LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

18
1 RAPORT PROIECT ETAPA a 2-a LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE BIOTEHNOLOGICE DIN REZIDUURI NATURALE AGRO- INDUSTRIALE CU APLICATII ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ Rezumat: În cadrul acestei etape cei doi parteneri USAMV și CENCIRA au avut în vedere asigurarea calității produsului (licopen si beta caroten), prin caracterizarea calității compușilor extrași și integrarea lor in matrici alimentare si studiul fezabilității produsului pentru dezvoltarea experimentală. Au fost derulate subactivități de analiză chimică utilizând tehnici de înaltă performanță și integrarea compușilor în produse alimentare dezvoltate prin tehnici de gastronomie moleculară. Diseminarea rezultatelor s-a efectuat prin publicarea unui studiu original în revista Microbial Cell Factories (Q1). Activitate 2.1 Asigurarea calității produsului Asigurarea calității β-caroten-ului și a licopenului produși în urma utilizării substratului de glicerol ca sursă de carbon alternativă la glucoză în mediul de fermentație de către tulpina Blakeslea trispora, s-a realizat respectându-se cerințele legislative actuale, respectiv al Regulamentului (CE) nr. 258/97 al Parlamentului European și al Consiliului din 27 ianuarie 1997 privind alimentele și ingredientele alimentare noi. Conform Regulamentului, ingredientul nou, nu trebuie să prezinte pericol pentru consumatori, să inducă în eroare consumatorul sau să difere de alimentele sau ingredientele alimentare pe care se urmărește să le înlocuiască, astfel încât consumul lor normal să fie din punct de vedere nutritiv avantajos pentru consumator. Pentru îndeplinirea acestor cerințe s-au realizat teste pentru asigurarea calității produsului. Una dintre aceste etape este reprezentată de stabilitatea și perioada de valabilitate în timpul depozitării.

Transcript of LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

Page 1: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

1

RAPORT PROIECT ETAPA a 2-a

LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE BIOTEHNOLOGICE DIN REZIDUURI NATURALE AGRO-

INDUSTRIALE CU APLICATII ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Rezumat:

În cadrul acestei etape cei doi parteneri USAMV și CENCIRA au avut în vedere asigurarea

calității produsului (licopen si beta caroten), prin caracterizarea calității compușilor extrași și

integrarea lor in matrici alimentare si studiul fezabilității produsului pentru dezvoltarea

experimentală. Au fost derulate subactivități de analiză chimică utilizând tehnici de înaltă

performanță și integrarea compușilor în produse alimentare dezvoltate prin tehnici de gastronomie

moleculară. Diseminarea rezultatelor s-a efectuat prin publicarea unui studiu original în revista

Microbial Cell Factories (Q1).

Activitate 2.1 Asigurarea calității produsului

Asigurarea calității β-caroten-ului și a licopenului produși în urma utilizării substratului de

glicerol ca sursă de carbon alternativă la glucoză în mediul de fermentație de către tulpina

Blakeslea trispora, s-a realizat respectându-se cerințele legislative actuale, respectiv al

Regulamentului (CE) nr. 258/97 al Parlamentului European și al Consiliului din 27 ianuarie 1997

privind alimentele și ingredientele alimentare noi.

Conform Regulamentului, ingredientul nou, nu trebuie să prezinte pericol pentru

consumatori, să inducă în eroare consumatorul sau să difere de alimentele sau ingredientele

alimentare pe care se urmărește să le înlocuiască, astfel încât consumul lor normal să fie din punct

de vedere nutritiv avantajos pentru consumator.

Pentru îndeplinirea acestor cerințe s-au realizat teste pentru asigurarea calității produsului.

Una dintre aceste etape este reprezentată de stabilitatea și perioada de valabilitate în timpul

depozitării.

Page 2: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

2

Producerea eficientă a licopenului de către B. trispora se realizează în prezența unor

inhibitori de licopen-ciclază cum ar fi imidazolul, acidul nicotinic, piperidină, trietilamină,

creatinină, piridină sau piperonil butoxid, care au fost adăugați numai la concentrații scăzute fiind

ușor eliminat din licopen pentru a îndeplini cerințele privind securitatea alimentară. Mai mult,

inhibitorii de licopen-ciclază nu reduc fluxul metabolic al licopenului și nu limitează sinteza

licopenului în B. trispora. Inhibitorii utilizați în cazul nostru au fost imidazol, fiind introduși în

mediul de fermentație în concentrații de la 0,2 g/L la 0,8 g/L cunoscute ca inhibând activitatea

enzimatică a licopen-ciclazei și promovând acumularea de licopen. Folosind concentrații scăzute

de inhibitor (0,2-0,3 g/L), calea biosintetică nu a fost complet inhibată la etapa de licopen-ciclază,

ceea ce a permis o acumulare ridicată de β-caroten și γ-caroten. O scădere notabilă a β-carotenului

și γ-carotenului și o mare îmbunătățire a producției de licopen s-au obținut prin creșterea

concentrațiilor de inhibitor la 0,8 g/L. Concentrațiile de inhibitori mai mari de 0,8 g/L au afectat

creșterea biomasei și au redus drastic producția de licopen. Această concentrație se încadrează în

limitele de utilizare stabilite de legislație, rezultând astfel un efect inhibitor bun.

Un alt criteriu de asigurare a calității licopenului o constituie gradul de puritate, astfel

licopenul obținut are o puritate peste 96 % și cantități minore de alți compuși de tip carotenoid

înrudiți. Licopenul se prezintă fie sub forma unei pudre într-o matrice corespunzătoare, fie ca

dispersie uleioasă. Culoarea este roșu-închis sau roșu-violet iar protecția antioxidativă este

asigurată.

Licopenul obținut poate fi utilizat ca ingredient alimentar în diferite produse alimentare

cum sunt băuturi pe bază de sucuri din fructe sau legume, băuturi destinate compensării consumu-

lui energetic în urma efortului muscular intens, în special la sportivi, cereale pentru micul dejun,

grăsimi și sosuri, pâine, alte suplimente alimentare, etc, adăugându-se în limitele prevăzute de

REGULAMENTUL DE PUNERE ÎN APLICARE (UE) 2017/2470 AL COMISIEI din 20

decembrie 2017 de stabilire a listei cu alimente noi a Uniunii în conformitate cu Regulamentul

(UE) 2015/2283 al Parlamentului European și al Consiliului privind alimentele noi.

Page 3: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

3

Tabel 1.Licopen din Blakeslea trispora: Condițiile în care poate fi utilizat alimentul nou

Categorie specifice de alimente Nivelurimaxime

Băuturipebazăsucuridefructe/legume(inclusivconcentrate)

2,5mg/100g

Băuturidestinatecompensăriiconsumu-luienergeticdincursulefortuluimuscu-larintens,înspeciallasportivi

2,5mg/100g

Înlocuitoriaiuneidietetotalepentrucontrolulgreutății,astfelcumsuntdefi-nițiînRegulamentul(UE)nr.609/2013șiînlocuitoriaiuneimesepentrucontro-lulgreutății

8mg/porție

Cerealepentrumiculdejun 5mg/100g

Grăsimișisosuri 10mg/100g

Supe,alteledecâtsupadetomate 1mg/100g

Pâine(inclusivprodusedepanificațiecrocante) 3mg/100g

Alimentedestinateunorscopurimedi-calespeciale,astfelcumsuntdefiniteînRegulamentul(UE)nr.609/2013

Înconformitatecunecesitățilenutrițio-nalespecificepersoanelorcăroralesuntdestinateprodusele

Suplimentealimentare,astfelcumsuntdefiniteînDirectiva2002/46/CE

15mg/zi

Un alt compus de valoare obținut în urma utilizării glicerolului ca substrat de fermentație

de către B.trispora este β-carotenul.

Page 4: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

4

Cu scopul obținerii unui bun randamnet de β-caroten, nu au fost adăugați inhibitorii de

licopen-ciclază, realizându-se teste de stabilitate pe acest metabolit obținut în urma fermentației

microbiene. β-carotenul este insolubil în apă, dar slab solubil în ulei la temperatura camerei, ceea

ce face dificilă incorporarea în matricele alimentare. În plus, β-carotenul este sensibil la lumină,

căldură și oxigen, ceea ce limitează utilizarea acestuia în industria alimentară. Pentru a investiga

stabilitatea β-carotenului în timp în diferite condiții, au fost necesari mai mulți pași detaliați mai

jos.

Pașii au constat în:

1.Pregătirea nanoemulsiilor de β-caroten;

2. Expunerea nanoemulsiilor la diferite condiții de depozitare (lumină, întuneric,

temperatură diferită)

3. Extracția β-carotenului din nanoemulsie

4. Cantitatea de β -caroten prin HPLC

1.1. Pregătirea nanoemulsiilor de β-caroten (nanoemulsia ulei-în-apă)

Materialele utilizate pentru preparare au fost : β-caroten, apă pură, Tween 80, ulei de nucă

de cocos, ulei de soia. Nanoemulsia a fost preparată utilizând un amestec de ulei din nucă de cocos

și ulei de soia la care s-a adăugat 15% β-caroten sub formă de fază dispersată. Acest amestec a fost

amestecat la 1000 rpm timp de 10 minute. După aceasta, soluția uleioasă a fost amestecată cu o

soluție apoasă într-un raport de 3 :97. Soluția apoasă constă din apă ultra pură cu 12% Tween 80

și este utilizată ca fază continuă. Amestecul celor două faze a fost realizat sub presiune înaltă.

Figura 1 prezintă imagini reprezentative ale procesului de preparare a nanoemulsiilor. Cantitatea

inițială de β-caroten în nanoemulsie a fost de 4500µg / ml.

Page 5: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

5

Fig.1 Soluție uleioasă cu 15% β-caroten (stânga) și nanoemulsie (dreapta)

1.2. Expunerea nanoemulsiilor la diferite condiții de depozitare Pentru a investiga stabilitatea β-carotenului s-au efectuat studii în diferite condiții de

depozitare a nanoemulsiei. Prin urmare, depozitarea la temperatură diferită de 40°C, 25°C, 37°C

la lumină și întuneric au fost mimate, iar durata de păstrare a β-carotenului în nanoemulsie a fost

măsurată după 1 zi, 3 zile, 1 săptămână și 14 săptămâni de depozitare.

Stabilitatea microbiană

Stabilitatea microbiană în timpul depozitării a fost determinată folosind metode

microbiologice uzuale. Numărul total de germeni a fost identificat utilizând agar nutritiv. 1 ml de

nanoemulsie s-a diluat în serie și s-a amestecat cu 10 ml de mediu (agar nutritiv). Plăcile Petri au

fost incubate la 37°C timp de 24 de ore. După perioada de incubare, numărul unităților formatoare

de colonii a fost calculat și rezultatele au fost exprimate ca UFC/ml. Numărul total de drojdii și

mucegaiuri au fost identificate utilizând mediul DG18. 1 ml de extract s-a diluat și s-a amestecat

cu 10 ml de mediu DG 18. Plăcile Petri au fost incubate la 24°C timp de 5 zile. După perioada de

incubare, numărul de unități care formează colonii a fost calculat și rezultatele au fost exprimate

ca UFC/ml.

1.3. Extracția β-carotenului din nanoemulsie

Extracția a fost realizată folosind ca solvent un amestec de eter de petrol, acetat de etil și

metanol (1: 1: 1, v /v /v). 1 ml de probă a fost extras cu 3 ml solvent (1:1) , această procedură a

fost repetată de trei ori). Trei extracții s-au dovedit a fi suficiente pentru a extrage toate

carotenoidele. Faza eterică a fost colectată, uscată pe sulfat de sodiu anhidru și apoi evaporată la

sec, sub vid, utilizând un evaporator rotativ la 35°C. După uscare sub vid, proba a fost preparată

Page 6: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

6

pentru analiza HPLC. Figura 2 prezintă câteva imagini reprezentative în timpul procesului de

extracție.

Figura 2. Imagini reprezentative în timpul procesului de extracție

Astfel s-a observat ca stabilitatea β-carotenului este puternic influențată de lumină și

temperatură, acestea având un rol esențial în degradarea beta-carotenului. O scădere semnificativă

a cantității de beta-caroten din cantitatea inițială de nanoemulsie este observată chiar și după o zi

de stocare la lumină la 40°C (aproximativ 2/3 din cantitatea degradată într-o oră). Cantitatea de

beta-caroten observată în proba stocată într-o zi la lumină la 40°C este doar puțin mai mică decât

cea observată în probă, stocată o oră în aceleași condiții. După o depozitare de 3 zile, s-au observant

diferențe semnificative.

În ceea ce privește analiza microbiană, drojdiile și mucegaiurile au fost detectate așa cum

se aștepta din cauza activității apei, crescând atunci când probele au fost păstrate la temperatura

camerei. Rezultatele sunt detaliate mai jos, în Tabelul 1.

1.4. Cuantificarea beta-carotenului prin HPLC.

Metoda aleasă pentru cuantificarea carotenoidelor este cromatografia lichidă de înaltă

performanță (HPLC). Astfel, analizele HPLC s-au efectuat pe un sistem Agilent Technology 1200

cu un sistem de livrare a pompei binare și un detector de diode-array (DAD). Nucleodur 300-5

C18 coloană (250 x 4,6 mm, 5 pm) (Macherey-Nagel, Germania). Faza mobilă utilizată pentru

eluarea amestecurilor a fost formată din acetonitril: apă (9: 1, v / v) cu 0,25% trietilamină (A) și

acetat de etil cu 0,25% trietilamină (B). Gradientul a început cu 90% A la 0 min până la 50% la 10

min. Procentul de A scade de la 50% la 10 min la 10% A la 20 min. Debitul a fost de 1 ml / min și

Page 7: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

7

cromatogramele au fost monitorizate la 450 nm cu un detector DAD. Eluarea a fost efectuată la

temperatura ambiantă.

Nr.

crt.

Probă Concentrație (µg/ml)

Număr Total de germeni ufc / mL

Număr total de drojdii și mucegaiuri

ufc/ mL

1 1 zi păstrare la 40C 1405.84 absent 2

2 3 zile păstrare la lumină 40C 959.06 absent 2

3 1 săptămână păstrare la lumină 40C 594.32 absent 2

4 14 săptămâni păstrare la lumină 40C 0 absent absent

5 1 zi stocare la întuneric la 40C 1935.98 absent 2

6 3 zile păstrare la întuneric 40C 1159.59 absent 2

7 1 saptămână păstrare la întuneric la 40C 819.45 absent 2

8 14 săptămâni păstrare la întuneric la 40C 12.05 absent 1

9 1 zi păstrare la lumină la 250C 1275.92 absent 2

10 3 zile păstrare la lumină la 250C 723.46 absent 12

11 1 săptămână păstrare la lumină la 250C 458.19 absent 14

12 14 săptămâni păstrare la lumină la 250C 0 absent 11

13 1 zi păstrare la întuneric la 250C 1456,76 absent 2

14 3 zile păstrare la întuneric la 250C 860.64 absent 3

15 1 săptămână păstrare la întuneric la 250C 518.05 absent 3

16 14 săptămâni păstrare la lumină la 250C 16.02 absent 1

17 1 zi păstarre la lumină la 370C 976,76 absent 2

18 3 zile păstrare la lumină la 370C 384.89 absent 6

19 1 săptămână păstrare la lumină la 370C 372.68 absent 6

20 14 săptămâni păstrare la lumină la370C 0 absent 15

Page 8: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

8

Figura 3 Cromatograma HPLC a β-carotenului standard; Rt = 15,42 min Pentru determinarea cantitativă a β-carotenului în probele analizate, a fost construită o

curbă de etalonare folosind standardul de β-caroten. În acest scop s-au preparat șapte concentrații diferite și s-au injectat în sistemul HPLC Agilent 1200 (în aceleași condiții ca și probele) și s-au măsurat suprafețele vârfurilor.

Tabel 2. Curba de calibrare pentru β-caroten.

Nr. crt.

Concentratie (µg/ml)

Zona (mAU)

1

1500

808.5

2

1250

660

3

1000

515

4

750

358

5

500

204

6

250

82

7

100 21

Page 9: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

9

Figura 4. Curba de calibrare pentru beta-caroten

Curba de calibrare a fost obținută cu ecuația y = 0.573x-59.544, R2 = 0.9975. Pe baza acestei ecuații matematice a fost calculată cantitatea de β-caroten din probele analizate. Cromatogramele obținute din fiecare model experimental sunt prezentate mai jos:

Fig. 5,6. Cromatogramele HPLC a β-carotenului după o oră de depozitare (stânga), respectiv o zi (dreapta), la lumină la 4 ° C.

Page 10: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

10

Fig.7,8. Cromatogramele HPLC a β-carotenului după 3 zile de depozitare în întuneric la 25 ° C (stânga), respectiv 40C (dreapta).

Fig.9, 10, 11. Cromatogramele HPLC a β-carotenului după 3 zile de depozitare la lumină la 4 ° C (stânga), respectiv 25 ° C (dreapta) și 37 ° C (stânga jos).

Fig. 12, 13, 14. Cromatogramele HPLC a β-carotenului după 1 săptămână de depozitare în lumină la 4 ° C (stânga), 250C (dreapta), 370C (stânga jos).

Page 11: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

11

Fig. 15, 16, 17. Cromatograma HPLC a β-carotenului după 1 săptămână de depozitare în întuneric la 4 ° C (stânga), 250C (dreapta), 370C (stânga jos). Activitate2.2 Studiudefezabilitatepentrudezvoltareaexperimentală

Dezvoltarea experimentală și proiectarea compusilor de interes produsi prin fermentația

microbiană a tulpinii de Blakeslea trispora reprezintă o parte vitală a proiectului de dezvoltare a

produsului, care combină cercetarea în domeniul dezvoltării de produs, proceselor tehnologice,

pieței și consumatorilor. Aceste activități multidisciplinare sunt complet interconectate și formează

o parte extrem de creativă a proiectului. Proiectarea produsului este planificată și controlată în mod

sistematic, la final realizându-se un studiu de fezabilitate.

Factorii care au fost luați în calcul în vederea proiectării produsului sunt acceptabilitatea

consumatorilor, fezabilitatea tehnică și costurile, acestea fiind luate în calcul în toate etapele

produsului. Proiectarea produsului se încheie cu primele încercări de a defini specificațiile

produsului și strategia de marketing care sta la baza comercializării licopenului. Sunt prezise

aspectele financiare ale costului, prețului și potențialului de vânzări, precum și investițiile necesare

dezvoltării ulterioare.

La începutul dezvoltării experimentale au fost luate în calcul atât variabilele de intrare ale

procesului cât și variabilele de ieșire ale calității licopenului. Variabilele de intrare se referă la

materii prime: tipul, calitatea, cantitatea; variabile de prelucrare: tipuri de prelucrare, condiții de

prelucrare. Variabilele de ieșire sunt: calitatea și randamentul licopenului si beta-carotenului.

Funcția biologică a β-carotenului și a licopenului în sănătatea umană a atras atenție

semnificativă din cauza comercializării lor în industria alimentară, medicină și cosmetica

Page 12: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

12

funcțională. Deși nu are activitate provitamină A, licopenul prezintă o constantă a vitezei fizice de

atenuare a oxigenului singlet aproape de două ori mai mare decât cel al β-carotenului. Acest lucru

determină ca prezența sa în dietă să fie de un interes considerabil. Creșterea dovezilor clinice

sprijină rolul licopenului ca micronutrient cu beneficii importante pentru sănătate, deoarece pare

să ofere protecție împotriva unei game largi de cancere epiteliale. Acest lucru a dus la creșterea

cererii din partea consumatorilor. Producția de licopen ca o compoziție de înaltă puritate a fost

legată în trecut de sinteza chimică. Cu toate acestea, surse alternative de producere a licopenului

prin fermentația microbiană a unor microorganisme reprezintă o metodă eficientă.

În comparație cu alte microorganisme, Blakeslea trispora prezintă un potențial mai mare de

producție a β-carotenului și licopenului. Diferitele metode de îmbunătățire a producției de

carotenoide de către B. trispora au atras un interes considerabil în cercetare. În cele mai multe

studii, ingredientele au fost adăugate în mediul de cultură pentru a promova sinteza carotenoidelor.

Datele experimentale obținute au demonstrat că adăugarea glicerolului ca sursă de carbon

alternativă la glucoză în mediul de fermentație este o metodă eficientă de obținere a unui bun

randament de licopen. Se pare că glucoza a fost utilizată pe deplin în mediul de fermentație de

tulpină, rezultând o creștere a biomasei, dar nu o productivitate mai mare de caroten în comparație

cu productivitatea atunci când se utilizează glicerol pur sau brut. Acesta ar putea fi un aspect pentru

a compensa costurile de producție și pentru a spori viabilitatea comercială a procesului. Așa cum

s-a menționat pe baza conținutului de β-caroten, Blaskelea trispora a apărut ca o potențială tulpină

pentru producerea carotenoidelor din glicerol.

Faptul că piața licopenului se află încă în stadiul de dezvoltare reflectă prețul relativ ridicat

al extractului natural din tomate (E 160d). Prețul ridicat este o consecință a concentrației scăzute

a pigmentului din fruct și a procesului complex de purificare datorită numeroaselor carotenoide

prezente în materia primă. Licopenul sintetic, deși rentabil, are dezavantajul de a nu fi un produs

identic cu cel natural. Obstacolele de mai sus pentru expansiunea pieței licopenului pot fi depășite

în viitorul apropiat de interesul reînnoit pentru producerea de licopen din surse microbiene.

Producția microbiană a licopenului ar putea fi o opțiune mai bună cu privire la costuri, căutând

alternative cum ar fi utilizarea substraturilor cu costuri reduse ca deșeuri agroindustriale. Utilizarea

microorganismului B.trispora și a glicerolului ca sursă de carbon pot ajuta la diminuarea costurilor

de producție și evitarea poluaării cu aceste deșeuri agroindustriale a mediului înconjurător .

Page 13: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

13

Din punct de vedere geografic, Europa a dominat piața licopenului global datorită cererii

mai mari în țări precum Marea Britanie și Germania, datorită creșterii cererii de coloranți naturali.

Zona Asiei se preconizează că va avea cea mai rapidă creștere din cauza creșterii populației, a

creșterii industriei alimentare și a băuturilor, a produselor cosmetice și farmaceutice, a schimbării

stilului de viață al oamenilor, a creșterii veniturilor, a puterii de cumpărare, a cererii consumatorilor

pentru produse nutriționale și sănătoase, politici guvernamentale favorabile în țările în curs de

dezvoltare precum China și India în această regiune. Într-un raport recent, PIAȚA GLOBALĂ

PENTRU CAROTENOIDE (FOD025D) de la BCC Research (www.bccresearch.com), piața

carotenoidelor globale în 2018 este proiectată să depășească 1,4 miliarde de dolari, crescând la o

rată de creștere anuală compusă de 8 ani (CAGR) de 2,3%. Licopenul va fi în valoare de 84

milioane USD în 2018, un CAGR de 3,1%.

În ceea ce privește beta-carotenul, acesta deține cota maximă de piață în carotenoide,

datorită proprietăților sale de protecție a pielii. Piața beta-carotenului a fost de aproximativ 101,85

milioane USD în 2016. Se preconizează că va crește până la un CAGR de 4,2%, ajungând la 125,11

milioane USD până în 2021. Acesta captează 35% din piața mondială.

Beta-carotenul este utilizat pentru tratarea problemelor cutanate cauzate de expunerea

excesivă la soare. Beta carotenul posedă multe caracteristici, cum ar fi reduce riscul de cancer

pulmonar, boli cardiace și probleme de piele. Mai mult decât atât, ajută la controlul tulburărilor de

vedere legate de vârstă și permite buna funcționare a sistemului imunitar. Astfel, conștientizarea

consumatorilor cu privire la beneficiile beta-carotenului este alimentarea creșterii sale pe tot

globul. Mai mult, utilizarea crescută a beta-carotenului în industria alimentară și a băuturilor pentru

a furniza culoarea produsului finit contribuie, de asemenea, la creșterea acestuia în perioada de

prognoză.

În vederea realizării dezvoltării experimentale a unui prototip de produs fortifiat cu beta-

caroten, s-au realizat studii de analiză senzorială. Concentrații diferite de beta-caroten au fost

introduse în diverse modele de matrici alimentare.

Pudra de beta-caroten obținută a fost introdusă într-un preparat de gastronomie moleculară,

“oul molecular”. Pentru realizarea produsului s-au utilizat ca ingrediente fructul pasiunii si lemon

grass, iar produsul s-a fortifiat cu beta-carotenul extras. S-au utilizat procente diferite de beta-

Page 14: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

14

caroten, respectiv 25 mg % (MEB), 50 mg% (ME2B) si 100 mg% (ME3B), adăugate în cele trei

prototipuri.

Figura 18. Ou molecular fortifiat cu beta-caroten

Analiza senzorială

Evaluarea senzorială a ambelor eșantioane a fost efectuată de un grup de 10 degustători.

Aceștia au fost selectați dintre doctoranzi și cercetători post-doc, după ce au fost informați cu

privire la procedură și au urmat un scurt seminar privind metodologia și procedura de degustare a

testelor de analiză senzorială, în conformitate cu standardul ISO 22935-1: 2009 (IDF 99- 1: 2009)

- Ghid general pentru recrutarea, selecția, instruirea și monitorizarea evaluatorilor. Deustătorii au

fost primii familiarizați cu profilul senzorial al tuturor probelor. Ulterior, probele au fost oferite

pentru evaluare. Probele au fost furnizate în vase din plastic, codate cu numere aleatorii de 3 cifre.

Un test hedonic și a fost efectuat pe produse. Testul hedonic este un test global de acceptare care

utilizează o scară pentru a evalua diferite tratamente în termeni de "displace extrem" și "foarte",

cu scoruri cuprinse între 1-9. Același clasament a fost aplicat pentru a cuantifica caracteristicile de

calitate cu 1, indicând caracterizarea extrem de scăzută, 5 neutre și 9 extrem de ridicate. Aspectul

Page 15: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

15

(culoare, puritate vizibilă, prezența bucăților, fulgi sau granule tari), miros, aromă, consistență

(perceperea particulelor în gură sau grosimea / subțire produsului) și gustul au fost evaluate și

rezultatele au fost descrise de scorul mediu pentru fiecare criteriu furnizat de membrii panelului

senzorial. Scorul senzorial de 5/9 a fost luat ca scorul mediu pentru acceptabilitate minimă.

TESTUL HEDONIC Name: Date:

Instructions

Completaâi tabelul cu note de la 1-9 (1:mict, 9: mare).

• In characteristics marked with * fill in, if possible, a description/adjective.

Caracteristică Codul probei

Aspect

Culoare*

Acceptabilitate

culoare

Transparență

Prezența de flocoane,

fulgi sau granule

dure

Puritate vizibilă

Omogenitate

Miros

Aroma*

Intensitate miros

Corectitudine

Page 16: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

16

Gust

Flavoare*

Plinătate și gust

Grad de plinătate

Sărat

Acru

Amar

Dulce

Unctuos

Cremos

Fermentat / amar

Strain

Lipsă prospețime

Malț

Rânced

Ars

Simț

Textură

Mouth feel

Percepția particulelor în cavitatea bcală

Grosime

Gust remanent *

Alte caracteristici*

Page 17: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

17

Notă generală

Figura 19. Rezultatele privind culoarea, gustul, mirosul, după gust, atingere, culoare și aspectul

ouălor moleculare fortificate cu B-caroten.

Conform analizei senzoriale, ouăle moleculare cu cea mai mare concentrație de B-caroten (ME

3B) au primit un scor mai mare pentru culoare, miros, după gust și atingere comparativ cu MEB

și ME2B. Scoruri similare au fost înregistrate pentru gust pentru toate cele trei variante de ouă

moleculare. Cel mai mic punctaj după gust a fost atribuit ME2B.

Astfel, putem concluziona că beta-carotenul obținut în urma fermentației microbiene,

utilizat pentru fortifierea unor prototipuri de produse alimentare are un grad bun de acceptabilitate

în rândul consumatorilor.

Dezvoltarea experimentală in vederea realizării studiului de fezabilitate pentru proiectarea

de compusi bioactivi, licopen si beta-caroten, este in continuare în curs de dezvoltare, luându-se

în calcul costurile de producție și ținând cont de potențialul extraordinar al pieței în ce privește

licopenul și beta-carotenul.

Page 18: LICOPEN NUTRACEUTIC PRODUS PRIN PROCEDEE …

18

Diseminarea rezultatelor:

A fost publicat un articol in quartila 1 (Q1) Web of Science Core Collection:

BINDEA, M., RUSU, B., RUSU, A., TRIF, M., LEOPOLD, L.F., DULF, F.V., VODNAR, D.C.

Valorification of crude glycerol for pure fractions of docosahexaenoic acid and β-carotene

production by using Schizochytrium limacinum and Blakeslea trispora. Microbial Cell Factories.

2018. 17:97.