Valorificarea sustenabilă a cojilor de ceapă pentru dezvoltatea de ingrediente inovatoare funcționale

Valorificarea sustenabilă a cojilor de ceapă pentru dezvoltatea de ingrediente inovatoare funcționale

Dezvoltarea unui stil de viață sănătos, bazat pe consumul de produse alimentare funcționale și cu valoare adăugată provoacă industria alimentară la inovare. Ceapa (Allium cepa L.) este una dintre principalele legume cultivate în Europa. Prelucrarea cepei la scară industrială generează cantități mari de deșeuri, ceea ce determină, ca necesitate actuală, gestionarea acestor deșeuri pentru recuperarea substanțelor bioactive, concomitent cu dezvoltarea unor strategii sustenabile pentru mediul înconjurător. Scopul prezentei lucrări este de a dezvolta ingrediente pe bază de flavonoide, care introduse  în produse alimentare sau nutraceutice, să permită dezvoltarea de alimente cu funcționalitate ridicată, benefice sănătății omului. Studiul se bazează pe valorificarea compușilor fitochimici din coaja de ceapă galbenă prin extracție și microîncapsulare. Încapsularea este o tehnică consacrată pentru îmbunătățirea stabilității celulelor și pentru protecția compușilor biologic activi și a produselor derivate. Compușii biologic activi din cojile de ceapă galbenă au fost încapsulați  prin liofilizare în materiale polimerice, cum ar fi izolatul proteic ​​din zer și glucide, în diferite proporții. Proteinele zerului exercită o serie de efecte benefice asupra sistemului cardiovascular, digestiv, endocrin și sistemul nervos, fiind, prin urmare, și ele recomandate  pentru utilizarea ca ingredient funcțional în produsele alimentare. Au fost obținute diferite variante de pudre microîncapsulate, cu valoare biologică remarcantă prin activitate antioxidantă crescută, potențial anti-diabetic și anti-inflamator, rol prebiotic și citocompoatibilitate. Funcționalitatea ingredientelor obținute a fost testată prin adăugarea în diverse matrici alimentare și studierea comportamentului acestora la depozitare, cum ar fi crema de brânză, nachos, sosuri. Experimentele au arătat o eliberare controlată în timp și o biodisponibilitate crescută a compușilor de interes din produs. Astfel, pudrele obținute pot fi un candidat de succes pentru obținerea de ingrediente multifuncționale, care să substituie coloranții sintetici folosiți în industria alimentară și care să contribuie la creșterea beneficiilor pentru sănătate asociate consumului de antioxidanți naturali.

Valorificarea subproduselor rezultate de la procesarea afinelor pentru obținerea de bioingrediente cu utilizări în industria alimentară

Valorificarea subproduselor rezultate de la procesarea afinelor pentru obținerea de bioingrediente cu utilizări în industria alimentară

În ultimii ani se fac tot mai multe presiuni din partea consumatorilor cu privire la înlocuirea coloranților sintetici din alimente cu cei naturali. Creșterea incidenței bolilor asociate cu stresul oxidativ a provocat industria alimentară la inovare, prin cercetare și dezvoltare experimentală a unor variante tehnologice nutriționale și funcționale care să favorizeze un stil de viată sănătos. Afinele sunt o sursă bogată de coloranți naturali, care se evidențiază prin efecte benefice asupra organismului uman. Afinele sunt bogate în compuși fenolici cu beneficii multiple atribuite, în principal, capacității acestora de a lega și elimina radicalii liberi. Prin activitatea antioxidantă exercitată, polifenolii oferă protecție împotriva bolilor cardiovasculare, a dezvoltării cancerului, diabetului și a bolilor neurodegenerative. Antocianii sunt compușii fenolici responasabili de culoarea fructelor, florilor și legumelor. Afinele sunt bogate în antociani, aceștia regăsindu-se, predominant, în stratul exterior al fructelor, respectiv în pielițe, părți le fructului care se constituie în subprodus rezultat de la procesare. Recuperarea compușilor valoroși din subprodusele alimentare, precum cel de afine din industria sucurilor, este o problemă emergentă în sectorul alimentar. Ca produs secundar al industriei sucurilor, tescovina de afine este o sursă bogată de substanțe fitochimice cu potențiale beneficii pentru sănătatea umană. Scopul prezentei lucrări este acela de a dezvolta bioingrediente pe bază de polifenoli și bacterii lactice, care introduse în produse a limentare, să permită dezvoltarea de alimente cu funcționalitate ridicată, cu multiple beneficii asupra sănătății consumatorilor. Aceste alimente prezintă avantaje certe de dezvoltare a conceptului de închidere a lanțurilor secundare din industria alimentară, specifice bioeconomiei circulare, cu dezvoltarea de alimente cu valoare adăugată și funcționalitate superioară. Studiul are ca obiectiv principal caracterizarea subprodusului rezultat de la procesarea afinelor, lioflizarea acestuia și formularea unor variante de bioingrediente prin inoculare cu Lactobacillus casei în prezența pectinei ca prebiotic. Studiul a permis obținerea unui bioingredient multifuncțional, care conține bacteriile lactice, polifenoli, are o activitate antioxidantă ridicată și culoare mov închis. Acest bioingredient poate reprezenta o alternativă viabilă la variantele de antioxidanți și coloranți de sinteză, cu multiple aplicații, în special în industria alimentară.

CO-MICROÎNCAPSULAREA ANTOCIANILOR DIN OREZ NEGRU ȘI BACTERII LACTICE

CO-MICROÎNCAPSULAREA ANTOCIANILOR DIN OREZ NEGRU ȘI BACTERII LACTICE

Pentru a putea obține două tipuri de pulberi funcționale, extractele bogate în antociani din orez negru (Oryza sativa L.) și bacterii lactice (Lactobacillus casei) au fost încapsulate într-o matrice biopolimerică compusă din proteine ​​din lapte și inulină prin proccesul de liofilizare. Pulberile obținute diferă între ele prin tipul de extract, una fiind cu un extract apos din orezul negru integral și cealaltă cu un extract etanolic  obținut dintr-o fracțiune din făina de orez negru, fracție care a fost obținută prin cernerea printr-o sită cu ochiuri de 180 mm. Cele două pulberi sunt bogate în fitochimice valoroase, eficiența de încapsulare fiind de până la 80% pentru ambele. Pulberile au fost caracterizate în ceea ce privește activitatea antioxidantă, conținutul total de polifenoli, conținutul total de flavonoide și conținutul total de antociani. Mai mult, structura și morfologia celor două pulberi au fost vizualizate cu microscopie confocală, această tehnică dezvăluind prezența compușilor biologic activi și prezența bacteriilor lactice (Lactobacillus casei) în matricea biopolimerului. Pulberile au prezentat o activitate antioxidantă remarcabilă de aproximativ 50 mM Trolox/g D.W. În ceea ce privește digestibilitatea in vitro, matricele complexe ale pulberilor au afișat protecția antocianilor în condiții gastrice, permițând astfel eliberarea lor în sucul intestinal. În plus, stabilitatea fitochimică a pulberilor a fost determinată și în timpul depozitării, astfel încât valorile activității antioxidante să fie constante. Rezultatele au evidențiat faptul că pulberile din orez negru obținute pot fi considerate suplimente alimentare funcționale datorită conținutului ridicat de compuși bioactivi și concentrației mari de bacterii lactice, care pot aduce numeroase beneficii pentru sănătatea umană.

Topping pentru deserturi cu activitate antioxidantă și conținut crescut de fibre

Topping pentru deserturi cu activitate antioxidantă și conținut crescut de fibre

Sosurile dulci sunt folosite cu preponderență la preparatele de tip desert cum ar fi înghețata, gogoșile sau clătitele și are ca scop îmbunătățirea caracteristicilor senzoriale ale preparatelor precum: culoarea, gustul sau aroma. Compoziția toppingurilor de pe piață este formată preponderent din zahăr și sirop de glucoză-fructoză, conținând de asemenea și conservanți și coloranți de sinteză chimică care consumați în cantități mari pot produce efecte negative asupra organismului uman. Cojile de vinete reprezintă o sursă importantă de antociani, cu funcționalitate ridicată datorită potențialului antioxidant și colorant. Toppingul se obține din următoarele ingrediente: ciocolată albă, lapte de vacă, zahăr, amidon din porumb, sare, acid citric și pudra din cojile de vinete. Pudra reprezintă o sursă de antioxidanți naturali respectiv polifenoli, flavonoide și antociani, cu potențiale efecte benefice asupra organismului uman, ce contribuie la îmbunătățirea culorii produsului. Totodată, crește conținutul de fibre datorită conținutului de poliglucide folosite ca matrice de încapsulare. Astfel, utilizarea pudrei ca ingredient funcțional în sosul pentru deserturi duce la substituirea antioxidanților și coloranților sintetici cu cei naturali prezenți în cojile de vinete care prezintă un potențial antioxidant ridicat și sunt lipsiți de toxicitate.

 

Model integrat de obtinere a unui produs inovativ destinat persoanelor cu afectiuni metabolice – AmberCaps

Model integrat de obtinere a unui produs inovativ destinat persoanelor cu afectiuni metabolice – AmberCaps

Acidul succinic este un compus organic cu o vastă aplicabilitate în diverse industrii (ex. intermediar în sinteza materialelor biodegradabile, aditiv alimentar  excipient în produse farmaceutice, etc.), iar cererea lui pe piață depășește 1,6 milioane de tone/an.

Dezvoltarea unui nou produs funcțional sub forma unor pulberi extrafine destinate sectorului alimentar și/sau farmaceutic ar aduce numeroase beneficii, printre care facilitarea integrării acidului succinic în diverse produse alimentare funcționale destinate persoanelor care întâmpină probleme de sănătate legate de metabolismul glucidic, acidul succinic și derivați ai acestuia fiind stimulatori naturali în biosinteza de insulină; un alt beneficiu al acidului succinic microîncapsulat este dat de stabilitatea acestuia în matricea protectoare de natură biopolimerică ceea ce îi conferă o eliberare controlată la nivelul intestinului, crescându-i astfel biodisponibilitatea.

 Din punct de vedere alimentar, acidul succinic este cunoscut ca aditiv E363 fiind utilizat ca regulator de aciditate, agent de conservare și de aromatizare; din punct de vedere farmaceutic, acidul succinic este utilizat ca excipient atât în formularea unor produse cosmetice, cât și în formularea de diverse produse medicamentoase; din punct de vedere al fiziologiei umane, acidul succinic joacă un rol foarte important în metabolismul glucidic fiind direct implicat în ciclul acizilor tricarboxilici, și în același timp fiind esențial în stimularea celulelor pancreatice β de a sintetiza insulină, iar diferite formulări ale acidului succinic (monoetil-esteri) sunt utilizate în tratarea diabetului de tip 2.

      AmberCaps vine cu propunerea obținerii unui nou ingredient multifuncțional formulat sub aspectul unei pulberi extrafine care să conțină acid succinic, și care să poate fi utilizat cu ușurință în dezvoltarea de produse alimentare și/sau farmaceutice noi, cu impact benefic asupra sănătății umane datorită eliberării controlate la nivel intestinal a compusului microîncapsulat. Originalitatea şi inovaţia proiectului de față constă în faptul că acidul succinic este formulat sub aspectul unui pudre funcționale făcându-l disponibil ca atare și nu sub forma unor derivați succinici, produs care poate fi integrat cu ușurință în diverse matrici alimentare sau în diferite produse farmaceutice destinate persoanelor ce prezintă dereglări ale metabolismului glucidic, în special persoanelor afectate de diabet de tip II sau de obezitate.  

Procedeu de cultivare a levurilor Rhodotorula gracilis

Procedeu de cultivare a levurilor Rhodotorula gracilis

Proiectul  se referă la biotehnologiile microbiene, în special la procesul de creștere a conținutului de proteine ​​și aminoacizi esențiali din biomasa levurilor Rhodotorula gracilis.

Esență: Procedeul, conform invenției, prevede obținerea suspensiei de levuri a tulpinii Rhodotorula gracilis CNMN-Y-30 crescute timp de 24 de ore pe mediu YPD, inocularea suspensiei în concentrație de 5% volum și cultivarea pe mediul YPD cu adăugarea nanoparticulelor ZnO cu dimensiunea de 50 nm în concentrație 20.0-70.0 mg/L, la temperatura 28…300C cu agitare continuă la 180…200 rot/min în decurs de 72 ore, totodată mediul nutritiv conține, g/L: peptonă – 20,0; glucoză – 20,0; extract de drojdie – 10 ml; apă potabilă – 1.0 L, pH 5.5.

Avantaj: Rezultatul tehnic al invenției constă în creșterea semnificativă a conținutului de proteine ​​și aminoacizi esențiali cu 32% -89% în biomasa levuriană comparativ cu controlul și reducerea timpului de cultivare până la 72 de ore.

Domenii de aplicare: Industria alimentară, Medicină – Sănătate-Cosmetice și industria farmaceutică

Procedeu de extragere a manoproteinelor din sedimentele levurilor de bere

Procedeu de extragere a manoproteinelor din sedimentele levurilor de bere

Invenția se referă la biotehnologiile microbiene, în special la un procedeu de extragere a manoproteinelor din sedimentele levuriene din industria berii cu potențial înalt de aplicare în industria alimentară în calitate de agenţi de îngroşare şi gelifianţi în producerea maionezei, siropurilor şi gemurilor.

Esența: Procedeul conform invenţiei include, utilizarea biomasei de levuri de bere decongelate (30 g) care se amestecă cu 30 ml soluţie tampon fosfat de sodiu (raport 1:1), apoi se supune autolizei la +37°C sau +45°C timp de 8 ore, cu agitare periodică, apoi se efectuează centrifugarea şi prelucrarea sedimentelor restante cu soluţie 1N NaOH (raport 1:5) la temperatura de 80±5°C timp de 2 ore, centrifugarea la 3500 rot./min. timp de 15 minute, supernatantele alcaline obţinute se sedimentează cu alcool etilic 96% în volum 1:2  (se sedimentează fulgi de culoare alb-bej cu consistenţă vâscoasă). Standardizarea manoproteinelor obținute.

Avantajul invenţiei constă în elaborarea unui procedeu de extracţie a manoproteinelor din sedimentele levuriene de la producerea berii, care permite obţinerea cu 7-16% manoproteine mai multe faţă de soluţia cea mai apropiată, utilizarea deşeurilor industreale, reducerea timpului de autoliză, temperaturii şi cantităţii de alcool etilic utilizat.

Domenii de aplicare: Industria alimentară, Oenologie, Medicină  și Zootehnie.

Rezultatele au fost obținute în cadrul Proiectului 20.80009.5107.16 „Preparate microbiene biologic active noi pentru majorarea potenţialului reproductiv şi productiv al animalelor de interes zootehnic”, finanțat de ANCD.

SOLUȚII INOVATIVE PRIVIND DIVERSIFICAREA GAMEI DE PRODUSE DE PANIFICAȚIE FUNCȚIONALE CU STABILITATE MICROBIOLOGICĂ EXTINSĂ

SOLUȚII INOVATIVE PRIVIND DIVERSIFICAREA GAMEI DE PRODUSE DE PANIFICAȚIE FUNCȚIONALE CU STABILITATE MICROBIOLOGICĂ EXTINSĂ

Inovația vizează îmbunătățirea proprietăților funcționale și a conservabilității produselor de panificație fără gluten prin utilizarea de aluaturi acide (ingrediente obținute prin fermentații controlate) pe bază de năut, quinoa și hrișcă.

Adaosul aluaturilor acide, fermentate cu tulpini de bacterii lactice sau cu microorganisme din consorții de culturi artizanale, în rețetele produselor de panificație contribuie la îmbunătățirea funcționalității acestora prin intermediul compușilor biologic activi (flavonoide și polifenoli). Astfel, produsele finite obținute prezintă proprietăți antioxidante superioare, cu efecte benefice asupra sănătății consumatorilor, fără a omite avantajele determinate de amidonul rezistent și greu digerabil, fracțiuni care au fost de asemenea identificate în produsele de panificație fără gluten obținute. 

Totodată s-a demonstrat efectul benefic al utilizării aluaturilor acide asupra termenului de valabilitate al pâinii, prin inhibarea sau întârzierea mucegăirii. Inovația acestui studiu constă în utilizarea granulelor de kefir de apă în procesul de fermentație al unui amestec original de făinuri aglutenice de năut, quinoua si hrișcă. Culturile starter utilizate sunt culturi nou-izolate, care au fost selecționate în acest scop, fiind incluse în Colecția de microorganisme MIUG.

Abordare tehnologică integrată pentru dezvoltarea unui produs sustenabil si inteligent – ASTRO

Abordare tehnologică integrată pentru dezvoltarea unui produs sustenabil si inteligent – ASTRO

Din cele mai vechi timpuri, cerealele reprezintă hrana de bază în alimentația umană din întreaga lume. Grâul (Triticum aestivum L. și Triticum durum L.) este o cereală foarte cultivată (> 218 milioane ha), fiind cea mai consumată mâncare, cu o producție anuală mondială de >717 milioane tone în 2017. Ovăzul (Avena sativa L.) , chiar dacă este consumat în cantități mai mici, are o tendință de creștere a producției (>25 de milioane de tone în 2017) datorită recunoașterii sale ca aliment sănătos, cu conținut ridicat de compuşi bioactivi. Creșterea producției de făină în vederea satisfacerii nevoilor populației globale crescânde este de o îngrijorare majoră datorită sub-produselor industriale generate. Raportul „European Flour Millers” din 2016 a subliniat că în Europa sunt prelucrate peste 45 de milioane de tone/an de grâu și ovăz, care generează peste 6,5 milioane de tone de tărâțe utilizate doar în  hrana animalelor.

Progresele recente în domeniul biotehnologiei si cel alimentar asigură că sub-produsele rezultate în urma procesării industriale a alimentelor sunt percepute ca o sursă bogată de compuși bioactivi. Tărâțele abundă în compuși valoroși (de exemplu, fibre dietetice, minerale, vitamine, polifenoli sau fitosteroli) cu un impact pozitiv asupra stării de sănătate. Compușii fenolici majoritari care se regăsesc în tărâțele de grâu și tărâțele de ovăz aparțin subclaselor de acizi fenolici și flavonoizi. Acizii fenolici sunt reprezentați în procente ridicate de acidul ferulic, acidul cafeic, acidul vanilic, acidul p-coumaric, acidul sinapic, acidul dihidroxibenzoic și avenantramidele (2c, 2p, 2f). Ovăzul este singura sursă naturală de avenantramide solubile în apă (alcaloizi care conțin grupari fenol) cu o capacitate antioxidantă foarte puternică in vitro și in vivo. Tărâțele de grâu și tărâțele de ovăz sunt printre cele mai ieftine surse naturale de compuşi fenolici, dar cu biodisponibilitate redusă. Motivul principal pentru biodisponibilitatea lor scăzută provine din poziția lor structurală fiind esterificată sau legată covalent de arabinoxilan; doar compuşii liberi și unii conjugaţi sunt accesibili și absorbiţi la nivelul intestinului subțire.

Având în vedere aceste limitări, o strategie prioritară vizează eliberarea compuşilor fenolici legați de fibre, înainte de consum, pentru un efect crescut asupra sănătății, datorită bioaccesibilității ridicate a compușilor, printr-o abordare tehnologică integrată.

Necesitatea abordărilor de pre-tratament este deosebit de importantă pentru a produce enzime. Producția de enzime microbiene necesită o cunoaștere detaliată a metodelor de pretratare care ar trebui aplicate tărâțelor  înainte de începerea fermentației pentru a produce enzime microbiene în vederea eliberarării compușilor bioactivi (de exemplu, măcinarea pentru reducerea dimensiunii prin formarea de pulbere ultrafină rezultând o creștere a suprafeței accesibile pentru conversia celulozei în glucoză; descompunerea cu ultrasunete a rețelei complexe de polimerizare în biomasă, facilitând astfel o degradare enzimatică mai bună). Pre-tratamentele integrate implică ultrasunete (metodă fizică) combinate de exemplu cu apă fierbinte pentru o accesibilitate îmbunătățită a fracțiunilor bogate în celuloză de către microorganisme.  Astfel de abordări nu necesită utilizarea de reactoare sau substanțe chimice rezistente la coroziune, iar formarea compușilor toxici este absentă. 

Privind din perspectiva biotehnologiilor alimentare, bioprocesarea prin fermentația pe substrat solid (FSS) câștigă popularitate datorită impactului pozitiv economic și asupra mediului. Procesul de fermentaţie de către microorganisme a fost folosit de secole pentru a crește caracterul nutrițional al alimentelor și multe studii folosesc diferite sub-produse/reziduuri ca substrat pentru creșterea microorganismelor. Enzimele produse de microorganisme în condițiile unei fermentaţii pe substrat solid pot fi utilizate pentru a îmbunătăți eliberarea de compuşi fenolici și fibre din matricele cerealelor. Aceste enzime sunt capabile să taie legăturile chimice, crescând accesibilitatea și activitatea biologică a acestora. FSS este superioră fermentației lichide datorită productivității mai mari, a apei și a cerințelor de energie mai reduse, aerarea ușoară, cerere mai mică de sterilitate, asemănare cu habitatul natural al microorganismelor, utilizarea reziduurilor agro-industriale ieftine ca substraturi solide și impactul pozitiv asupra mediului.

S-a dorit construirea și evaluarea unui sistem biotehnologic atractiv, folosind S. cerevisiae (drojdia de panificaţie) ca sursa de microorganism GRAS și ieftin în condițiile FSS, cu scopul final de îmbunătățire a conținutului și compoziției fenolice, și activitatii biologice a tărâţelor de grâu şi ovăz derivate industrial.

Aspectul inovativ al prezentului proiect vizeaza îmbunătățirea bioaccesibilitatii conținutului fenolic și a fibrelor din tărățele de grâu și de ovăz prin intermediul unei abordări tehnologice integrate (pretratament și fermentație) în vederea formulării unui prototip de produs alimentar sustenabil (ASTRO) ce asociază inteligent biodisponibilitatea și sinergismul compușilor de interes, susținând sănătatea umană printr-un consum de fibre adecvat și ingerare de compuși antioxidanți eficienți.

Proiectul propus s-a bazat pe studii preliminare de cercetare și modele experimentale de tratamente și FSS asupra tărâțelor de grâu și de ovăz, a căror rezultate au fost publicate în jurnale ISI Q1. Totodată, prototipul ASTRO a fost realizat la nivel de laborator împreună cu studenții care au participat la Simpozionul Științific Studențesc USAMV 2019, unde au primit premiul I.

Model experimental de reducere a carbohidraților din produsele alimentare fermentate cu obținere de polioli de către culturi selecționate de bacterii lactice acide –FreeSugar–

Model experimental de reducere a carbohidraților din produsele alimentare fermentate cu obținere de polioli de către culturi selecționate de bacterii lactice acide –FreeSugar–

            Zahărul nu acționează doar ca sursă principală de carbon și energie pentru majoritatea tipurilor de celule, joacă și roluri importante în metabolism, creștere, rezistență la stres, dezvoltarea bacteriilor, drojdiilor, plantelor și animalelor. Cu toate acestea, un exces de zahăr în dieta umană este puternic asociată cu un risc crescut de obezitate, boli de inimă, diabet și carii dentare. În ultimele decenii, numărul persoanelor care se confruntă cu obezitate și diabet a crescut considerabil în întreaga lume. Prevalența globală a obezității a crescut de trei ori în ultimii 45 de ani. După cum a fost raportat de către Federația Internațională pentru Diabet (IDF), diabetul afectează în prezent peste 425 de milioane de persoane (20-79 ani) la nivel mondial. Se preconizează că numărul persoanelor care trăiesc cu diabet o să crească la aproximativ 629 milioane până în 2045. Aproximativ 79% dintre persoanele care au diabet trăiesc în țări cu venituri medii și mici, țări pentru care de asemenea utilizarea subproduselor agroalimentare și crearea unei sustenabilități nu reprezintă un interes. În ciuda faptului că excesul de zahăr este puternic asociat cu un risc crescut de boli cardiometabolice, gustul de dulce este unul important pentru oameni, deoarece induce sentimenul de fericire în creier. Având în vedere asocierea dintre consumul de zahăr în exces și riscul de îmbolnăvire, este recomandat ca populația să consume alimente sănătoase și slab calorice, fără adaos de zahăr. Paradoxal, înlocuirea zahărului cu alți îndulcitori artificiali nu satisface în totalitate necesitatea consumatorilor. O soluție de reducere a cantității de carbohidrați ar fi utilizarea de îndulcitori naturali cu metabolizare scăzută, glicemică scăzută, cum sunt poliolii (eritritolul sau manitolul), cu potențial mare în industria alimentară și în domeniile medicale.

            Eritritolul (E968) a fost descoperit în 1848 și este utilizat în mod legal atât în UE, cât și în SUA. Eritritolul este utilizat în prezent ca ingredient în multe produse, inclusiv învelișuri alimentare, produse de patiserie, lapte fermentat, produse glazurate, bomboane și ciocolată. Eritritolul este în creștere în popularitate și, de fapt, peste 20.000 de tone au fost folosite în întreaga lume în anul 2006. Se estimează că producția de eritritol va fi evaluată la 150 milioane $ până în 2023, de la 81 milioane $ în 2017, o creștere demențială.

            Manitolul (E421) a fost autorizat de Food and Drug Administration (FDA) în 1972, cu peste 3200 de cereri de autorizare. Manitolul poate fi folosit ca îndulcitor pentru băuturi (cafea, băuturi răcoritoare sau sucuri naturale), prăjituri dulci și la fabricarea produselor cosmetice. Proprietățile senzoriale sunt apropiate de zaharoză. Eritritolul și manitolul sunt între 50–80% dulci comparativ cu zaharoza și oferă un efect de răcire după înghițire, adesea utilizate pentru a masca gustul amar.

            În paralel, subprodusele agroalimentare sunt o povară pentru producători, crescând prețul produsului final, iar eliminarea lor reprezintă o problemă din punctul de vedere al poluării mediului. Exemplul practic este reprezentat de producția globală de mere, aceasta s-a ridicat la 83,1 milioane de tone în 2017, China producând 50% și Europa (inclusiv Turcia) 17% din total. Alți producători importanți cu 3-5% din totalul mondial au fost Statele Unite, Turcia și Polonia. Creșterea industriilor horticole din întreaga lume generează cantități uriașe de deșeuri de fructe (25%–40% din totalul fructelor procesate). Aceste subproduse pot fi o sursă de carbon pentru bacteriile lactice acide (BLA), în special polizaharide din peretele celular și alte molecule bioactive funcționale importante, cum ar fi proteinele, vitaminele și mineralele. Importanța acestor subproduse este uneori neglijată fără a se valorifica. Acest model experimental a analizat calitativ şi cantitativ reziduurile de măr rezultate de la obținerea sucurilor presate la rece în vederea valorificării acestora și s-au utilizat în proporție de 5% și 10% ca înlocuitor la făina de grâu în vederea creșteri valorii nutriționale a produselor de panificație și patiserie.

            Aspectul inovativ al proiectului constă în: (i) valorificarea subproduselor provenite din procesarea merelor – conceptul în sine poate fi aplicat și pentru alte subroduse, (ii) microîncapsularea unor culturi de microorganisme prin metoda „spray drying”, microorganisme „food grade” cum sunt BLA, capabile să reducă carbohidrații cu producție de eritritol și manitol. Microîncapsularea este un proces tehnologic prin care se urmăreşte protejarea microorganismelor prin aplicarea unui strat protector pentru a prelungi perioada de viață, protejate de fenomenul foto-degradării pe parcursul păstrării, astfel, se va putea asigura livrarea unor pachete „ready to use” sub forma unor pudre simple și ușor de utilizat atât la nivel industrial cât și pentru consumatorul casnic.

            Statusul actual al ideii se bazează pe studii preliminare de cercetare, a căror rezultate au fost publicate într-un jurnal ISI privind utilizarea unor procese biotehnologice pentru fermentarea subroduselor din industria agroalimentară pentru obținerea de eritritol și manitol (articol ştiinţific în „Critical Reviews in Biotechnology” cotat cu un factor de impact 8.429). De asemenea, rezultatele cu privire la integrarea culturilor selecționate de BLA testate pe parcursul a 72 ore de fermentație controlată având diferite mixuri de făină de grâu și subprodus de măr au fost testate la nivel de laborator cu rezultate promițătoare și urmează a fi publicate în jurnale Q1, ISI.