych jest w znacznym stopniu determinowane fizjologicznymi mechanizmami tolerancji na czynniki stresowe.

W Laboratorium prowadzone będą badania dotyczące adaptacji roślin uprawnych do zmieniających się warunków środowiskowych, z uwzględnieniem:

• zróżnicowania odporności różnych odmian i gatunków roślin na niedobory wody (suszę),
• wpływu stanu fizycznego gleby na wzrost korzeni i efektywność poboru wody i mineralnych składników pokarmowych z gleby,
• oceny wzrostu i funkcjonowania nowych odmian roślin w reakcji na typowe stresy abiotyczne (zgęszczenie gleby, niedobory wody, niskie i wysokie temperatury) przed wprowadzeniem ich do obrotu,
• wpływu fitotoksycznych stężeń glinu oraz metali ciężkich (np. kadmu, miedzi, cynku, niklu, ołowiu) na korzenie roślin,
• reakcji roślin na stres na poziomie komórkowym (budowa ścian komórkowych, funkcjonowanie fotosystemów, transport CO₂ i H₂O przez kanały wodne).

Badania będą obejmowały reakcję roślin na zmodyfikowane warunki wzrostu w ośrodku glebowym ale także w systemach hydroponicznych i aeroponicznych. Wykorzystane metody pozwolą precyzyjnie kontrolować wzrost i funkcjonowanie części nadziemnych i systemu korzeniowego roślin oraz modyfikować warunki panujące w środowisku wzrostu np. wilgotność gleby, skład, odczyn, natlenienie pożywki, temperaturę i fotoperiod. Hydroponiczne i aeroponiczne metody uprawy roślin pozwolą na nieniszczące pobranie materiału korzeniowego roślin w celu precyzyjnych analiz fizycznych i fizykochemicznych.
<<

Laboratorium Badań Erozyjnych

Erozja gleby powoduje osuwanie się i przemieszczanie gleby oraz jej ubożenie w składniki mineralne i organiczne, co powoduje wymierne straty ekonomiczne w budownictwie czy rolnictwie. Dokładne poznanie, zrozumienie i opisanie mechanizmów erozji wodnej ma istotne znaczenie dla prawidłowego przeciwdziałania procesom erozji. W Laboratorium prowadzone będą wielostronne badania nad erozją gleby i oceną efektywności metod jej ograniczenia obejmujące:

• poznanie mechanizmu procesów erozji wodnej w warunkach zbliżonych do naturalnych. Ideą tego podejścia jest stworzenie laboratoryjnych warunków badawczych odtwarzających procesy kontaktu wody z glebą (deszcz, spływ wody), analiza poszczególnych czynników erozyjnych oraz symulacje procesów erozji,
• ustalenie klasyfikacji gleb i gruntów pod względem ich podatności na erozję wodną w kategoriach ilościowych, co jest kluczowe dla prognozowania procesów erozyjnych w środowisku naturalnym i antropogenicznym,
• ocenę efektywności środków strukturotwórczych oraz innych sposobów ograniczania erozji wodnej,
• analizę i ocenę jakości wody odprowadzanej z terenów rolniczych wraz ze spływem powierzchniowym i podpowierzchniowym,

analizę warunków powstawania żłobin erozyjnych w glebie i gruncie oraz sposobów ich zapobiegania, co jest szczególnie istotne dla budownictwa (np. w zakresie budowy nasypów i skarp drogowych).
<<

Laboratorium Mikrobiologii i Biochemii

Laboratorium ma za cel lepsze poznanie i zrozumienie procesów mikrobiologicznych zachodzących w środowisku wzrostu i rozwoju roślin i w materiałach pochodzenia roślinnego oraz opracowywanie sposobów mitygacji niekorzystnych procesów mikrobiologicznych  w zrównoważonym rolnictwie, przechowalnictwie, produkcji żywności i wykorzystaniu surowców roślinnych na cele energetyczne. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na podnoszenie bezpieczeństwa, jakości oraz efektywności produkcji przy jednoczesnej minimalizacji negatywnego oddziaływania na środowisko.

Laboratorium będzie prowadzić prace obejmujące:

• badania procesów glebowych w kontekście aktywności mikrobiologicznej,
• badania aktywności enzymów charakterystycznych dla wybranych szlaków metabolicznych mikroorganizmów glebowych i tkanek roślinnych,
• badania oddychania i wymiany gazowej w materiałach rolniczych w trakcie przechowywania,
• wyselekcjonowania gatunków mikroglonów, które mają zdolności najszybszego i najefektywniejszego przyrostu biomasy oraz doboru optymalnych metod namnażania jako surowca do procesów m.in. fermentacji na cele biogazowe,
• badania cyklów przemian węgla i azotu w glebie i procesie wzrostu i rozwoju roślin,
• badania emisji i pochłaniania gazów cieplarnianych z gleb,
• badania wydzielania i pochłaniania gazów cieplarnianych przez wybrane gatunki roślin.

<<

Pracownia Analizy Struktury oraz Właściwości Nanomateriałów

Pracownia ma na celu opracowywanie innowacyjnych sposobów wykorzystywania różnorodnych materiałów pochodzenia roślinnego jako funkcjonalnych biopreparatów do zastosowań w produkcji żywności, biotworzyw lub do poprawy środowiska rolniczego. Nano-struktura determinuje właściwości mechaniczne, sorpcyjne i katalityczne biomateriałów. Modyfikacja struktury na poziomie molekularnym pozwala na projektowanie zmian ich funkcji, dzięki czemu uzyskiwane są nowe właściwości do innowacyjnych zastosowań. Przykładami takich zastosowań są opracowane w IA PAN:

• nowa technologia wytwarzania dodatku do żywności TexAp™ składającego się z naturalnych polisacharydów ze ścian komórkowych owoców o udowodnionej funkcji poprawy tekstury i jednocześnie zastępującego wysokoenergetyczną skrobię,
• podstawy metodyczne modyfikacji nanostruktury naturalnego minerału zeolitu w celu otrzymania nawozów długodziałających, kondycjonerów glebowych i sorbentów składników organicznych ze ścieków komunalnych.

Prace badawczo-rozwojowe Pracowni będą ukierunkowane na identyfikację źródeł biomateriałów, analizę ich nano-struktury oraz możliwości modyfikacji funkcji w celu zastosowań w przemyśle spożywczym i poza-spożywczym. Szczególna uwaga zostanie poświęcona zagospodarowaniu odpadów przemysłu roślinno-spożywczego, biomasy oraz naturalnie występujących minerałów, co ma uzasadnienie ekonomiczne dzięki dużej dostępności i niskiej cenie surowca.

<<

Pracownia Przygotowania Prób

Pracownia będzie wyposażona w uniwersalne urządzenia służące do wszechstronnego przygotowania materiału wykorzystywanego w laboratoriach Centrum Badawczo-Innowacyjnego w badaniach związanych z produkcją biomasy na potrzeby alternatywnej energetyki, jak też w aspekcie produkcji bezpiecznej, wysokojakościowej żywności oraz w badaniach związanych z szeroko rozumianą ochroną środowiska przyrodniczego.
<<