Raport științific Etapa 5 – Food-Profit Rezumatul Etapei 5 · Pentru analiza calitativă PCA a...

Raport științific Etapa 5 – Food-Profit

Rezumatul Etapei 5

În cadrul acestei etape au fost dezvoltate activități de cercetare cu caracter aplicativ, în urma cărora

au fost obținute varinatele finale ale băuturilor probiotice destinate persoanelor care suferă de

afecţiunea colonului iritabil. Astfel s-a urmărit monitorizarea microbiologică a bacteriilor din

fecalele umane, analiza statistică a biocompusilor din reziduuri alimentare, evaluarea clinică a

functionalității băuturilor (prospectiv, randomizat, 4-brate, dublu-orb, placebo-control pe pacienti

cu boli de colon iritabil). Trial clinic prospectiv, randomizat,dublu-orb, analiza chemometrica a

datelor clinice, analiza senzorială a produselor dezvoltate, producția finală a variantelor optime a

băuturilor funcționale, diseminarea rezultatelor. Practic, fiecare activitate precizată în planul de

realizare al proiectului Food-Profit a fost îndeplinită iar indicatorii minim stabiliţi au fost depăşiti

prin activităţile de diseminare efectuate.

Activitate 5.1 Monitorizarea microbiologica a bacteriilor din fecale umane. Această activitate

a avut ca scop principal monitorizarea microbiologică a bacteriilor probiotice din fecalele umane

ale pacienților din prezentul studiu. Probele au fost recoltate de la aceștia și trimise de către

partenerii proiectului spre analiză. Determinarea bacteriilor probiotice s-a făcut prin metoda

diluțiilor și însămânțarea pe placi prin tehnica de însămânțare prin inundare. Pentru creșterea

bacteriilor s-a utilizat mediul MRS (de Man Rogosa and Sharpe). La realizarea diluțiilor succesive

s-a utilizat 1 gram de probă care a fost adăugat în 9 mL de ser fiziologic steril (soluție salină de

0,9%), obținându-se prima diluție. În continuare au fost realizate 8 diluții succesive (1 mL din

diluţia anterioară se adaugă la 9 mL ser fiziologic steril). Din ultimele 4 diluții câte 1 mL a fost

utilizate pentru incubare pe placa Petri. Peste mililitrul de probă s-au adăugat aproximativ 18 mL

de mediu MRS agar sterilizat și temperat în prealabil (temperatura mediului de cultura se reduce

la 37-39 °C). După solidificarea agarului, plăcile s-au incubat timp de 48 h la 37 °C, în condiții

aerobe și o umiditate relativă a aerului mai mare de 85%. Aceste determinări s-au efectuat în

triplicat. După perioada de incubare, plăcile au fost examinate iar coloniile formate au fost

cuantificate prin numărare. La exprimarea rezultatelor s-a utilizat formula:

𝒖𝒇𝒄 =𝑹𝟏 + 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑

𝟐× 𝑫

unde: ufc=unităţi formatoare de colonii, R1=prima repetiţie, R2=a doua repetiţie, R3=a treia

repetiţie, D=factorul de diluție Rezultatele microbiologice ale probelor de fecale sunt prezentate

în tabelul de mai jos:

Activitate 5.2. Analiza statistică a biocompusilor din reziduuri alimentare. Clasificarea

mixurilor obținute din reziduuri de fructe pe baza spectrelor FTIR corelate cu analiza

statistică de tip PCA

Nouă mix-uri de reziduuri de fructe au fost analizate din punct de vedere chimic, rezultatele

obținute au fost folosite pentru analiza PCA (Principal Component Analysis). Extracţia compuşilor

bioactivi s-a realizat specific pentru fiecare metodă în parte. Astfel, pentru pentru determinarea

antocianilor totali: mix-urile din reziduurile de fructe (mere, portocale, morcovi, sfeclă roșie,

struguri roșii și struguri albi) s-au supus extracţiei repetate cu metanol acidulat cu 1% HCl

concentrat. Volumele obținute prin extracția repetată au fost cumulate măsurate și injectate la

HPLC. Pentru determinarea acizilor ogranici, probele s-au extras cu apă bidistilată prin vortexare

30 secunde, sonicare 15 minunte şi centrifugare 10 min la 2000 rot/min. Pentru determinarea

acizilor fenolici și a flavonoidelor s-a utilizat următorul protocol de extracţie: s-a cântărit la balanţa

analitică 1g probă peste care s-a adăugat 10 ml solvent de extracţie, 1 % HCl în metanol. Probele

Nr.Crt. Cod probă UFC g-1

1 DB I 6x104

2 DB II 2x105

3 DB III 9,4x105

4 DB IV 1,1x107

5 PN I 1,3x105

6 PN II 3,5x107

7 BR I 1,3x106

8 BR II 8x106

9 BR III 4,6x107

10 SM I 2x105

11 SM II 2x105

12 SM III 5,3x107

13 LC I 1,7x104

14 LC II 3,5x105

15 LC III 7x106

16 GP I 4,3x105

17 GP II 2,9x106

18 GP III 1x107

19 RM I 6,5x105

20 RM II 1,32x107

au fost, sonicate 30 minute, centrifugate 15 minute cu 3000 rot/min si filtrate. Toate extractele

obținute pentru fiecare metoda în parte s-au păstrat la congelator până la momentul utilizării.

Rezultatele obținute pentru fiecare clasă de compuși au fost folosite pt analiza statistică PCA.

Mixurile de probe au fost obținute în diferite combinații din reziduurile de fructe după cum sunt

descrise in tabelul de mai jos:

Mix 1 Sfeclă Roșie-Struguri albi-Portocală

Mix 2 Morcov-Struguri Roșii-Măr

Mix 3 Morcov-Struguri Roșii-Portocală-Sfeclă Roșie

Mix 4 Morcov- Sfeclă Roșie- Măr

Mix 5 Morcov- Sfeclă Roșie –Struguri Albi

Mix 6 Morcov- Struguri Roșii- Portocală- Măr

Mix 7 Morcov - Struguri Roșii – Struguri Albi-Portocală -Măr

Mix 8 Struguri Albi – Sfeclă Roșie-Portocală- Măr

Mix 9 Morcov - Struguri Roșii – Sfeclă Roșie- Portocală

Validarea metodei FTIR combinată cu analiza statistică multivariată de tip PCA s-a realizat

prin compararea cu valorile obținute de acizi organici și acizi fenolici in urma analizei

cormatografice de tip HPLC. Tabelul de mai jos prezintă concentrațiile de acizi organici și acizi

fenolici obținuți prin metoda convențională HPLC.

Proba Conținut acizi fenolici și acizi organici (mg /100 g fresh)

Mix 1 8,209

Mix 2 9,525

Mix 3 10,071

Mix 4 6,843

Mix 5 4,735

Mix 6 13,666

Mix 7 12,63

Mix 8 10,145

Mix 9 12,192

Analiza PCA a mixurilor obținute din reziduuri de fructe corelate cu spectrele FTIR ale

acizilor organici si fenolici. Probele analizate au fost aplicate direct pe accesoriu orizontal de

diamant de tip ATR (Attenuated Total Reflectance) cu o singură reflexie după care s-au înregistrat

spectrele de absorbție în infraroșu prin utilizarea spectofotometrului Shimadzu IR Prestige -21.

Spectrele au fost înregistrate conform figurii de mai jos pe domeniul de lungimi de undă 600-4000

cm-1, la o rezoluție de 4 cm-1, și 64 scanari pentru fiecare spectru spectru. Datele spectrale obţinute

au fost prelucrate cu ajutorul programelor IR solution Software Overview (Shimadzu).

Figura de mai sus reprezinta spectrele FTIR ale mixurilor de sucuri pe domeniul de lungimi de

unda 600-4000 cm-1. Pentru analiza calitativă PCA a fost folosit programul Unscrambler X (Camo,

Norvegia). Prin analiza PCA a diferenţelor între profilurile spectrelor s-a obținut gruparea probelor

după structura acestora așa cu se poate vedea in figura de mai jos.

Primele două componente (PC-1şi PC-2) au explicat 75% din varianţa totală a probelor de

mix și arată diferențele și similaritățile dintre acestea, în acest caz în funcție de resturile conținute

în suc și conținutul de acizi organici și fenolici. Regiunile 600-1800 cm-1 și 2400-3600 cm-1 au fost

determinante în distribuția probelor de-a lungul axei PC-1 și PC-2. In figura de mai jos se poate

urmari spectrul loadings de-a lungul componentei PC-1. Aceste regiuni au fost selectate deoarece

acizii organici prezintă picuri de aborbție în aceste domenii în special datorită gruparilor polare

OH.

Componenta PC-1 descrie variații ale spectrelor datorită condițiilor experimentale și

efectelor de împrăștiere a luminii prerpondrent în zonele de absorbție a gruparii OH din structura

apei. Aceste variații de intensitate sunt aleatorii și nu pot fi corelate cu concentrația de acizi

organici și fenolici. Conținutul de acizi orgnici și fenolici pote fi corelat cu componenta PC-2,

astfel probele Mix 1-3 și Mix 6-9 prezintă valori pozitive pe axa PC-2, pe când valorile Mix 4 și 5

prezintă valori negative pe axa PC-2. Acest lucru se expică prin faptul că valorile Mix 4 și Mix 5

prezintă conținutul cel mai mic de acizi organici și fenolici. Cele două grupuri (cu valori pozitive

și cu valori negative pe axa PC-2) sunt negativ corelate. În grupul mixului cu concetrații mari de

acizi organici, probele Mix 1 și Mix 8 prezintă valori apropiate de zero pe axa PC-2, acestea

prezentând și cele mai mici valori de acizi organici din acest grup. În ansamblu, ținând cont de

toate probele, acestea prezintă o valoare medie de acizi organici. Cea mai mare valoare pe axa

PC-2 o prezintă proba Mix 9, având o concentrație de acizi organici determinată HPLC de 12,2

mg/100 g fresh. Analiza componentei principale nu poziționează proba Mix 6 în mod acurat pe

axa PC-2, aceasta având concentrația cea mai mare de acizi organici, 13, 6 mg/100 g fresh din

determinarea HPLC, însă pe axa PC-2 este poziționată undeva la mijlocul domeniului de valori

din grupul căruia îi aparține. In concluzie, studiul demonstrează potențialul spectroscopiei FTIR

combinată cu analiza PCA de a clasifica mixurile de sucuri în funcție de conținutul de acizi

organici și fenolici, rezultatul fiind validat prin analizele HPLC. Avantajul metodei FTIR-PCA

constă în simplitatea, rapiditatea și costuri mai scăzute a metodei, comparativ cu analizele

convenționale HPLC.

Analiza PCA a mixurilor obținute din reziduuri de fructe corelate cu valorile HPLC ale

flavonoidelor și antocianilor. În urma analizei HPLC au fost identificați și cuantificați compușii

fenolici din mixurile de fructe, respectiv flavonoidele și antocianii conform tabelului de mai jos.

Proba Continut compusi fenolici- flavonoide si antociani (mg / 100 g fresh)

Mix 1 6,536

Mix 2 3,312

Mix 3 5,441

Mix 4 1,575

Mix 5 0

Mix 6 9,513

Mix 7 9,018

Mix 8 6,351

Mix 9 8,168

Analiza PCA a valorilor HPLC obținute pentru concentrațiile de flavonoide și antociani

grupează probele în trei categori așa cum se poate urmări in figura de mai jos. Componeta relevantă

în acest sens este componeta 1, astfel, grupul format din Mix 6, 7 și 9, cu cele mai mari valori ale

flavonoidelor și antocianilor este poziționat în domeniul cu cele mai mari valori pe axa PC-1. În

mod opus, probele Mix 2, 4 și 5 se grupează în domeniul valorilor negative ale axei PC-1, acestea

având și cele mai mici concentrații de flavonoide și antociani determinate HPLC. Grupul format

de probele Mix1, 3 și 8 se poziționează între grupurile extreme, aceste probe presentând

concentrații medii, cu valori de flavonoide și antociani între valorile considerate mari și mici.

In concluzie, componenta 1 din analiza PCA a datelor HPLC, grupează în mod corect probele în

funcție de concentrația de flaonoide și antociani.

Activitate 5.3. Diseminarea rezultatelor

Au fost publicate articole ISI

VODNAR, D.C., CĂLINOIU, L.F., DULF, F.V., ȘTEFĂNESCU, B.E., CRIȘAN, G.,

SOCACIU, C. Identification of the bioactive compounds and antioxidant, antimutagenic and

antimicrobial activities of thermally processed agro-industrial waste. Food Chemistry. 2017.

231: 131-140.

IRINA IOANA VIȘOVAN, MARCEL TANȚĂU, OLIVIU PASCU, LIDIA CIOBANU, ALINA

TANȚĂU BOSNIAN The role of narrow band imaging in colorectal polyp detection JOURNAL

OF BASIC MEDICAL SCIENCES 2017, 152-158.)

Publicaţii BDI

Laura MITREA , Lavinia-Florina CĂLINOIU , Gabriela PRECUP , Maria BINDEA, Bogdan

RUSU, Monica TRIF, Lorand-Jozsef FERENCZI, Bianca-Eugenia ŞTEFĂNESCU, Dan-Cristian

VODNAR. INHIBITORY POTENTIAL OF LACTOBACILLUS PLANTARUM ON

ESCHERICHIA COLI. Submitted to Bulletin of UASVM.

Lavinia-Florina CĂLINOIU, Laura Mitrea, Gabriela PRECUP, Maria BINDEA, Bogdan RUSU,

Francisc-Vasile DULF, Bianca-Eugenia ŞTEFĂNESCU and Dan-Cristian VODNAR

CHARACTERIZATION OF GRAPE PEEL WASTES’ BIOACTIVE COMPOUNDS AND

THEIR INCREASED BIOAVAILABILITY AFTER THE THERMAL PROCESS. Submitted to

Bulletin of UASVM.

Prezentări în cadrul Conferinţelor


Francisc-Vasile DULF, Bianca-Eugenia ŞTEFĂNESCU, Dan-Cristian VODNAR.

CHARACTERIZATION OF APPLE PEELS WASTES’ BIOACTIVE COMPOUNDS AFTER

EXPOSURE TO THERMAL PROCESS. Perspects of the 3 rd Millenium Agriculture, 2017


Francisc-Vasile DULF, Bianca-Eugenia ŞTEFĂNESCU, Dan-Cristian VODNAR.

CHARACTERIZATION OF GRAPE PEEL WASTES’ BIOACTIVE COMPOUNDS AND

THEIR INCREASED BIOAVAILABILITY AFTER THE THERMAL PROCESS. Perspects of

the 3 rd Millenium Agriculture, 2017

Activitate 5.4. Evaluarea clinică a functionalității băuturilor (prospectiv, randomizat, 4-

brate, dublu-orb, placebo-control pe pacienti cu boli de colon iritabil). Trial clinic prospectiv,

randomizat,dublu-orb. Populaţia de studiu a fost grupată în 2 grupe. Grupul ţintă, pacienţii cu

intestin iritabil şi grupul de control, subiecţi sănătoşi. Zece voluntari sănătoși cu vârsta cuprinsă

între 18 și 65 de ani, care au semnat consimțămîntul informativ, au fost înrolați în studiu. Criteriile

de excludere au fost antecedentele personale de afecțiuni digestive incluzând: sindromul de colon

iritabil. Subiecțiilor li s-a interzis să efectueze tratament cu inhibitori de pompă de protoni,

antiacide, laxative, antidiareice, antibiotice timp de cel puțin 30 zile înainte de începerea și pe

parcursul studiului. Deasemnea li s-a interzis să consume probiotice sau prebiotice cu cel puțin 14

zile înainte de începerea și pe parcursul studiului. 10 pacienții cu intestin iritabil, cu vârstă cuprinsă

între 18 și 65 de ani, eligibili, au fost randomizati să primească bautură cu probiotice sau băutură

placebo, dupa citirea și semnarea consimtămîntului informat. Participanții au fost rugați să-și

continue dieta lor normală. Tuturor subiectilor cu intestin iritabil s-au recoltat sange periferic atât

înainte de inițierea băuturii probiotice cât și după terminarea acesteia (ziua 8) pentru efectuarea

urmatoarelor analize: hemoleucograma, proteina C reactivă, interleukina 10 sau 17. După

recoltarea sângelui pentru IL 10-17, acesta a fost centrifugat iar serul a fost stocat la - 80 grade,

până la un moment dat când a fost testat prin metoda ELISA. Durata totală a studiului a fost de 21

zile:

-perioada de prescreenig de 7 zile cu semnare consimțămînt, completarea chestionarului de

apreciere a tranzitului intestinal conform scalei Bristol, aplicare criteriilor de includere și excludere

-perioada de studiu propriu-zis de 5-7 zile: perioada de pre-administrare (1-2 zile) în care s-au

colectat probe de scaun, perioada de administrare a băuturii probiotice (3 zile) și perioada post-

administrare (1-2 zile) în care s-au colectat probe de scaun.

În perioada de administrare, participanții au consumat zilnic odată/zi dimineață pe stomac

gol, 100 ml de băutură rece păstrată în frigider la 5C.

-perioada de urmărire de 7 zile în care s-a completat chestionarul de complianță, chestionarul de

apreciere a tranzitului intestinal conform scalei Bristol și s-au aplicat criterii le de excludere.

Pe baza chestionarelor, complianța subiecțiilor la consumul băuturii a fost de 100%. Niciun

subiect nu s-a plâns de gust și nu au existat efecte adverse locale sau sistemice în timpul

consumului. La toți subiecții au fost decelate colonii de L. pantatum înainte de consum. Media

numărului de colonii înainte de consum a fost de 3.02 x 105. S-a observat o creștere semnificativă

a concentrației de Lactobacillus plantarum imediat dupa consum, la toți subiecții pana 9,57 x 107.

Media de colonii a crescut cu 6,55% , față de procentul inițial la subiecții sănătoși cu semnificație

statistică ( P<0,05).

Numarul coloniilor de Lactobacillus plantarum CFU/g fecale) înainte si după consum

Frecvența și consistența (scala Bristol 1,2,3- constipație, 4,5– scaun de aspect normal)

înainte și după terapia probiotică

INAINTE (N=10) DUPA (N=10)

FRECVENȚA 1 (1-4) 0,75 (0,5-2)

CONSISTENȚA 4,5 (4-5) 2,7 (1-5)

Activitate 5.5. Analiza chemometrica a datelor clinice

Evolutia probelor biologice înainite și după bautură la grupul tinta

Numar

subiecți

(grup

țintă)

Înainte de consumul băuturii După consumul băuturii

Leuc

mii/µl

VSH

(mm/h)

PCR

(mg/dl)

IL 10

(pg/ml)

Leuc

mii/µl

VSH

(mm/h)

PCR

(mg/dl)

IL 10

(pg/ml)

1 10.000 20 0,9 25 9000 10 0,6 20

3.4 2.4 1.2 14.8

7.9

1.2 1.34 3

8

1 2 2

8

11

47

7

3

5.249

0 0 0

0

0

00

0

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Reprezentarea mediei de creștere a Lactobacilius Plantarum după tratament

Lactobacilus Plantarum after (x10000000) - (Average After)

Lactobacilus Plantarum after (x10000000)

0

2

4

6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Consistența înainte și după tratament

Consistenta inainte Consistenta dupa

2 7800 18 0,3 24 7000 15 0,3 18

3 8500 30 1 25 8000 24 0,8 20

4 9000 12 0,5 20 7800 18 0,4 21

5 11000 30 0,9 18 10000 25 0,5 16

6 5600 24 1,1 23 6000 20 1 22

7 7600 10 0,2 22 6500 8 0,4 21

8 9000 12 0,8 24 8600 10 0,9 22

9 6700 14 0,6 25 6800 18 0,7 23

10 5800 16 0,4 26 6000 14 0,5 22

Evolutia probelor biologice inainite si dupa bautura la martori

Număr

subiecți

(martori)

Înainte de consumul băuturii După consumul băuturii

Leuc

mii/µl

VSH

(mm/h)

PCR

(mg/dl)

IL 10

(pg/ml)

Leuc

mii/µl

VSH

(mm/h)

PCR

(mg/dl)

IL 10

(pg/ml)

1 5400 10 0,2 4 8000 10 0,1 8

2 6800 12 0,3 10 7000 10 0,3 9

3 7500 10 0,2 12 8000 4 0,5 10

4 8000 8 0,4 10 7800 8 0,4 6

5 6000 4 0,5 18 7000 4 0,3 6

6 5600 2 0,1 11 6000 4 0,2 10

7 6600 4 0,2 20 6500 8 0,3 21

Activitate 5.6 Microincapsularea probioticelor in alginat protejat cu chitosan.

Vialul de bacterii liofilizate Lactobacillus plantarum a fost, separat, inoculat în 5 ml bulion MRS

(de Man, Rogosa, Sharpe) (Merck, Germany) şi incubate la 37°C pentru 24h iar apoi sub-cultivate

în 95 mL bulion MRS şi incubate în aceleaşi condiţii. Suspensia bacteriană obţinutã a fost

centrifugată la 3000 rpm pentru 5 min la 25°C, iar peletul a fost spălat de două ori cu soluţie de

peptonă sterilă 0.1% (Merck, Germany) şi re-suspendată în bulion care a fost divizat pentru fiecare

bacterie, în probe a câte 30 ml, având densitatea de 109 ufc/ml. În vederea microîncapsulării, pudra

sterilă de alginat (AG) (Promova Biopolymer, Norway) şi chitosan (CH) (Sigma Aldrich,

Germany) a fost dizolvată în apă pură-sterilă, şi respectiv 0.7% soluţie acid acetic pentru chitosan,

utilizând trei concentraţii diferite de matrici AG şi CH (2%, 1.5% şi 1% w/v). Volumul de 120 mL

din fiecare soluţie de AG şi CH a fost amestecat cu 30 mL suspensie bacteriană cu densitatea de

109 ufc mL-1. Emulsia a fost pipetată în baia de întărire sterilă formată din soluţie de CaCl2 2%

(w/v) (Sigma Aldrich, Germany) pentru AG şi baie sterilă de tripolifostat de sodiu (NaTPP 5%)

(w/v) (Sigma Aldrich, Germany) pentru CH, cu ajutorul unei seringi sterile (0.2 x 6 mm).

Capsulele obţinute au fost filtrate baie după 30 de minute şi spălate de două ori cu apă distilată.

Combinația de biopolimeri aleasă pentru microîncapsulare au fost alginat și alginat cu un

strat extra de chitosan. Procedeul de încapsulare este descris în figura de mai jos.

Schematizarea procedeului de încapsulare a probioticelor în alginat

Tehnica utilizată a fost layer-by-layer. Microcapsulele de alginat obținute sunt introduse în soluția

de chitosan 1% sub agitare continuă, precum este reprezentat în figura de mai jos.

Schematizarea procedeului de aplicare a stratului protector de chitosan.

Activitate 5.7 Analiza senzorială a produselor dezvoltate

În urma testelor de analiză senzorială efectuate în anul 2016, s-au dezvoltat două rețete de

băutură probiotică care urmează au fost supuse unei analize senzoriale finale efectuate în anul

2017, direct de către potențiali consumatori, în cadrul unui târg de profil. Au fost optimizate

rețetele după cum urmează:

Design pentru rețete de băuturi probiotice

Produs Ingrediente Cantitate

Băutura probiotică 1 Apă

Coji+ pulpă mere

Coji + pulpă morcov

Suc măr + morcov

Bacterii probiotice

încapsulate

20 %

5 %

5 %

70 %

2 g (109 ufc/ml)

Băutură probiotică 2 Apă

Coji + pulpă sfeclă roșie

Coji + pulpă struguri negri

Suc sfeclă roșie +struguri

negri

Bacterii probiotice

încapsulate

20 %

2 %

8 %

70 %

2 g (109 ufc/ml)

Cele două produse de sucuri probiotice s-au supus degustării de către potențiali

consumatori în cadrul festivalului “Street Food Festival”, desfășurat în Cluj-Napoca în perioada

6-9 iulie 2017. Aceștia au fost informați cu privire la conținutul produselor și au fost rugați să

completeze chestionare cu privire la acceptabilitatea acestora. Un număr de 100 de consumatori

au testat și evaluat băuturile probiotice.

Aceștia au acordat punctaje de la 1 la 5 pentru fiecare atribut organoleptic, respectiv aspect,

culoare, miros, gust, consistență, gust remanent. Rezultatele evidențiază punctaje medii foarte

bune pentru produse, consumatorii fiind încântați din punct de vedere senzorial de sucurile

probiotice după cum se poate observa din graficul de mai jos:

Așadar se observă că băutura probiotică cu conținut de coji și pulpă de mere și morcovi a

obținut un grad de acceptabilitate mai mare decât băutura cu conținut de coji și pulpă de sfeclă și

struguri negrii, datorită gustului mai dulce oferit de mere și morcovi. Caracteristicile hedonice au

fost încadrate de cei 100 de consumatori care au testat băuturile între “foarte placut” și “extrem de

placut”, după cum se poate observa în graficele de mai jos:

Scara hedonică pentru băutura probiotică mix mere și morcovi

Scara hedonică pentru băutura probiotică mix sfeclă roșie și struguri negri

Activitate 5.8 Producția finală a variantelor optime a băuturilor funcționale

Producția finală a băuturilor funcționale a fost realizată în urma rezultatelor testelor de

stabilitate și valabilitate a băuturilor probiotice care a inclus:

Analize fizico-chimice, microbiologice a materiilor prime și produsului finit;

Evaluarea senzorială a produsului final și testarea pe piață a gradului de acceptabilitate a

consumatorilor;

Optimizarea producției băuturilor;

Ambalarea și testarea condițiilor de depozitare;

Certificarea băuturii ca supliment alimentar de organele abilitate ale Ministerului Sănătății.

Designul de studiu în vederea stabilirii termenului de valabilitate s-a efectuat pentru a asigura

inocuitatea și menținerea siguranței alimentare a băuturilor probiotice. În acest scop, achiziția

materiilor prime s-a realizat de la unități de vânzare acreditate de către Autoritatea Națională

Sanitar-Veterinară iar procesul de producție s-a efectuat în spații special amenajate, respectând

normele de igienă și bunele practici pentru a evita contaminarea și alte posibile pericole care ar

putea pune în pericol sănătatea consumatorilor.

Pentru a certifica calitatea materiilor prime și a produsului finit, au fost efectuate analize

fizico-chimice și microbiologice pentru toate materiile prime utilizate în obținerea sucurilor,

respectiv : coji de mere, coji morcovi, coji sfeclă roșie, coji struguri negri, pudra de bacterii

probiotice. De asemenea s-au analizat și băuturile probiotice, mix-urile de măr+ morcov și sfeclă

roșie + struguri negri.

Rezultatele analizelor fizico-chimice și microbiologice sunt prezente în tabelele de mai jos:

Analize fizico-chimice coji de măr

Nr.crt. TIP ANALIZA REZULTATE

1. Dozare Polifenoli Totai

(metoda spectrofotometrica)

82,817 mg Ac.Galic Eq./100 g proba

2. Dozare Flavonoide Totale


33,395 mg QUE Eq./100 g proba

3. Determinarea activitatii

antioxidante

6,673 mM Trolox/100 g proba

Analize fizico-chimice coji de morcovi


1. Dozare Polifenoli Totai (metoda

spectrofotometrica)






antioxidante


Analize fizico-chimice coji de sfeclă roșie









antioxidante


Analize fizico-chimice coji de struguri negri




681,754 mg Ac.Galic Eq./100 g

proba





antioxidante


Analize fizico-chimice și microbiologice băutură probiotică suc mix mere și morcovi




91,017 mg Ac.Galic Eq./100 g

proba





antioxidante


4. Numarul total de germeni

aerobi mezofili

Absent/mL

5. Numar total de drojdii si

mucegaiuri

Absent/ mL

5. Viabilitate bacterii probiotice

(pudra)

392 x 109 ufc/ mL

Analize fizico-chimice și microbiologice băutură probiotică mix sfeclă roșie și struguri negri









antioxidante


4. Numarul total de germeni

aerobi mezofili

Absent/mL

5. Numat total de drojdii si

mucegaiuri

Absent/mL

6. Viabilitate bacterii probiotice 392 x 10 9 ufc/mL

Rezultatele analizelor se încadrează în limitele chimice și microbiologice prevăzute de

regulamentele în vigoare, respective Regulament 852/2004 / CE privind igiena produselor alimentare

și Regulamentul (CE) nr 2073/2005 privind criteriile microbiologice pentru produsele alimentare.

Evaluarea senzorială a celor două băuturi probiotice și testarea acestora pe piață a fost descrisă în

activitatea anterioară. Ținând cont de feed-back-ul pozitiv primit din partea celor 100 de consumatori

care au testat produsele, s-a trecut la următoarea etapă de optimizare a producției sucurilor care a

implicat testarea stabilității în vederea valabilității și a datei optime de consum.

Practic, pudra de bacterii probiotice, în cantitate de 2 g, este introdusă în capacul inteligent, cu

ajutorul unui echipament de umplere achiziționat de la aceeași companie Pasteurizarea s-a realizat la

temperatura joasă de 63o C, timp de 5 minute, astfel încât să nu se denatureze din punct de vedere

nutrițional vitaminele și sărurile minerale conținute de sucuri.

Pentru a stabili perioada de valabilitate s-a ales metoda directă, care implică depozitarea

băuturilor în condiții prestabilite selectate pentru o perioadă de timp mai lungă decât termenul de

valabilitate preconizat , iar produsul este verificat la intervale regulate , pentru a vedea când începe să

se oxideze. Băutura probiotică s-a depozitat la temperatura camerei, 26o C și la temperatura de

refrigerare,2-4oC, timp de 4 săptămâni, timp în care s-a verificat periodic și s-a evaluat produsul din

punct de vedere senzorial. În urma testării, la băutura depozitată la temperatura camerei s-au observat

schimbări semnificative de gust, aromă și culoare după 24 h, gustul de oxidat și culoarea schimbată

fiind perceptibile. La cele menținute la temperatura de refrigerare s-au observat modificări senzoriale

după 7 zile.

În prealabil s-au efectuat și teste fizice pe ambalaje. Achiziția ambalajelor, capacele inteligente și

sticlele, s-a realizat de la firma B-CAP din Franța, care oferă o soluție inovatoare și patentată de

ambalare ecologică pentru a asigura cea mai bună conservare posibilă a băuturilor probiotice până la

consum. În același timp, oferă și o soluție unică de reducere a amprentei de carbon a produselor.

Astfel ambalajele au fost supuse unor teste de temperatură, acestea fiind supuse la tratament termic

la temperaturi extreme, de la -20oC la +100oC pentru a observa comportamentul acestora. Ambalajul

e foarte important întrucât influențează comportamentul pe timpul depozitării. Compușii chimici din

ambalaje pot migra în suc și astfel să deterioreze produsul. Însă certificatele de calitate primite în

momentul achiziției ambalajelor asigură calitatea acestora. Nu s-au observat modificări ale

ambalajelor în timpul testelor.

În urma testelor de stabilitate și ținând cont de faptul că băuturile probiotice nu conțin conservanți

sau alți aditivi care să prelungească durata de viață, termenul de valabilitate stabilit este de 7 zile,

băutura fiind păstrată în condiții de refrigerare, la 2-4oC, pentru a asigura proprietățile senzoriale

adecvate și siguranța produsului. În momentul consumului, s-a stabilit ca băutura să fie consumată în

maximum 24 h de la deschidere.

Modul de consum al băuturilor probiotice este ilustrat în imaginile de mai jos:

Capacul este de tip « Twist & press », iar la momentul consumului se rotește capacul în sens orar

apoi se apasă pentru a permite eliberarea formulei de pudră probiotică în suc.

A fost realizat și design-ul etichetei, iar numele ales al acestor băuturi este “BY-PRO GUT”,

sugerând compoziția “BY-PRO”-abreviere de la “by-products”=subproduse, cât și funcția,

menținerea sănătății gastrointestinale, prin bacteriile probiotice conținute-”GUT”=intestin.

Așadar aceste băuturi, realizate din fructe și legume, cu valorificarea subproduselor, coji și pulpă

epuizată de măr, morcov, sfeclă roșie și struguri negri în care s-au adăugat bacterii probiotice care

ajută la menținerea sănătății gastrointestinale, este un produs unic și inovativ pe piața românească

care e prevăzut a avea un impact social extraordinar.

Raport științific Etapa 5 – Food-Profit Rezumatul Etapei 5 · Pentru analiza calitativă PCA a...

Documents

Transcript of Raport științific Etapa 5 – Food-Profit Rezumatul Etapei 5 · Pentru analiza calitativă PCA a...