Scopul proiectului a fost realizarea unor creme tartinabile din semințe de jir, materie primă sustenabilă și analiza proprietăților cremelor obținute în vederea determinării unei compoziții optime din punct de vedere al parametriilor texturali, reologici, de culoare, dar și al conținutului de polifenoli și al capacității antioxidante. Acest lucru a fost realizat prin prăjirea semințelor in etuva tip Memmert UF55 la temperaturi cuprinse între 125℃ – 165℃ cu o durată între 20 – 35 minute și măcinarea acestora folosind mojarul mecanic Retsch RM200 până la obținerea unei paste fine. Semințele de jir au fost alese datorită substanțelor benefice pe care acestea le pot furniza organismului, dar și pentru că reprezintă o materie primă ce se poate obține de pe teritoriul țării noastre nefiind necesar importul care determină creșterea amprentei de carbon.
Produsul de afla in curs de brevetare.
Invenţia se referă la o nouă compoziţie a unui produs de tip cremă tartinabilă, recomandat pentru persoanele care au o dietă săracă în grăsimi saturate, fără substanţe energizante, lactoză sau fără zahăr. Aceata este formată din miez de seminţe de jir (Fagus sylvatica, Fagus orientalis), miez de seminţe floarea soarelui, grăsime vegetală, zahăr sau substituenţi ai acestuia, lecitină, emulgatori de tipul mono şi digliceridelor şi substanţe cu rol antioxidant.
STADIUL TEHNICII
Grupa produselor zaharoase de tipul cremelor tartinabile este frecvent inclusă în meniul cotidian, acestea fiind produse gata de a fi consumate la micul dejun sau ca gustare, cu un termen lung de valabilitate şi cu valoare calorică ridicată. Produsele vegetale tartinabile au fost dezvoltate ca o alternativă la cele de origine animală (unt, brânzeturi topite), care sunt consumate frecvent la micul dejun sau ca şi aperitive. Acestea au proprietăţi organoleptice asemănătoare seminţelor oleagionase din compoziţie (arahide, alune, migdale, cocos, seminţe de floarea soarelui, cacao, cafea, etc.). Pentru a dezvolta un produs tartinabil complex din punct de vedere nutriţional, este necesară o combinaţie proporţionată din următoarele ingrediente (pastă de seminţe/ulei vegetal, sursă de proteine, sursă de carbohidraţi, precum şi zahăr sau edulcoranţi). Gama variata de produse s-a dezvoltat datorită unor raţionamente economice, tehnologice, geografice şi care ţin de preferinţele consumatorilor.
În cazul unor produsele zaharoase tartinabile, acestea au fost regândite astfel ca reţeta să conţină uleiuri de palmier sau grăsimi interesterificate, grăsimi care au o consistenţă solidă la temperatura ambiantă, prezintă gust slab pronunţat şi costuri reduse de procurare, însă care au un conţinut ridicat de acizi graşi saturaţi. Acizii saturaţi sunt studiaţi în relaţie cu funcţioarea sistemului cardiovascular (Zhu, Y.; Bo, Y.; Liu, Y,2019) precum şi cu a celui hepatic (Diao, P et al.2020, Kamila P. Liput et al., 2021), pe care le afectează într-un mod negativ conform meta-studiilor, producând de asemenea şi tulburări metabolice, fiind recomandată înlocuirea acestora cu acizi graşi polinesaturaţi (Liput, Kamila P., et al 2021). Totuşi, dintre acizii graşi saturaţi, s-a demonstrat că acidul stearic nu influenţează negativ sănătatea consumatorilor, atunci când este consumat într-o cantitate mai mică 7% (Hunter et al., 2010). Se cunoaşte şi produsul tartinabil EP3245876A1, EP17171242A1, care prezintă cel puţin 25% acid gras saturat de tip stearic (C18:0). Organizaţia mondială a sănătăţii (WHO), precum şi alte organizaţii din domeniul sănătăţii (Comitetul consultativ științific pentru nutriție din Marea Britanie, Departamentul U.S.A de sănătate și servicii sociale), recomandă un consum de maxim 10% grăsimi saturate din totalul caloric zilnic (200-250 kcal, 50-55g). Uleiul de palmier are în compoziţia sa 44…50% acizi graşi saturaţi, formaţi preponderent din 39.3….47.5% acid palmitic (C16:0), 3.5…6.0% acid stearic (C18:0), 0.5…2% acid myristic şi 50…56% acizi nesaturaţi, dintre care 36.0…44.0% acid acid oleic (C18:1) şi 9.0….12.0% acid linoleic (Gesteiro, Eva, et al. 2019). Acesta asigură şi atingerea valorilor optime ale unor paramteri texturali precum fermitate, tartinabilitate, fineţe şi topire, cristalizând în forma β’, fiind astfel introdus în reţete de fabricaţie şi cu scop tehnolgic (Noor Lida Habi Mat Dian, 2018). Însă, utilizarea excesivă a uleiului de palmier contribuie la consumul crescut de acizi saturaţi, precum şi la defrişări şi distrugerea ecosistemelor în pădurile tropicale datorită creşterii numărului de plantaţii (Laurance şi colab.,2010,Comisia Europeană, 2017).
Se cunoaşte crema tartinabilă US4071634A, având atât ingrediente vegetale, cât şi de origine animală, care utilizează uleiul de palmier în faza grasă şi propune şi laptele degresat ca ingredient şi sursă de proteine şi glucide, făcând imposibil consumul ei pentru persoanele cu intoleranţă la lactoză. Documentele US4639374, US5942275, DE10007045, WO/2002/030212A2, fac referire la compoziţii şi procedee de obţinere pentru creme tartinabile din cacao, lapte praf, alune de pădure. Acestea nu sunt accesibile pentru persoane cu intoleranţă la lactoză sau pentru copii, pentru care nu sunt indicate substanţele cu rol excitant al sistemului nervos. Documentele US1926369, US2521243, US3619207, US3882254, US4341814, US5079027, US5230919, US5433970, EP1085826B1, US6548103, US6756070 fac referiri la compoziţii şi procedee de obţinere pentru creme tartinabile din arahide. JP5808786B2 prezintă compoziţii de produse tartinabile cu proprietăţi organoleptice asemănătoare arahidelor, însă care nu conţin semniţe sau arahide şi nu pot provoca alergii.
Pasta din seminţe de floarea soarelui poate fi utilizată în produse vegetale tartinabile, având un profil de acizi graşi care nu afectează sănătatea cardiovasculară, fapt demonstrat prin valoarea ridicată a indicatorului calculat prin raportul dintre totalul acizilor graşi polinesaturaţi şi cei saturaţi (PUFA/SFA) (Jiapeng Chen and Hongbing Liu,2020). Conţinutul de lipide din pasta de seminţe de floarea soarelui este preponderent provenit de la acizi graşi nesaturaţi, dintre care acid linoleic (C18:2) 48 … 74%; acid oleic (C18:1) 14 … 39%; acid linolenic (C18:3) < 1% si 10..15% acizi graşi saturaţi, dintre care acid palmitic (C16:0) 5 … 7.6%; acid stearic (C18:0) 2.7 … 6.5%). Seminţele de floarea soarelui pot fi considerate alimente funcţionale deoarece furnizează consumatorilor tocoferoli, colină, betaină, lignină, arginină sau acizi fenolici. În compoziţia miezului de seminţe de floarea soarelui, dar şi în pasta care poate fi obţinută din acestea, se regăsesc vitamine (E, niacină, pyridoxină, acid pantothenic şi acid folic), dar şi minerale (calciu, cupru, fier, magneziu, seleiu, potasiu, natriu şi zinc) (MUREŞAN, Vlad, et al., 2015).
Jirul, furnizează în compoziţia prezentei inveţii, acizi graşi polinesaturaţi precum acid linoleic (C18:2 între 30…38%), acid α-Linolenic (C18:3 între 2.74…4.3%) şi acizi mononesaturaţi precum acid oleic (C18:1 între 34%…. 43%), acid eicosenoic (C20:1 între 5..7%), dar şi acizi saturaţi, provenind de la acid palmitic (C16:0 între 7…10%) sau acidul stearic (C18:0 între 5,8…7,2 %), acid Arahidic (C20:0 <1%), acid behenic (C22:0 <1%) (Nesrin Colak, 2011). De asemenea, jirul este bogat în aminoacizi, constituenţii proteinelor, fiind identificaţi în procent de 19.5..24.5%, dar şi în substanţe minerale precum calciu, zinc, magneziu, fosfor (Nesrin Colak, 2011). Conţinutul de metale grele (Al,Pb) identifiate în anumite specii de jir, cade sub doza zilnică admisibilă (Nesrin Colak, 2011). Jirul crud va furniza zaharuri precum sucroză 1037.6..9881 mg/100 g, glucoză 15..30 mg/100 g, şi fructoză 5..50 mg/100 g si maltoza 175…265 mg/100 g (GÜNEY, DENİZ, et al.2013).
Dezavantajele identificate la produsele tartinabile vegetale existente sunt fie conţinutul ridicat de acizi graşi saturaţi, care au implicaţii neagative asupra sănătăţii, fie lipsa proteinelor, produsele având un profil nutriţional limitat, fie un cost ridicat de producţie a acestora, datorită unor nuci din compoziţie (fistic, nuci de macadamia, etc.) ori imposibilitatea consumului acestora de către anumite persoane cu alergii sau intoleranţe. Prezenta invenţie înlătură dezavantajele menţionate anterior prin asigurarea unui produs alimentar sărac în grăsimi saturate, bogat în grăsimi mono şi polinesaturate, cu gust de cacao/cafea asigurat de ghindă şi cu o sursă proteică inovatoare şi sustenabilă, reprezentată de pasta de jir, cu zahăr sau cu adaos de îndulcitori.
Principalul avantaj al invenţiei constă în utilizarea unor ingrediente cu valoare nutriţională ridicată, cu un conţinut ridicat de acizi graşi polinesaturaşi, bogat în vitamine şi minerale, cu substanţe aromatizante care nu conţin excitanţi ai sistemului nervos şi cu un risc scăzut de provocare a alergiilor alimentare, cu sursă de proteină inovatoare şi sustenabilă, potrivite şi pentru cei cu intoleranţe, produsul având gustul, aroma şi textura apropiat cu cel al produselor deja existente din aceeaşi categorie.
Utilizarea jirului în produse alimentare este menţionată în cererea de brevet JP2016502868A, care propune fabricarea unor brânzeturi alternative, document care nu poate fi considerat opozabil, nefăcând parte din categoria produselor tartinabile dulci. Se cunoaşte produsul zaharos tip cremă tartinabilă, pe bază de miez prăjit din seminţe de floarea-soarelui şi făină din păstăi de roşcove (RO 129517 B1), document care poate fi considerat opozabil, însă prin prezenta invenţie, conţinutul de proteine furnizat de produsul tartinabil va mai mare, costul de producţie mai redus, iar proprietăţile organoleptice diferite, prin utilizarea jirului ca ingredient.
După cunoștințele noastre, nici unul din documentele existente în momentul actual nu face referire la utilizarea jirului în compoziții de produse zaharoase şi care să prezinte aplicabilitate în fabricarea cremelor tartinabile.
În continuare se dă un exemplu de realizare a invenţiei.
Prima operaţie este recepţia cantitativă şi calitativă a ingredientelor. Jirul, fiind de origine forestieră, necesită operaţii de condiţionare (decojire, spălare, zvântare). Condiționarea are ca scop eliminarea impurităților (sol, frunze, cupe) și sortarea seminţelor pentru îndepărtarea celor mucegăite, sparte, crăpate, atacate de animale și boli. Pentru asigurarea unei umidităţi optime a miezului de floarea soarelui, acesta poate fi spălat cu apă în etapa de condiţionare.
A treia operaţie constă în prăjirea seminţelor. Miezul de floarea soarelui se prăjeşte în echipamente continue sau discontinue cu radianţi la temperatura de 165oC…185oC timp de 15…35 (optim 185 oC / 20 min), iar jirul, la temperatura de 125oC…145 oC timp de 20…35 min (optim 145 oC/ 20 min). A patra operaţie o reprezinză răcirea sub curent de aer (40 … 45oC).
Seminţele prăjite de floarea soarelui si cele de jir, sunt apoi mărunţite, înt echipamente
echipamente de tipul morilor cu pietre, cu discuri, ciocane sau valțuri, până rezultă o pastă ce prezintă o granulozitate cuprinsă în intervalul 50…300 µm (optim sub 100µm), care poate fi transportată prin pompare.
A şasea operaţie este reprezentată de dozarea ingredientelor şi formarea cremei tartinabile într-un echipament care asigura o măcinare fină şi omogenizare în echipament de tip moară coloidală sau mojar mecanic. Produsului tartinabil va avea dimensiunea particulelor constituente < 20 µm. Obţinerea produsului poate fi realizate atât manual cât și automatizat în funcție de disponibilitatea echipamentelor corespunzătoare.
Ingredientele vor fi dozate după cum urmează:
– 0…40 părţi seminţe de floarea soarelui
– 80,5..40 părţi seminţe de jir
-10…4,5 părţi zahăr sau substituenţi ai zahărului.
-0,5….0,25 părţi lecitină.
– 1,5… 1 emulgatori de tipul mono şi digliceridelor
– 7…..14 grăsime vegetală
– 0,5….0,25 substanţă antioxidantă.
REVENDICĂRI
- Produs tip cremă tartinabilă cu gust şi aromă specifică de jir, se caracterizate prin aceea că este constituit din 80,5 părţi seminţe de jir, 10 părţi zahăr, 0,5 părţi lecitină, 1,5 părţi emulgatori de tipul mono şi digliceridelor, 7 părţi ulei de floarea soarelui, 0.5 acid ascorbic.
- Compoziţia menţionată la revendicarea 1, caracterizată prin acea că uleiul de floarea soarelui este înlocuit cu ulei de palmier sau alt ulei vegetal precum ulei de cocos, ulei de seminţe de soia, ulei de rapiţă, ulei de nucă, ulei de dovleac, ulei de măsline, ulei de şofrănel, ulei de in, sau combinaţii ale acestora.
- Compoziţia menţionată la revendicarea 1, caracterizată prin acea că zahărul este înlocuit cu izomalt sau alt înlocuitor al zahărului precum ştevie, zaharină, miere, sirop de arţar, nectar de agava, erythritol, Sirop de yacon sau combinaţii ale acestora.
- Produs tip cremă tartinabilă cu gust şi aromă specifică de jir şi seminţe de floarea soarelui, care se caracterizate prin aceea că este constituit din 0.1…40 părţi seminţe de floarea soarelui, 80,4..40 părţi seminţe de jir, 10…4,5 părţi zahăr, 0,5….0,25 părţi lecitină, 1,5… 1 emulgatori de tipul mono şi digliceridelor, 7…..14 ulei de floarea soarelui şi 0,5….0,25 acid ascorbic.
- Compoziţia menţionată la revendicarea 4, caracterizată prin acea că uleiul de floarea soarelui este înlocuit cu ulei de palmier sau alt ulei vegetal precum ulei de cocos, ulei de seminţe de soia, ulei de rapiţă, ulei de nucă, ulei de dovleac, ulei de măsline, ulei de şofrănel, ulei de in, sau combinaţii ale acestora.
- Compoziţia menţionată la revendicarea 4, caracterizată prin acea că zahărul este înlocuit cu izomalt sau alt înlocuitor al zahărului precum ştevie, zaharină, miere, sirop de arţar, nectar de agava, erythritol, Sirop de yacon sau combinaţii ale acestora
Fii primul care evalueaza proiectul.