DEZVOLTAREA UNOR PRODUSE FUNCȚIONALE PE BAZĂ DE BACTERII PROBIOTICE ȘI COMPUȘI BIOLOGICI ACTIVI DIN MORCOV

DEZVOLTAREA UNOR PRODUSE FUNCȚIONALE PE BAZĂ DE BACTERII PROBIOTICE ȘI COMPUȘI BIOLOGICI ACTIVI DIN MORCOV

În ultimii ani industria alimentară este într-o continuă dezvoltare, fapt ce a condus la îmbunătățirea problemelor legate de siguranța alimentară cât și de sustenabilitate. Consumatorii în ziua de astăzi cer produse alimentare cât mai sănătoase și mai sigure, provenite din surse naturale, cu o durată de valabilitate crescută.
Invenția se referă la obținerea a trei produse pe bază de bacterii probiotice și compuși biologic activi din morcov precum: un tip de gustare pe bază de morcovi (chips), cuburi proaspete de morcovi și pudră de morcov. Aceste trei tipuri de produse sunt destinate tuturor categoriilor de consumatori, având un indice caloric scăzut și un conținut nutritiv ridicat în ceea ce privește conținutul de carotenoide.
Morcovul reprezintă una dintre cele mai apreciate legume ce poate poate fi consumat atât în stare crudă, gătit cât și sub formă de sucuri. Morcovii prezintă în compoziția lor o cantitate mare de proantocianidine, saponine, un conținut ridicat de fibre, un conținut ridicat de polifenoli total, flavonoide totale dar și carotenoide totale. De asemenea, morcovul prezintă numeroase activități biologice, exercită efect antioxidant, anticancerigen, previne dezvoltarea bolilor cardiovasculare și reduc dezvoltarea bolilor degenerative. Bacteriile lactice (LAB) joacă un rol esențial în îmbunătățirea calității microbiologice și în extinderea termenului de valabilitate al multor produse alimentare funcționale.
De asemenea, nevoia consumatorilor de a beneficia de produse funcționale inovatoare evidențiază potențialul acestor tipuri de produse. Ca atare, această invenție prezintă drept cele mai importante obiective analiza celor trei tipuri de produse din morcovi îmbogățite cu LAB pentru a evidenția funcționalitatea acestora și, de asemenea, valoarea lor nutrițională.

Aluat îmbogățit cu proteină alternativă din soia și fermentat cu culturi selecționate pentru îmbunătățirea proprietăților reologice – VISCO

Aluat îmbogățit cu proteină alternativă din soia și fermentat cu culturi selecționate pentru îmbunătățirea proprietăților reologice – VISCO

Maiaua în producția de pâine, are multiple efecte benefice asupra caracteristicilor nutriționale, senzoriale, valabilitate, funcționale și reologice ale produselor de panificație. Aluatul, un amestec de făină și apă, cuprinde o rețea continuă de matrici proteice în care fiecare celulă este antrenată și oferă vâscoelasticitatea necesară producției calitative de pâine. Făina de grâu posedă caracteristici speciale de procesabilitate în producția de aluat datorită dezvoltării structurilor tridimensionale. Glutenul, considerat rama aluatului, se realizează prin hidratarea făinei de grâu și conferă cantitatea si calitatea necesară produselor obținute.
Făina de soia este folosită frecvent în producția de alimente funcționale, deoarece dietele bogate în alimente pe bază de soia au mai multe efecte pozitive asupra sănătății, cum ar fi riscul scăzut de boli de inimă sau diferite boli legate de vârstă. Datorită caracterului său funcțional poate fi integrat eficient în produsele de panificație și introdus favorabil în dietele occidentalizate. Cu toate acestea, adăugarea de soia este efectuată în preponderență sub 30% din cauza efectelor nefavorabile asupra texturii, calității, și a formării de arome nedorite. Cu toate acestea, un efect favorabil al făinii de grâu îmbogățită cu făină de soia prin producția de aluat este proprietatea soiei de a crește capacitatea de reținere a apei, care ar putea eliminia efectul negativ al decongelării asupra calității aluatului.
Evaluarea reologică a comportamentului vâscoelastic al aluatului este benefică din punct de vedere al pregătirii și prelucrării pentru ameliorarea procesului de fabricare a pâinii. În plus, perioada de valabilitate a produselor de panificație durează de obicei câteva zile, așa că, în consecință, o alternativă adecvată și avantajoasă din punct de vedere economic este utilizarea aluatului congelat. Cu toate acestea, congelare și ulterior procesul de dezghețare determină o scădere a rezistenței aluatului, ceea ce are ca rezultat o scădere a volumului pâinii. Au fost analizate amănunțit mai multe formulări de aluat, împreună cu condiții diferite în timpul depozitării congelate și, în plus, diferite temperaturi de dezghețare, pentru a îmbunătăți performanța de coacere și calitatea produsului final.
Drojdia de panificație, folosită în principal pentru dospirea aluatului prin fermentație, produce CO2, reținut în rețeaua complexă a aluatului, compusă din gluten hidratat vâscoelastic. Cu toate acestea, bacteriile lactice sunt utilizate în principal pentru a îmbunătăți proprietățile organoleptice și pentru a crește conservarea produselor finite. Bacteriile lactice sunt bacterii facultativ anaerobe, cu capacitatea principală de a produce acid lactic și acetic și de a genera compuși aromatici sau exopolizaharide. Principalele produse generate prin fermentarea alutului sunt acizi organici, alcooli, carbohidrați și enzime. Acizii organici sunt benefici în prelungirea perioadei de valabilitate și îmbunătățesc calitatea senzorială. De asemenea, pot contribui la o elasticitate mai mare, maleabilitate, ca agent de aromatizare și la creșterea volumului pâinii.
Aspectul inovativ al proiectului constă în adăugarea de proteine din soia care are multiple beneficii reologice, acționează ca un hidrocoloid și poate fi utilizat și aplicat pentru a îmbunătăți caracteristicile senzoriale și texturale ale mai multor alimente de panificație. Caracteristica reologică observată la aluatul îmbogățit cu făina de soia după depozitare congelată poate fi prezentată ca un ameliorator al aluatului.
Studiile preliminare se bazează pe două articole publicate în jurnale ISI (Q1, Q2) și încă un articol care se află sub recenzie la Food hydrocolloids (Q1 – 9,147).

Iaurt KETO – Iaurt funcțional cu ulei de cocos MCT și conținut redus de carbohidrați

Iaurt KETO – Iaurt funcțional cu ulei de cocos MCT și conținut redus de carbohidrați

Problemele de greutate și obezitatea cresc în ritm rapid în majoritatea statelor membre ale UE, iar conform estimărilor din 2019 circa 52,7% din populația adultă (în vârstă de 18 ani și peste) a UE era supraponderală. Obezitatea este o problemă gravă de sănătate publică, deoarece crește semnificativ riscul de boli cronice, cum ar fi bolile cardiovasculare, diabet de tip 2, hipertensiune, bolile coronariene și anumite tipuri de cancer. Pentru anumite persoane, obezitatea poate fi în continuare legată de o gamă largă de probleme psihologice. Pentru societate în ansamblu, aceasta are costuri substanțiale directe și indirecte care pun o presiune considerabilă asupra resurselor medicale și sociale.
In Romania, obezitatea reprezinta o problema atat in randul adultilor, cat și în randul copiilor. Previziunile privind prevalența obezității la vârsta adultă (2010-2030) preconizează că până în 2030, 15% dintre bărbați și 10% dintre femei vor fi obezi (WHO report, 2013). În ceea ce privește copiii, numărul celor afectați de obezitate, în România, va crește la aproape 500.000 până în 2030.
În prezent, sunt utilizate mai multe strategii pentru gestionarea greutății în randul persoanelor care suferă de obezitate, încercarile de a pierde în greutate fiind axată pe modificările stilului de viață pe baza activității fizice și a recomandărilor dietetice. De obicei, cel mai recomandat tipar nutrițional se caracterizează printr-o creștere a carbohidraților complecși/bruti, împreună cu o reducere a aportului de grăsimi care vizează reducerea aportului de energie și creșterea cheltuielilor de energie prin activitate fizică [Muscogiuri si colab., 2021]. Programele de modificare a stilului de viață nu au întotdeauna succes, mai ales la pacienții cu obezitate severă. Dieta ketogenica a fost propusă ca strategie nutrițională fezabilă pentru gestionarea obezității. Aceasta dieta este una cu conținut scăzut de carbohidrați, bogată în grăsimi sănătoase, care oferă multiple beneficii pentru sănătate. O serie de studii au arătat că acest tip de dietă poate ajuta la pierderea în greutate și la îmbunătățirea sănătății (Paoli, 2014; Beam si colab., 2021; Calcaterra si colab., 2021; Cao si colab., 2021; López-Espinoza si colab., 2021). Dietele ketogenice pot avea chiar beneficii împotriva diabetului (Saslow si colab., 2017; Westman si colab., 2018; Yancy si colab., 2019), cancerului (Vergati si colab., 2017; Weber si colab., 2020), epilepsiei (Araya-Quintanilla si colab., 2016; Sampaio si colab., 2016; și bolii Alzheimer (Broom si colab., 2019; Rusek si colab., 2019; Haslam si colab., 2021).
Dieta ketogenică este o dietă foarte scăzută în carbohidrați, bogată în grăsimi, care împărtășește multe asemănări cu dieta Atkins și dietele cu conținut scăzut de carbohidrați. Aceasta implică reducerea drastică a aportului de carbohidrați și înlocuirea acestuia cu grăsimi. Această reducere a carbohidraților pune corpul într-o stare metabolică numită cetoză. Când se întâmplă acest lucru, corpul tău devine incredibil de eficient în arderea grăsimilor pentru energie. De asemenea, transformă grăsimile în cetone în ficat, care pot furniza energie creierului (Boison, 2017). Dietele ketogenice pot determina reduceri semnificative ale glicemiei și ale nivelului de insulină. Acest lucru, împreună cu nivelul crescut al cetonele au anumite beneficii pentru sănătate.
Există mai multe versiuni ale dietei ketogene precum dieta ketogenică standard (SKD), foarte scăzută în carbohidrați, nivel moderat de proteine și bogată în grăsimi (conține de obicei 70% grăsimi, 20% proteine și doar 10% carbohidrați), dieta ciclică ketogenică (CKD), care implică perioade de alimentare cu carbohidrați mai mari, cum ar fi 5 zile ketogenice urmate de 2 zile cu conținut ridicat de carbohidrați si dieta ketogenică vizată (TKD), care permite adaugarea dei carbohidrați pe parcursul antrenamentelor fizice. Dieta ketogenică bogată în proteine este similară cu o dietă ketogenică standard, dar include mai multe proteine. Raportul este adesea de 60% grăsimi, 35% proteine și 5% carbohidrați.
Urmarea unei diete ketogenice este cel mai eficient mod de a intra în cetoză. În general, aceasta implică limitarea consumului de carbohidrați la aproximativ 20 până la 50 de grame pe zi și înlocuirea acestora cu grăsimi, cum ar fi carnea, peștele, ouăle, nucile și uleiurile sănătoase. Uleiul MCT de cocos este unul din cel mai des utilizate uleiuri in dieta ketogenica datorită numeroaselor sale beneficii, fiind obținut dintr-un tip de grăsime numit trigliceride cu lanț mediu. Moleculele MCT sunt mai mici decât cele din majoritatea grăsimilor consumate in general (trigliceride cu lanț lung [LCT]). Acest aspect le face mai ușor de digerat, fiind absorbite rapid în fluxul sanguin rapid și transformate în energie, de aceea consumul acestui ulei furnizează energie, susține performanța fizică, ajută la scăderea în greutate și nu îngreunează digestia. De asemenea, uleiul MCT ajuta organismul la menținerea stării de cetoză, deoarece oferă o sursă rapidă de cetone.

Procedeu de obținere

Prezenta invenție se referă la produs funcțional de tip iaurt, îmbogățit cu ulei MCT din cocos, destinat utilizarii în dieta ketogenica, săraca în carbohidrați. Pentru realizarea iaurtului a fost utilizat lapte de vaca provenit de la vaci din rasa BNR, din cadrul biobazei experimentale a Stațiunii de Cercetare pentru Creșterea Bovinelor Dancu, Iasi. Laptele a fost filtrat si tratat termic. Uleiul de cocos MCT, sub forma de pulbere, a fost adăugat în laptele cald, la 50°C, iar laptele a fost amestecat în vederea dizolvarii uleiului MCT. Amestecul a fost lăsat să se răcească la temperatura camerei înainte de a adăuga fermenții lactici. Pentru prepararea iaurtului au fost utilizati fermenti starter cu prebiotice si probiotice, respectiv tulpini de Lactobacillus acidophilus La-5 şi Bifido­bacterium BB-12, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus. În compoziție nu au fost adaugati conservanți sau stabilizatori. Procesul de fermentare la avut loc a 42°C, timp de 10 ore. După finalizarea ciclului de fermentare, iaurtul a fost păstrarea la frigider pentru maturare (12 ore), iar ulterior filtrat.
A rezultat un produs cu consistență cremoasă, textură fină, conținut ridicat de grăsime și redus de carbohidrați. Valorile nutriționale per 100 grame au fost: grăsime 10 grame, carbohidrați 2.5 grame, proteina 4.6 grame, fibra 0 grame. Iaurtul astfel obtinut depozitat la frigider în vederea efectuarii analizelor fizico-chimice și senzoriale (Figura 1).

Procedeu de obtinere a sosului functional imbogatit cu extract din fructe de padure

Procedeu de obtinere a sosului functional imbogatit cu extract din fructe de padure

Procesul de obtinere a sosurilor functionale se obtine avand urmatorul raport
de componente: 9,0% lapte praf; acid acetic 80% - 0,58%; bicarbonat de sodiu 0,06%;
ou pudră 4,8%; zahăr 1,8%; sare 0,9%; muștar pudră 0,37%; amidon de porumb 9,0%, apă
55,3%, acid citric 0,19%, ulei vegetal de floarea soarelui 3,0 ... 18,0%, extract lipofil de mare
cătină, sau păducel, sau măceșe, cu o granularitate a pulberii de 10...70 μm, obținută în
matrice ulei in raport de 1:10...1:20 prin ultrasunete la o frecventa de 35...37 kHz, temperatura de
20...45 °C timp de 0,5...3,0 ore; centrifugată, filtrată și dozată într-o cantitate de 3,0...18,0%
vol. până la un conținut total de carotenoizi de 25...250 mg/L. Componentele sunt amestecate, încălzite la
o temperatură de 95,0...98,0˚C, omogenizat timp de 12...15 minute, răcit la o temperatură de
20 ... 25˚C, ambalat și depozitat.

Avantaje:
1. Cresterea caracteristicilor senzoriale si nutritionale
valoarea sosurilor emulsionate
2. Diversificarea gamei sortimentale de emulsionate
sosuri
Procedeu de obtinere a batoanelor dulci din faina de dovleac

Procedeu de obtinere a batoanelor dulci din faina de dovleac

Amestecul de făină de pulpă de dovleac și făină de semințe de dovleac din compoziția produsului finit este
obtinut prin omogenizarea temeinica a acestora si mentinerea la temperaturi mai scazute t=2÷4˚C. Procesul permite obținerea
batoane funcționale cu valoare nutritivă crescută având următorul raport de componente: făină de pulpă (15,5...22,5%),
făină de semințe de dovleac (9,0...15,5%), dovleac (8,0...10,0%), tahini (46,0...48,0%), cacao (0,1...1,0%), ulei de dovleac
(6,0…9,0%), miere (6,0%). Bețișoarele se prepară prin omogenizarea bine a componentelor, astfel încât produsul este dat
forma de bare.

• Gustare sănătoasă
• Produs nou de cofetărie fără zahăr adăugat
• Creșterea caracteristicilor senzoriale
• Creșterea valorii nutriționale și biologice
• Sursă importantă de vitamine și minerale principale
 
 
 
 
 
 
 

 

 
Integrarea subproduselor alimentare în avangardismul culinar în vederea obținerii unui produs alimentar sustenabil și inovativ

Integrarea subproduselor alimentare în avangardismul culinar în vederea obținerii unui produs alimentar sustenabil și inovativ

Gastronomia moleculară a fost definită ca fiind o ramură a științei alimentelor care studiază transformările fizice și chimice ale alimentelor în timpul procesului de gătire și care urmărește impactul fenomenelor senzoriale asupra consumatorului. Gastronomia moleculară, sau experimentală, este caracterizată prin folosirea unei abordări științifice în bucătărie, astfel încât să fie înțelese modificările fizice și chimice care au loc atunci când alimentele sunt preparate. Aceste procese și interacțiuni sunt studiate pentru a valorifica gustul, funcționalitatea și prezentarea artistică a mâncării.

Macronutrienții și micronutrienții din materiile prime au potențialul de a reacționa cu moleculele de apă și de a face legături cu acestea dar și cu alte molecule specifice, rezultatul fiind regăsit în aroma finală a produsului. În gastronomia moleculară, acești compuși sunt combinați în diferite feluri sau separați prin tehnici specifice pentru a permite realizarea unor preparate spectaculoase.

Aspectul inovativ din cadrul acestui proiect este focalizat pe recuperarea compușilor din clasa pigmenților naturali din subprodusele rezultate în urma procesării tomatelor.

Carotenoidele fac parte din clasa pigmenților lipofilici. Cele mai cunoscute surse de carotenoide sunt fructele și legumele roșii, galbene și portocalii, în special morcovii, roșiile, pepenele verde și unele specii de pești, cum ar fi somonul și crustaceele, homarul și crabul.

Metoda de încapsulare a β-carotenului este utilizată pentru obținerea de filme biodegradabile utilizate pentru obținerea de ambalaje active. Prezența β-carotenului s-a dovedit a avea o protecție termică mai bună pentru ambalaje și o protecție mai mare împotriva procesului de oxidare.

Un alt compus bioactiv din clasa pigmenților cu activitate antioxidantă ridicată care poate fi încorporat în alimentele inovative este licopenul. Cele mai cunoscute surse naturale de licopen sunt roșiile, în special cojile, însă licopenul poate fi regăsit și în guava sau papaya. Un aspect important este reprezentat de faptul că licopenul poate fi extras din subprodusele rezultate în urma obținerii produselor pe bază de tomate, deoarece în urma prelucrării roșiilor rezultă o cantitate de până la 0,1% licopen și alți compuși bioactivi, cum ar fi tocoferolii și alți carotenoizi.

Acest proiect utilizează subprodusele din industria procesării tomatelor, pentru extracția și recuperarea compușilor carotenoidici, care au fost ulterior integrați într-un biofilm pe bază de alcool polivinilic și polioli, ca și agenți de plasticizare.

Utilizând biofilmele rezultate s-a obținut un preparat din gastronomia moleculară de tip ravioli. Acestea se prezintă sub formă transparentă și ultra subțire, cu un aspect de folie de plastic, care se dizolvă în gură eliberând instantaneu conținutul din interior. Biofilmele comestibile nu se dizolvă atunci când sunt în contact cu substanțe uleioase sau ingrediente lichide cu conținut scăzut de apă. Aroma lor neutră le face ideale pentru orice tip de preparat, sărat sau dulce.

Ravioli molecular poate fi umplut cu o varietate de ingrediente precum creme, praline, uleiuri aromate, miere, foie gras, prosciutto, ciocolată, fructe și legume uscate, cereale, pește prăjit, carne sau fructe de mare și multe alte ingrediente cu conținut scăzut de apă.

Astfel „zero deșeuri” și eforturile depuse în lumea științei pentru a găsi soluții ecologice în vederea combaterii risipei alimentare și pentru a valorifica materiile prime la cea mai ridicată capacitate este în continuă creștere; în conformitate cu această tendință, în scurt timp, mai mulți compuși vor fi integrați în ambalajele alimentare și totodată vor fi incluși în preparatele avangardiste servite în restaurantele specifice gastronomiei moleculare.

ProGutrient – produs sustenabil pentru îmbunătățirea microbiotei intestinale la indivizii cu obezitate

ProGutrient – produs sustenabil pentru îmbunătățirea microbiotei intestinale la indivizii cu obezitate

Pierderea și risipa alimentară este o problemă de actualitate la nivel mondial. În 2021 s-a realizat un raport de către Programul Națiunilor Unite pentru Mediu, unde au estimat faptul că în anul 2019 au fost generate 931 milioane de tone mâncare irosită, calcule realizate atât la nivel de gospodării, cât și la nivelul de industrie.

Microbiota intestinală joacă un rol foarte important în sănătatea organismului uman, iar corelația dintre aceasta și alimentație este un factor semnificativ pentru îmbunătățirea microbiotei. Rolurile microbiotei sunt esențiale, fiind corelate cu toate sistemele organismului. Aceasta menține integritatea structurală a barierei endoteliale, influențează funcționarea sistemului imun, are rol antimicrobian, are impact asupra metabolismului carbohidraților, proteinelor și lipidelor, joacă un rol în sinteza unor vitamine precum: vitamina K, biotina, cobalamina, folatul, acidul nicotinic, acidul pantotenic, piridoxina, riboflavina, și tiamina. Factori precum dieta, antibioticele, vârsta și nivelul stresului, sunt factorii principali care duc la dezechilibrul microbiotei numit disbioză, ce poate duce mai departe la dezvoltarea unor patologii precum  cancer, diabet, obezitate, boli intestinale și neurodegenerative.

Compușii fenolici sunt metaboliți secundari ai plantelor, ce se găsesc în mod normal în alimente precum cereale, fructe, legume, vin, cafea, ceai, dar și în multe alte produse derivate din acestea. Acești compuși își exercită efectele benefice ca și prebiotic, influențând creșterea bacteriilor benefice, precum Bifidobacteriaceae și Lactobacillaceae, și în același timp influențând scăderea celor patogene precum Escherichia coli și Clostridium perfringens. Utilizând tehnica de secvențiere genetică a ARN-ului ribozomal 16S și prin reacția de polimerizare în lanț, pe materiile fecale, se pot observa aceste modificări.

Tescovina de mere este principalul subprodus obținut din industria sucului de mere. Milioane de tone de tescovină este produsă anual, iar mai mult de jumătate din această producție este aruncată, producând efecte nedorite asupra mediului. Faptul că tescovina de mere este bogată în compuși fenolici, este un lucru cunoscut în urma cercetărilor realizate asupra acesteia. Aceste cercetări  au evidențiat valoarea lor ca și ingrediente prin extracția lor ca atare, prin extracția fibrelor, sau utilizând tescovina ca atare, fiind un ingredient alimentar sustenabil. Compușii fenolici principali care se găsesc în tescovina de mere sunt: florizina, catechinele, epicatechinele, acidul clorogenic, și procianidina B2. Toți acești compuși au fost analizați în corelație cu microbiomul intestinal și au prezentat efecte benefice asupra acesteia.

Proteinele sunt macronutrienți esențiali pentru organismul uman, alcătuite din aminoacizi. Rolul predominant al proteinelor este plastic și structural, contribuie la formarea, dezvoltarea, reînnoinrea și repararea țesuturilor organismului. Acestea intră în structura țesuturilor corporale (piele, oase, tendoane, ligamente), sunt elemente constitutive pentru enzime, hormoni, si anticorpi, și prezintă și funcția de control genetic. Proteinele stau la baza mecanismelor imunitare, ca anticorpi, și contribuie, alături de apă, la echilibrul osmotic și hidric. Acești macronutrienți sunt, alături de carbohidrați și lipide, cei mai importanți pentru susținerea și dezvoltarea organismului uman. Prezintă o capacitate de sațietate foarte crescută, de aceea joacă un rol important în prevenția sau susținerea pacienților cu obezitate. Această patologie fiind de o importanță crescută și în continuă creștere la nivel mondial, luându-se în calcul acest trend ascendent, se estimează faptul că în anul 2025, 177 milioane de oameni la nivel mondial vor suferi de obezitate severă și vor avea nevoie de un tratament.

Proteinele sunt macronutrienți esențiali pentru organismul uman, alcătuite din aminoacizi. Rolul predominant al proteinelor este plastic și structural, contribuie la formarea, dezvoltarea, reînnoinrea și repararea țesuturilor organismului. Acestea intră în structura țesuturilor corporale (piele, oase, tendoane, ligamente), sunt elemente constitutive pentru enzime, hormoni, si anticorpi, și prezintă și funcția de control genetic. Proteinele stau la baza mecanismelor imunitare, ca anticorpi, și contribuie, alături de apă, la echilibrul osmotic și hidric. Acești macronutrienți sunt, alături de carbohidrați și lipide, cei mai importanți pentru susținerea și dezvoltarea organismului uman. Prezintă o capacitate de sațietate foarte crescută, de aceea joacă un rol important în prevenția sau susținerea pacienților cu obezitate. Această patologie fiind de o importanță crescută și în continuă creștere la nivel mondial, luându-se în calcul acest trend ascendent, se estimează faptul că în anul 2025, 177 milioane de oameni la nivel mondial vor suferi de obezitate severă și vor avea nevoie de un tratament.

ProGutrient un produs complex din punct de vedere nutrițional și organoleptic, având capacitatea de a preveni sau îmbunătății anumite stări patologice, precum obezitatea. Compușii fenolici în combinație cu proteinele reprezintă doi piloni importanți în alimentație, drept urmare pe piața alimentară. Inovația acestui proiect este testarea condițiilor de procesare necesare la nivel industrial, pentru a menține calitatea și cantitatea compușilor fenolici, dar totodată și controlul aspectului organoleptic și alergenic al proteinelor. Creșterea cerințelor pentru produse cu un profil nutritiv ridicat, ușor accesibile și cu ingrediente cât mai puțin procesate, este o provocare pentru producătorii de batoane proteice.

Proiectul propus se bazează pe studii de cercetare ce se află în desfășurare, prin metode de obținere a tescovinei de mere, a extracției polifenolilor, a analizei acestora din punct de vedere calitativ și cantitativ, sub diferite condiții pentru a verifica stabilitatea acestora când introduși în produs.  Pasul următor este interacțiunea cu proteinele și testarea amestecului pentru a vedea modificările cantitative și calitative.

Strategie inovativă de îmbunătățire a calității senzoriale a produselor alimentare prin utilizarea de ambalaje active

Strategie inovativă de îmbunătățire a calității senzoriale a produselor alimentare prin utilizarea de ambalaje active

Biofilmele și acoperirile active (cunoscute ca ambalaje active) reprezintă o nouă strategie de conservare a alimentelor. Ambalajele active interacționează în mod direct cu produsul alimentar ambalat, pot crește durata de valabilitate a alimentelor și mențin sau îmbunătățesc calitatea și siguranța alimentelor. Acestea sunt obținute dintr-o matrice biopolimerică (de regulă polizaharide, proteine, lipide) încorporată cu substanțe active, precum uleiurile esențiale și/sau alte extracte sau compuși naturali, utilizând procese uscate (e.g. extrudare) sau umede (e.g. turnare) de productie.

Cererea de alimente proaspete și fără conservanți sintetici este în creștere, datorită asocierii acestora cu beneficiile pentru sănătate. Compușii activi încorporați în ambalajele active prezintă activitate antimicrobiană și antioxidantă, fiind de mare interes în vederea înlocuirii aditivilor alimentari sintetici și creșterea termenului de valabilitate a produselor alimentare. Însă prezintă instabilitate ridicată și pot influența calitatea senzorială a alimentelor ambalate, datorită aromelor și mirosurilor lor specifice. Iar printre dezavantajele ambalajelor active se regăsește acceptarea acestora de către consumatori. Încapsularea compușilor activi cu ajutorul nanotehnologiei crește stabilitatea, termunul de valabilitate, și bioaccesibilitatea acestora, fiind suficientă o cantitate redusă de compus. În acest fel, un impact senzorial nedorit poate fi inhibat.

Analiza senzorială utilizează cele cinci simțuri de bază (vizual, tactil, olfactiv, auditiv, gustativ) și este esențială în determinarea calității produselor alimentare ambalate. Deși se folosește atât evaluarea instrumentală, cât și evaluarea umană în vederea determinării calității alimentelor, utilizarea degustătorilor este cea mai efectivă metodă pentru determinarea acceptabilității generale a produselor alimentare ambalate.

Aspectul inovativ al prezentului proiect vizează îmbunătățirea calității senzoriale a produselor alimentare ambalate cu biofilme și acoperiri active, luând ca reper rezultatele obținute în urma analizei senzoriale cu degustători. Materialele (compuși activi și biopolimeri) utilizate, metoda de obținere a ambalajelor active, precum și modalitatea de încorporare a compușilor activi în matricea biopolimerică sunt discutate în vederea acceptării de către consumatori și dezvoltării sustenabile aambalajelor active.

Prezentul proiect se bazează pe un studiu bibliografic privind evaluarea senzorială cu degustători a principalelor categorii de produse alimentare (carne, pește, fructe și legume) tratate cu biofilme și acoperiri active, în vederea înaintării sustenabile a dezvoltării și transferului tehnologic a acestor tipuri de ambalaje alimentare, care urmează a fi publicat  într-un jurnal ISI Q1.

Maioneză cu adaos de pudră din coji de sfeclă roșie – produs cu valoare adăugată

Maioneză cu adaos de pudră din coji de sfeclă roșie – produs cu valoare adăugată

Maioneză cu adaos de pudră din coji de sfeclă roșie – produs cu valoare adăugată

 

Autori: Lazăr (Mistrianu) Silvia, Râpeanu Gabriela, Horincar Georgiana, Andronoiu Doina Georgeta, Stănciuc Nicoleta, Constantin Oana Emilia

 

 

        Invenția vizează descrierea unui procedeu de obținere a maionezei cu valoare adăugată, prin încorporarea pudrei obținută din cojile de sfeclă roșie, o sursă importantă de compuși biologic activi, cu funcționalitate ridicată, în special cu potențial antioxidant, colorant și de aromă.

        Maioneza este unul dintre cele mai populare sosuri, este o emulsie tip ulei în apă, folosită cu preponderență în preparatele culinare de tip fast-food, catering, ș.a. pentru a îmbunătăți caracteristicile senzoriale, precum: gustul, aroma, textura, consistența preparatelor. Maioneza se obține din următoarele ingrediente: ulei de floarea soarelui, praf de gălbenuș de ou, sare de lămâie, sare, și pudra din cojile sfeclei roșii, care reprezintă sursa de antioxidanți naturali ce conferă protecție împotriva oxidării, contribuie la îmbunătățirea culorii și aromei, și implicit crește atractivitatea și încrederea consumatorilor în produsele alimentare.  

        Astfel, utilizarea pudrei din cojile de sfeclă roșie ca ingredient funcțional reprezintă o alternativă naturală a antioxidanților și coloranților sintetici din maioneză, care au efect cumulativ și pot afecta sănătatea consumatorilor. În plus, se remarcă o direcție de valorificare a subproduselor din sfeclă roșie prin identificarea unei noi surse de antioxidanți, coloranți naturali care pot fi folosiți în scopul obținerii unor produse alimentare sănătoase, contribuind la creșterea calității vieții. De asemenea, invenția contribuie la susținerea economiei circulare prin valorificarea subproduselor rezultate în urma industrializării sfeclei roșii.

Ambalaje Bioactive Obtinute din PVA si Biopolimeri

Ambalaje Bioactive Obtinute din PVA si Biopolimeri

Misiunea ambalajelor destinate industriei alimentare este de a păstra calitatea și siguranța produsului alimentare pe durata transportului și depozitării prin evitarea unor factori de risc: microorganisme periculoase, forțe fizice externe, compuși chimici, lumina solară, compuși permeabili volatili sau oxigen. Ambalajele alimentare din plastic protejează produsele alimentare de toți factorii enumerați mai sus, însă contribuie semnificativ la poluarea mediului. La nivel mondial, folosirea plasticului și a ambalajelor din plastic (~26% din totalul masei plastice) este indispensabilă economiei globale, cu o cotă economică de 260 de miliarde de dolari americani (USD) în anul 2013, cu o creștere a producției industriale estimată la 78 de milioane de tone, în 2013, la 350 milioane de tone în 2017. Plasticul, prezintă avantaje funcționale valoroase, precum: cost redus, design versatil și o greutate mică, dar are și un număr de caracteristici negative, ca poluarea apei dulci și a oceanului din cauza degradabilităţii într-un timp îndelungat, de ordinul zecilor de ani. Peste 90% din masa plastică este obținută din resurse fosile, care au un impact mare asupra gazelor cu efect de seră (GES) și alte efecte adverse de importanță majoră asupra mediului.

Ambalajele active sunt o alternativă biodegradabilă a ambalajelor din plastic, care acționează ca o barieră antibacteriană pe suprafața alimentelor. Aceste tipuri de ambalaje cresc siguranța alimentelor și durata vieții la raft a produselor alimentare.

Comisia Europeană a dezvoltat “Strategia Europeană pentru Materiale Plastice într-o Econimie Circulară” la începutul anului 2018, cu o evidențiere specifică privind producția, reutilizarea și reciclarea plasticului. Prioritatea principală a strategiei este abandonarea utilizării resurselor fosile și reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră (GES) prin fabricarea plasticului. Obiectivele “Angajamentului Voluntar – Plastics 2030” sunt reciclarea, reducerea și/sau reutilizarea plasticului în proporție de 60% până în 2030 și în procent de 100% până în 2040.

Materialele regenerabile reprezintă o alternativă cu efect asupra reducerii utilizării materiilor prime neregenerabile, scăzând efectele negative asupra mediului (emisii de GES). O alternativă eficientă, este utilizarea de subproduse în producția biochimică, cu reciclabilitate eficientă (mecanică, chimică sau prin degradare microbiană). Scopul principal al economiei circulare este înlocuirea resurselor fosile, însă trebuie luat în considerare şi un alt aspect semnificativ, cum este biodegradabilitatea materialelor. Acest fenomen este caracterizat prin descompunerea materialelor în apă și CO2 cu ajutorul diferitelor tipuri de microorganisme, precum drojdii, bacterii, fungi și alge. Dacă un material este biodegradabil, atunci, în prezența microorganismelor se va descompune în componentele sale de bază și se va integra în pământ. În mod ideal, substanțele care rezultă în urma biodegradării materialelor organice, se descompun fără a lăsa vistigiu toxic.

Alcoolul polivinilic (PVA) este un polimer care cuprinde în catena sa doar atomi de carbon. PVA este solubil în apă și biodegradabil atât în condiții aerobe cât și în condiții anaerobe. PVA destinat consumului alimentar este un praf granular inodor și fără gust, translucid, alb sau crem. Este solubil în apă, ușor solubil în etanol, dar insolubil în alți solvenți organici. Ca un component al soluțiilor de formare a biofilmelor destinate ambalării produselor alimentare, PVA protejează ingredientele active ale produselor alimentare de umiditate, oxigen, impurități fizice, chimice și microbiologice, în timp ce maschează simultan gustul și mirosul acestora. Biofilmul alimentar din PVA permite manipularea ușoară a produselor finite și facilitează ingestia și înghițirea.

Acidul itaconic (AI) este un acid dicarboxilic nesaturat cu cinci atomi de carbon (C5H6O4), solubil în apă și alcooli, stabil la temperaturi medii, fiind un acid slab, este, de asemenea, stabil în condiții medii-bazice, neutre și acide. Are un aspect de pulbere albă cristalină sau cristale și este inodor. Acesta poate fi produs prin fermentarea biomasei lignocelulozice cu microorganisme precum: Aspergillus terreus și Ustilago maydis.

Chitosanul (C56H103N9O39) cu masa moleculară 1526,5 g/mol, un polimer policationic, este un biopolimer netoxic, biocompatibil și biodegradabil. Acesta este de fapt un polizaharid care se obține din chitină, iar chitina la rândul ei este obținută în urma tratării cu hidroxid de sodiu a carapacelor crustaceelor. Chitina este al doilea cel mai abundent biopolimer din natură, după celuloza. Chitosanul are activitate antimicrobiană, observată în numeroase studii.

Utilizarea materialelor regenerabile (cum ar fi subprodusele rezultate în urma procesării tomatelor) reduc poluarea mediului și formarea deșeurilor (în cazul procesării tomatelor rezultă cantități însemnate de coji și semințe de tomate, aproximativ 5-10%). În ultimii ani, subprodusele provenite din procesarea industrială a roșiilor au fost utilizate în moduri remarcabile și creative pentru dezvoltarea bioecomoniei, a economiei circulare și a biotehnologiei de durată. Roșiile (Solanum lycopersicum), cu o producție anuală de aproximativ 180 de milioane de tone (FAOSTAT, 2017), sunt unele dintre cele mai populare legume utilizate la nivel mondial. Aproximativ un sfert din producția totală de tomate este supusă prelucrării, ceea ce înseamnă că se elimină cojile de roșii, semințele și cantități mici de pulpă; aceste subproduse reprezentand în jur de 5-30% din produsul principal. Substanțele fitochimice găsite în roșiile industriale și în subprodusele lor s-au dovedit a conține compuși valoroși, cum ar fi carotenoide, polifenoli, tocoferoli, terpeni și steroli. Conform unor studii, acești compuși bioactivi rezistă tratamentelor aplicate în timpul procesării (în funcție de fluxul tehnologic, operații de spălare și de zdrobire a tomatelor, blanșării și pe durata de extracție a cojilor și semințelor).

Studiile s-au desfășurat în cadrul Universității de Științe Agricole și Medicină Veterinară, în Institutul de Științele Vieții “Regele Mihai I al României”, în laboratoarele de biotehnologii alimentare, a căror rezultate au fost publicate în jurnalul Coatings, cotat cu un factor de impact 2.33.