+ All Categories
Home > Documents > i 4 -...

i 4 -...

Date post: 06-Sep-2019
Category:
Upload: others
View: 4 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
of 16 /16
Rezumat ştiinţific şi tehnic în extenso Rezumatul etapelor 3 și 4: In cadrul acestu an au fost dezvoltate activități în cadrul etapelor Testarea in vivo a functionalitatii bauturilor probiotice” și “Testarea in vivo a functionalitatii bauturilor probiotice, analiza statistica a datelor si brevetarea produselor’’s-a avut în vedere investigarea activității funcționale a băuturilor probiotice rezultate în cadrul proiectului, analiza statistică a datelor. Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri albi, struguri negrii şi pulpă de portocale au fost caracterizate din punct de vedere chimic (GC-MS, HPLC LC-MS, FTIR, UV- Vis) pentru a cuantifica compuşii bioactivi. Procesul de obţinere a variantelor a fost optimizat din punct de vedere tehnologic la scară industrială. Băuturile au fost caracterizare din punct de vedere sensorial. Varianta experimentală optimă a fost utlizată pentru pasul următor care a fost reprezentat de administrarea produsului subiecţilor sănătoşi. In urma ingestiei si analizei microbiologice a fecalelor, se evidenţiază că varianta de produs aleasă împreună cu L. plantarum favorizează dezvoltarea microflorei benefice faţă de momentul martor al experimentului. 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. Din punct de vedere al parteneriatului, partenerul SC. BWB SRL a ieșit din consorțiu datorită situației de insolvență, fiind înlocuit cu partenerul SC. CENCIRA. SRL. Activitatea 3.1. Testarea fluxului tehnologic si producția băuturilor funcționale și achiziționarea de ambalaje personalizate. S-au identificat urmatoarele soluţii de ambalare a băuturii prototip: prima variantă a avut in vedere utilizarea unui flacon din sticlă sau plastic si a unui manşon (fig.1) cu o structură concavă cu rol de stocare a microcapsulelor ȋn partea superioară şi de sigilare a băuturii ȋn partea inferioară. Acest manşon acoperă sticla de 100 ml, fiind ulterior acoperit de un capac standard cu infiletare. Modul prevăzut de utilizare: se indepărtează dopul, se scoate manşonul şi se răstoarnă microcapsulele conţinute ȋn acesta ȋn băutură, se agită şi se consumă băutura probiotică. La utilizarea dopului prevăzut iniţial ce permite eliberarea controlată a capsulelor în momentul consumului (Fig.2) a intervenit de 2 ori aceeaşi problemă, anume faptul că livarea mostrelor s-a realizat foarte greoi, cu săptămâni ȋntârziere, datorită distanţei mari, de pe alt Fig.1. Manșon pentru flacon Fig.2. Dop wild cap 1
Transcript
Page 1: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Rezumat ştiinţific şi tehnic în extenso

Rezumatul etapelor 3 și 4:

In cadrul acestu an au fost dezvoltate activități în cadrul etapelor “Testarea in vivo a

functionalitatii bauturilor probiotice” și “Testarea in vivo a functionalitatii bauturilor probiotice,

analiza statistica a datelor si brevetarea produselor’’s-a avut în vedere investigarea activității

funcționale a băuturilor probiotice rezultate în cadrul proiectului, analiza statistică a datelor.

Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri albi, struguri negrii şi pulpă de

portocale au fost caracterizate din punct de vedere chimic (GC-MS, HPLC LC-MS, FTIR, UV-

Vis) pentru a cuantifica compuşii bioactivi. Procesul de obţinere a variantelor a fost optimizat

din punct de vedere tehnologic la scară industrială. Băuturile au fost caracterizare din punct de

vedere sensorial. Varianta experimentală optimă a fost utlizată pentru pasul următor care a fost

reprezentat de administrarea produsului subiecţilor sănătoşi. In urma ingestiei si analizei

microbiologice a fecalelor, se evidenţiază că varianta de produs aleasă împreună cu L. plantarum

favorizează dezvoltarea microflorei benefice faţă de momentul martor al experimentului. 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. Din punct de

vedere al parteneriatului, partenerul SC. BWB SRL a ieșit din consorțiu datorită situației de

insolvență, fiind înlocuit cu partenerul SC. CENCIRA. SRL.

Activitatea 3.1. Testarea fluxului tehnologic si producția băuturilor funcționale și

achiziționarea de ambalaje personalizate. S-au identificat urmatoarele soluţii de ambalare a

băuturii prototip: prima variantă a avut in vedere utilizarea unui flacon din sticlă

sau plastic si a unui manşon (fig.1) cu o structură concavă cu rol de stocare a

microcapsulelor ȋn partea superioară şi de sigilare a băuturii ȋn

partea inferioară. Acest manşon acoperă sticla de 100 ml, fiind

ulterior acoperit de un capac standard cu infiletare. Modul prevăzut de

utilizare: se indepărtează dopul, se scoate manşonul şi se răstoarnă

microcapsulele conţinute ȋn acesta ȋn băutură, se agită şi se consumă băutura

probiotică. La utilizarea dopului prevăzut iniţial ce permite eliberarea controlată a capsulelor în

momentul consumului (Fig.2) a intervenit de 2 ori aceeaşi problemă, anume faptul că livarea

mostrelor s-a realizat foarte greoi, cu săptămâni ȋntârziere, datorită distanţei mari, de pe alt

Fig.1. Manșon pentru flacon

Fig.2. Dop wild cap

1

Page 2: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

continent (Australia), la care se află societatea furnizoare. Acest lucru pe termen lung ar putea

duce la imposibilitatea de a livra constant produse conform cerinţelor clienţilor, având ȋn vedere

că această societate ambalează produsul şi livrează capacele cu conţinutul gata sigilat ȋn interior

clienţilor săi. Astfel s-au cercetat ȋn decursul acestei etape modalităţi alternative de realizare a

acestui dop neconvenţional. Această activitate a fost realizată in totalitate conform planului de

realizare/ Etapa 3-a, rămânând la partenerul BWB.

Activitatea 3.2. Caracterizarea GC-MS a lipidelor (omega-3, omega-6, omega-9, fitosteroli)

Caracterizarea lipidele totale s-a realizat cu ajutorul metode Folch (metanol/chloroform, 1/2).

Lipidele toatale au fost exprimate pe 100 g reziduu. Esterii metilici(FAMEs) ai acizilor graşi

obţinuţi în urma transesterificarii (folosind metanol în prezenţă de acid sulfuric, cataliză acidă),

au fost analizaţi cu ajutorul gaz comatografului (GC) cuplat cu spectrometru de masa (MS),

PerkinElmer Clarus 600 T GC-MS (PerkinElmer, Inc., Shelton, CT, USA). Coloana folosită:

Supelcowax 10 (60 m × 0.25 mm i.d., 0.25 μm film thickness; Supelco Inc., Bellefonte, PA,

USA). Programul de temperatura: temperatură iniţială, 140 °C; apoi cu 7 °C/min se ajunge la 220

°C, temperatură care în final rămâne constantă timp de 23 min. Temperatura injectorului: 210°C;

splitare 1:24. Volum injectat: 0.5 μL. Eluent: He, 0.8 mL/min. Condiţii MS: energia de ionizare

70 eV; trap current 100 μA; temperatura sursei 150 °C. Intervalul de scanare a maselor m/z: 22–

395, cu 0.14 scan/s (0.02 s între scanări). Identificarea acizilor grasi: 1) pe baza timpilor de

retenţie- comparare cu timpii de retenţie ale acizilor graşi dintr-un amestec de standarde

(37component FAME Mix, SUPELCO # 47885-U), compararea spectrelor de masă cu cele din

baza de date MS (NIST MS Search 2.0).Concentraţiile de acizi grasi au fost exprimate in % din

totalul de acizi graşi conform cu tabelul de mai jos. Această activitate a fost realizată conform

planului de realizare/ Etapa 3-a. Fatty acid classes (%)

ΣSFAs ΣMUFAs ΣPUFAs Σn-3 PUFAs

Σn-6 PUFAs n-6/n-3 PUFAs

/ SFAs VLCSFA

(˃20c) Probe TLs

AW F 32±0.9 11.72±0.45 56.28±2.75*** 6.83±0.45*** 49.46±1.9 *** 7.24 1.76*** 6.62

TP 33.5±0.88 ns 16.62±0.68*** 49.88±1.9 5.9±0.3 43.98±1.55 7.45 *** 1.49 8.41*** CW F 24.32±1.00** 5.18±0.2 70.51±2.55*** 6.62±0.35*** 63.89±2.4*** 9.66** 2.90 2.14***

TP 20.63±1.13 18.89±0.6*** 60.48±2.45 5.87±0.6 54.61±1.9 9.3 2.93** 1.69 WGW F 17.69±0.63 13.04±0.3 69.27±2.4*** 2.97±0.1 66.3±1.9*** 22.34*** 3.92** 3.64

TP 21.09±0.3*** 14.92±0.6*** 63.99±2.2 3.09±0.1** 60.9±2.00 19.73 3.03 5.34*** RGW F 15.49±0.65 20.49±0.9 64.02±2.1*** 2.15±0.1 61.87±1.6*** 28.82*** 4.13*** 1.34

TP 18.55±0.25*** 21.2±0.5** 60.25± 1.5 3.72±0.1*** 56.53±1.5 15.2 3.25 2.53***

2

Page 3: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Activitatea 3.3. Caracterizarea morfologică a microcapsulelor Caracterizarea morfologică a

microsferelor s-a realizat cu ajutorul unui microscop electronic cu scanare E 302C. Proba a fost

acoperită în aur, iar măsurătorile s-au realizat la ampificări de 100 și respectiv 2000. Prin

microscopie electronică de scanare structura internă a microsferelor de alginate acoperite cu un

strat de chitosan care conțin probioticele încapsulate pot fi observate (Fig. 3), la amplificări

diferite.

a) b)

Fig. 3 Imagine SEM a microsferelor ce conțin bacterii probiotice. Amplificare a) joasă ( x 100) și b) înaltă ( x 2000).

În Figura 3. a. este reprezentată o capsulă de laginat asupra cărea s-a aplicat un strat suplimentar

de polimer, și anume chitosan. Săgeata indică prezența acestui strat protective. În Figura 3. b se

pot vedea celulele probiotice inserate în matricea de alginat. Media dimensiunii microsferelor

obținute a fost de 1110.5±12.7 μm. Diametrul mediu al microsferelor acoperite (coated) cu

chitosan a fost semnificativ (p <0,05) mai mare (1269.5±14.4 μm) decât microsferele fără

”coating”.Capsulele astfel obținute au fost supuse liofilizării. Dimensiunea microsferelor a fost

determinată astfel: Diametrul teoretic al picăturii desprinse: Dl(T) (mm): (2) DI(T)=

(6dTγ/ρg)1/3, unde dT este diametrul duzei (mm); γ este tensiunea de suprafață (g/s2); ρ este

densitatea (g/mm3); și g este accelerația gravitațională (mm/s2). Diametrul corect al picăturii

desprinse, Dl(C) (mm): (3) Dl(C) = kLF * Dl(T), unde kLF este factorul de pierdere în lichid,

kLF = 0.98−0.04dT. Diametrul corect al microsferelor de alginat după gelifiere, Db(C) (mm): (4)

Db(C) = kSF(gelifiere) * Dl(C), unde kSF este factorul de contractare atribuit procesului de

gelifiere, considerat kSF(gelifiere) = 0.88. Reducerea dimensiunii după liofilizare a fost calculată

conform formulei: (5) kSF (liofilizare) = (Db − Db(liofilizare))/Db, și kSF(liofilizare) este

factorul de contractare atribuit procesului de liofilizare; Db este diametrul microsferelor înainte

de liofilizare, obținut conform metodologiei descrise mai sus (mm); și Db(liofilizare) diametrul

3

Page 4: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

microsferelor obținute după liofilizare (mm). Forma microsferelor a fost cuantificată cu ajutorul

factorului de sfericitate (SF), dat de următoarea ecuație: Factor de sfericitate (6) (SF) = (dmax –

dmin)/(dmax + dmin), unde dmax este diametrul cel mai mare și dmin este cel mai mic diametru

perpendicular pe dmax. Pentru fiecare determinare s-au utilizat douăzeci de microsfere. Această

activitate a fost realizată conform planului de realizare/ Etapa 3-a.

Activitatea 3.4 Caracterizarea chimică a biocompusilor din bauturile probiotic

Analiza PCA mix-uri in functie de spectrele FTIR

Fig. 4. PCA plot pentru mix-uri în funcție de spectrele FTIR pe domeniul 900-1800cm-1,

2400-3600 cm-1

Prin analiza PCA a diferenţelor între profilurile spectrelor s-a obținut gruparea probelor după

structura acestora. Primele două componente (PC1 şi PC2) au explicat 75% din varianţa totală a

probelor de mix și arată diferențele și similaritățile dintre acestea, in acest caz, în funcție de

resturile conținute în suc și conținutul de acizi organici. Regiunile 600-1800 cm-1, 2400-3600 cm-

1 au fost determinante in distributia probelor de-a lungul axei PC-1 si PC-2. Se observa o

corelație foarte bună intre distribuția probelor din spectrele FTIR si valorile acizilor organici

obținute prin metoda HPLC. Mix 1- Sfecla Rosie-Struguri albi-Portocala -cea mai mare valoare

de acid tartaric (se coreleaza cu val HPLC, nu se coreleaza cu nici un alt mix), Mix 2- Morcov-

Struguri Rosii-Mar si Mix 3 –Morcov-Struguri Rosii-Portocala-Sfecla Rosie -valori mari de acid

tartaric (dar mai mici decit in mix 1), valori apropiate de oxalic,malic , ascorbic, fumaric), mix 3

valoare putin mai mare de acid citric.Mix 4- Morcov- Sfecla Rosie- Mar si Mix 5- Morcov-

Sfecla Rosie –Struguri Albi - valori mari de acid tartaric (comparabile cu mix 2,3), valori mai

mici si apropiate de ac. Oxalic,malic, proiectia mix 5 pe PC1 arata valoare mai mare decit mix 4

PC-1 (67%)-0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4

PC

-2 (8

%)

-0.2

-0.1

0

0.1

Scores

Mix 1

Mix 2

Mix 3

Mix 4

Mix 5

Mix 6

Mix 7

Mix 8

Mix 9

4

Page 5: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

la acidul citric(corelatie cu HPLC). Mix 2,3 se coreleaza cu mix 4,5 dupa cantitatea de acid

tartaric care predomina in aceste mix-uri. Din proiectiile probelor pe PC1 reiese ca mix 2 are

cantitatea cea mai mica de acid tartaric, crescind apoi la mix 4, mix 3 si mix 5. Aceasta

concluzie este confirmata de valorile obtinute prin HPLC. Mix 6- Mar-Morcov-Portocala-

Struguri Rosii, Mix 7- Mar-Morcov-Portocala - Struguri Rosii – Struguri Albi, Mix 8- Mar-

Portocala – Struguri Albi – Sfecla Rosie si Mix 9 - Morcov-Portocala- Struguri Rosii – Sfecla

Rosie- Mix-urile 6,7,8,9 se pozitioneaza in acelasi cadran dupa structura si cantitatile de acizi

continute. Mix-ul 9 are cea mai mare cantitate de aci tartaric, ceea ce il diferentiaza putin de

restul mix-urilor cu aceeasi compozitie (structura). Mix 6,7,8,9 valori apropiate de acid oxalic,

malic, ascorbic; mix 6 valoare mai mare de acid citric.

Acid Malic Acid Oxalic Acid Ascorbic Acid Citric

Reference Predicted Reference Predicted Reference Predicted Reference Predicted

Mix 1 0 1.335 10.597 9.949 5.291 3.377 0 15.7185

Mix 2 24.730 25.528 10.016 11.368 3.950 4.251 57.116 47.71443

Mix 3 38.470 35.750 13.806 12.189 3.277 4.692 96.498 61.74225

Mix 4 17.174 15.603 11.427 12.929 3.640 5.289 50.954 74.90741

Mix 5 27.478 23.891 14.185 13.535 4.904 5.729 99.079 85.99385

Mix 6 38.176 37.034 16.089 13.855 8.474 6.133 112.9 91.22168

Mix 7 28.656 33.184 11.25 13.721 4.447 5.967 59.447 90.92348

Mix 8 30.324 32.601 13.556 13.722 6.545 6.029 87.506 89.7952

Mix 9 38.568 38.645 10.597 9.949 7.862 6.919 101.827 107.3101

RMSE1 2.40710 11.6295 1.4446 2.06060 1.41819 1.99594 20.5059 28.3313

R-Squar 0.95777 0.37684 0.48612 0.34814 0.34629 0.08553 0.62563 0.43946

F3 2 1 1 1

5

Page 6: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Pentru acidul oxalic si malic sint cele mai bune corelatii 1- Standard deviation of differences between predicted and reference data 2- The squared correlation coefficient (determination coefficient R2) 3- Optimal number of factors

Quality traits Range

cm-1

Calibration

(n=20)

Validation

(n=9)

RMSEC RMSEP

Acid Malic 3600-900 2.4071047 11.629542

Acid Oxalic 3600-900 1.4446903 1.9431655

Acid Ascorbic 3600-900 1.4181927 1.9959439

Acid Citric 3600-900 28.331352 20.505922

Această activitate a fost realizată conform planului de realizare/ Etapa 3-a.

Activitatea 3.5 Evaluarea viabilitatii probioticelor dupa trecerea prin sistemul

gastrointestinal (Studiu pilot pe subiecti sanatosi) Trial clinic prospectiv, randomizat,dublu-

orb. Populaţia de studiu va fi grupată în 2 grupe. Grupul ţintă, pacienţii cu intestin iritabil şi

grupul de control, subiecţi sănătoşi. Gupul ţintă, pacientii cu intestin iritabil conform

criteriilor ROMA III, cu varsta cuprinsa intre 18 si 65 de ani, eligibili, vor fi randomizati sa

primeasca bautura cu probiotice sau bautura placebo, dupa citirea si semnarea

consimtamantului informat. Numarul total al pacientilor introdusi in studiu va fi in jur de 40-

50. Grupul de control, subiecţi sănătoşi , care semnează consimţământul informativ. Aceştea

vor fii potriviţi ca vârstă şi sex cu pacienţii din grupul ţintă. Numărul total a subiecţilor din

acest grup va fii de 8-10. Grupurile vor fi randomizate în două subgrupuri , jumătate vor

primi medicaţie activă iar cealaltă jumătate vor primi placebo. Această activitate a fost

realizată conform planului de realizare/ Etapa 3-a.

Activitatea 3.7 si Activitatea 4.2. Evaluarea clinica a functionalitatii bauturilor

(prospectiv, randomizat, 4-brate, dublu-orb, placebo-control pe pacienti cu boli de colon

iritabil . Pana in prezent in grupul tinta avem introdusi 10 subiecti care au primit bautura

probiotica/placebo iar din grupul martor avem 7 subiecti care au primit la randul lor bautura

probiotica/placebo. Subiectii din grupul tinta dupa adminstrarea bauturii probiotice/placebo

au prezentat ameliorarea clinica , in ceea ce priveste flatulenta, borborismele intestinale.

Flatulenta si borborismele intestinale au fost cuantificate dupa o scala de la 0 la 10 (0 -

absenta, 10 - foarte intensa) (tabel 2).

6

Page 7: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Tabel 2. Evolutia simptomatologiei inainte si dupa bautura

Numar subiecti (grup tinta)

Inainte de bautura Dupa bautura Flatulenta Borborisme Nr scaune Flatulenta Borborisme Nr scaune

1 9 7 4 4 2 2 2 10 9 3 6 5 2 3 8 7 4 5 3 1 4 7 8 3 5 4 2 5 8 9 3 4 3 3 6 6 6 4 2 4 1 7 7 8 2 2 3 2 8 8 9 3 1 4 1 9 7 7 3 2 3 1 10 6 7 2 1 2 1

In ceeea ce priveste numarul bacteriilor formatoare de Lactobacillus plantarum, acestea au

crescut la unii subiectii incepand de la a 8-a respectiv a 14-a zi de la administrare, intr-un

procent semnificativ obtinandu-se chiar dublarea unitatilor formatoare (Fig. 5).

Fig. 5 Bauturi probiotice din reziduri de industrie alimentara->↑ Lactobacillus Plantarum Tuturor participantilor la studiu s-a recoltat sange periferic atat inainte de initierea bauturii

probiotice cat si dupa terminarea acesteia ( ziua 8) pentru efectuarea urmatoarelor analize:

hemoleucograma, proteina C reactiva, interleukina 10 sau 17 (tabel 3,4). Dupa recoltarea

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

un moment dat cand va fi testat prin metoda ELISA. La aproximativ trei sferturi din pacienti

numarul de scaune s-au diminuat, in timpul administrarii bauturii.

3400000 2400000

1200000 1000000 800000 1800000 1200000

7900000

12000000

5900000

9500000 11000000

4000000

13000000

Lactobacilus Plantarum before Lactobacilus Plantarum after

7

Page 8: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Tabel 3. Evolutia probelor biologice inainite si dupa bautura la grupul tinta Numar subiecti (grup tinta)

Inainte de bautura Dupa bautura 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 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

Tabel 4. Evolutia probelor biologice inainite si dupa bautura la martori Numar subiecti

(martori)

Inainte de bautura Dupa bautura 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

La toti subiectii s-a respectat protocolul descris anterior. Aceasta activitate încă nu a fost în

totalitate indeplinita, avănd in vedere datele incomplete, obținute pana in acest moment.

Majoritatea datelor fiind in curs de analizare. Această activitate a fost realizată conform

planului de realizare/ Etapa 3-a si a 4-a.

Activitatea 3.6. Optimizarea procesului tehnologic si productia bauturilor probiotice. Ȋn

cadrul acestei etape s-a testat durata de valabilitate a produsului pasteurizat, ȋn condiţii de

refrigerare şi la temperatura camerei. Acest lucru este necesar deoarece prin vânzarea la scară

largă aceste băuturi vor trebui să reziste suficient pe rafturi sau ȋn depozite. Acesta a avut o

perioada de valabilitate de peste 60 zile la temperatura camerei cât şi ȋn condiţii de refrigerare

Pentru siguranţa consumatorului aceasta nu va fi depăşi 45 zile. S-a testat durata de

valabilitate a produsului nepasteurizat, pentru a determina posibilitatea de a crea produs mai

bogat ȋn substanţe active. Acesta a fost determinat ca 3 zile la temperatură de refrigerare. Din

8

Page 9: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

cercetările de specialitate şi testele efectuate, s-a determinat ca un adaos de 0.5 % propolis, ȋi

creşte termenul de valabilitate cu 7 zile la temperatură de refrigerare.Deoarece acoperirea cu

alginat şi chitosan este o operaţiune destul de costisitoare, s-au cercetat ȋn literatura din

domeniu opţiuni viabile pentru acoperirea microcapsulelor cu probiotice cu altfel de substanţe

mai accesibile cu care societatea are experienţă ȋn utilizare. Astfel s-au identificat opţiuni

diverse precum ȋnvelirea microcapsulelor ȋn zer praf/lapte praf degresat, ulei de palmier şi

amidon combinat cu alginat. Pentru acest lucru s-a apelat la o societate de specialitate pentru

consultanţă şi testare, personalul din universitate nefiind disponibil pe perioada verii. Celulele

probiotice au fost ȋnvelite ȋn proteina extrasă din lapte praf degresat şi zer praf şi expuse

sucului gastric simulat ȋn laborator. Cercetările realizate au arătat o creştere a rezistenţei

bacteriilor probiotice, precum ȋn literatura de specialitate probabil datorită faptului că proteina

oferă un scut ce nu poate fi degradat de stomac. Uleiul de palmier a fost testat ca şi material

de protecţie pentru a creşte viabilitatea bacteriilor probiotice ȋn mediul gastric simulat. Uleiul

de palmier topit şi răcit a oferit un strat hidrofob pe suprafaţa microcapsulelor, dar nu la fel de

eficient ca şi prototipul iniţial. Rezultatele cercetărilor au fost comparate cu literatura de

specialitate obţinându-se rezultate similare. Amidonul şi gelatina ȋn amestec cu alginat şi

separat au fost testate ca şi strat protector pentru a rezista ȋn mediul gastric intestinal simulat,

obţinând din nou rezultate comparabile cu litaratura de specialitate. Astfel acestea si-au arătat

potenţialul ȋn protejarea probioticelor la trecerea lor prin tractul gastrointestinal, oferindu-ne

alternative care prin optimizare ar putea eficientiza procesul tehnologic, utilizând substanţe

mult mai accesibile. Deoarece etapa de teste clinice este una de durată s-a utilizat acest timp

disponibil pentru dezvoltarea de noi retete. Odată cu introducerea pe piaţă a acestor băuturi,

produsul prototip testa clinic va fi cel promotor. Dar deoarece este o piaţă de consum, din

timp trebuie stabilită o mai mare paletă de produse. Fructe și legume reziduuri cel mai

frecvent întâlnite în România au fost selectate anterior și testate în diferite procente, în scopul

de a obține primul prototip de băuturi probiotice cu impact funcțional sănătate gastro-

intestinale concepute pentru consumul de masă. Astfel, mere, sfecla de zahăr, struguri și

morcovi au fost considerate a avea suficiente elemente nutritive și caracteristici pentru a crea

un aspect favorabil și gustului. Printre acestea, strugurii sunt singurele disponibile în cantități

mari în timpul toamnei și mai puțin disponibile în celelalte anotimpuri. Obiective: fructe de

sezon au fost cercetate în piața românească, în scopul de a înlocui unul dintre ingredientele

băuturilor probiotice în cazul indisponibilității temporare, menținând în același timp

caracteristicile principale ale băuturii prototip.

9

Page 10: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Materiale și metode: Fructele au fost analizate și testate fizico-chimic ca o

componentă în băutură probiotice ca urmare a fluxului tehnologic standard, dar la o scară mai

mică, înlocuind reziduurile de struguri. Datorită faptului că băutura prototip a trebuit să aibă

mai multe zaharuri și mai puține fibre, nu au fost luate în considerare legume. Rezultate:

fructe de sezon au fost identificate după cum urmează: cirese, portocale (primăvara), vișine,

caise (vara), pere, prune (toamna), portocale, ananas (iarna). Pe tot parcursul testării

procesului de producție, toate fructele selectate pentru proprietățile lor senzoriale și

disponibilitatea s-au comportat în mod corespunzător și au fost introduse cu succes în rețete

de sezon băutură probiotice. Acestea au fost trimise spre analiza mai detaliata senzorială.

Concluzie: fructe multiple au fost identificate, în scopul de a înlocui unul dintre ingredientele

noii băuturi probiotice în caz de indisponibilitate. Din cauza faptului că nu toate fructele

selectate sunt utilizate în prezent pentru prelucrare la nivel industrial, ci mai degrabă pentru

consum direct, sucurile lor ar putea fi puse în valoare și vândute pe piața locală ca produse

noi, în timp ce reziduurile ar putea fi folosite pentru băuturi probiotice.

S-a realizat o optimizare a fluxului tehnologic, repararea şi adaptarea utilajelor şi s-a

demarat producerea ȋn cantităţi mici a sucului probiotic.

În cadrul acestei etape s-au analizat în detaliu operaţiile tehnologice şi s-au optimizat

punctele cheie pentru ca băutura probiotică prototip să poată fi realizată industrial:

• Pentru respectarea cerinţelor igienico-sanitare în vigoare s-a realizat

igienizarea spaţiilor de producţie.

• S-au identificat posibili parteneri pe o rază redusă pentru asigurarea de materie

primă – reziduuri. Astfel pentru reziduuri de mere, morcovi sfeclă s-a

identificat DIOSAN Bioprod din Turda şi Alma din Bistriţa, iar pentru pieliţele

din struguri Crama Lechinţa din Bistriţa, staţiunea de cercetare Jidvei şi

Centrul de cercetare vini-viticolă Blaj.

• Deoarece activitatea va creşte progresiv, s-a studiat modalitatea de depozitare a

produselor materie primă pe măsură ce sunt preluate, sub formă refrigerată sau

congelată ȋn spaţiile disponibile şi s-a stabilit un flux tehnologic şi proceduri

pentru acest lucru; de asemenea s-au efectuat operaţii de igienizare şi

deratizare

• S-au demarat lucrări de adaptare a benzilor transportoare de sticle

• S-au demarat lucrări de reparaţie şi pregătire a unei prese centrifugale din

dotare

10

Page 11: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

• S-a adaptat sistemul de ȋmbuteliere pentru a putea ambala alternativ atât peturi

de 500 ml, 900 ml cât ambalaje de 100 ml.

• S-a realizat o etichetă pentru produsul finit

• Ȋncâ de la inceputul anului s-au trimis constant produse pentru testare clinică la

Institutul de Gastroenterologie din Cluj-Napoca, ȋn ambalaje de la 100 ml, 500

ml şi 900ml.

Această activitate a fost realizată conform planului de realizare/ Etapa 3-a.

Activitatea 3.8. si Activitatea 4.3 Monitorizarea microbiologica a bacteriilor din fecale

umane Probele de fecale au fost primate de la partenerii proiectului. Acestea au fost păstrate

la temperatura de -18 °C până la determinarea numărului de bacterii probiotice. Pentru a

determina numărul de bacterii probiotice viabile din probele de fecale, acestea au fost

decongelate, iar mai apoi s-a cântărit 1 g din fiecare probă. Proba astfel cântărită este

introdusă in 9 ml ser fiziologic (soluție salină 0,85 %). În continuare se realizează diluții

sucesive conform figurii de mai jos.

11

Page 12: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Din ultimele trei diluții, s-a utilizat câte 1 ml pentru incubare pe placa Petri. Peste ml

de probă se adaugă aproximativ 15 ml mediu MRS agar steril adus la temperature de 38-39

°C. Operațiunile s-au efectuat în triplicat. După incubare timp de 72 h la 37 °C în condiții

aerobe s-a calculat numărul de unități formatoare de colonii (CFU). Rezultatele sunt exprinate

în tabelul de mai jos.

Nr crt Cod probă Data Nr CFU ME I 20.07.2016 6,5 x 107

SD I 20.07.2016 1,34 x 108 MO I 23.07.2016 1,02 x 109 ME II 23.07.2016 7.1 x 107 HUDUSAN I 23.07.2016 1.62 x 108 CN I 27.07.2016 5.5x107 ME III 27.07.2016 4.7x107 M I 23.07.2016 5.5x107 MO II 23.07.2016 1.8x107 CIUPEI II 23.07.2016 2x108 CIUPEI III 23.07.2016 2.1x108 CIUPEI IV 02.09.2016 1.51x109 HUDUSAN II 02.09.2016 2.5x108 NEMES II 21.10.2016 3x105 NEMES I 21.10.2016 3.8x106 NEMES III 21.10.2016 4x105

Această activitate a fost realizată conform planului de realizare/ Etapa 3-a si a 4-a.

Activitatea 4.1. Analiza senzoriala a produselor dezvoltate

Evaluarea preferinței consumatorilor. În urma testării preferinței consumatorilor în ceea ce

privește prototipul de băutură probiotică de la analiza senzorială efectuată în anul 2015 pe

cele 9 probe de suc, preferința acestora s-a orientat către probele care conțineau un procent

mai mare de pieliță de struguri, respectiv 10 %, un conținut mai scăzut de coji de sfeclă de

zahăr, 2-3 % și coji de morcov 3-4 %. Întrucât scorurile medii cele mai mari în ce privește

calitățile hedonice au fost obținute de aceste probe, s-au optimizat 2 rețete de sucuri

probiotice, realizate cu procente diferite de coji, procentul de coji de sfeclă de zahăr și morcov

fiind similare în ambele probe, 1-3%. Design-ul experimental pentru rețete e prezentat în

tabelul de mai jos.

12

Page 13: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Tabel. Design experimental pentru prototipurile de sucuri probiotice dezvoltate.

Astfel, prototipurile de băutură probiotică s-au supus unei alte evaluări senzoriale cu scopul

de a afla preferința consumatorilor privind rețeta aleasă, pentru a orienta producția în acest

sens. În acest scop, s-au ales 80 de degustători, cu vârste cuprinse între 20 și 50 ani. Întrucât

abilitățile senzoriale variază în rândul consumatorilor și performanța senzorială este afectată

de numeroși factori care au sau nu legătură cu produsele, precalificări au fost necesare pentru

a lua parte la testele senzoriale. Persoanele inapte din punct de vedere fiziologic, aflate sub

tratament sau sensibile la răceală, au fost eliminate de la început. Sucurile s-au prezentat ca

probe a câte 40 mL, în pahare de unică folosință albe, servite la temperatura de 4 ◦ C. Testerii

au fost rugați să ordoneze cele 2 probe, în funcție de preferință, de la cel mai puțin plăcut (1)

la cel mai mult plăcut (9). Ambele probe au obținut un scor hedonic foarte bun fiind apreciate

de consumatori cu punctaj peste 7, “plăcut”, însă se remarcă proba 456 care a obținut un scor

hedonic de 7,6, încadrându-se între calificările “plăcut „ și „foarte plăcut”.

.Scala hedonică: Evaluarea preferinței consumatorilor

Evaluarea senzorială. Pentru evaluarea acceptabilității produselor s-a utilizat o metodă

preferențială, testul hedonic, cu scala de măsurare în 9 puncte, cu obiectivul de a alege proba

7.075 7.6 1

1.0 2.0 3.0

Scal

a he

doni

Probe

TESTUL HEDONIC

SCOR HEDONIC PROBA 123

SCOR HEDONIC PROBA 456

Cod

probă

Coji de măr

%

Coji de

sfeclă de

zahăr

%

Coji de

struguri

%

Coji de

morcov

%

Apă

%

123 8 1 8 3 80

456 6 1 10 3 80

789 Probă martor

13

Page 14: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

preferată. Au fost evaluate caracteristicile organoleptice ale produselor: aspect, culoare,

consistență, miros, gust, aromă, gust remanent.Pentru selecția corectă a panel-ului de

degustători, s-a testat capacitatea senzorială prin teste specifice de testare a sensibilității

senzoriale. Din cei 80 de degustători au fost selectați 25 de testeri, care au fost mai departe

instruiți, pentru stabilirea unui limbaj comun și aducerea la cunoștință a scopului și cerințelor

testării.În prealabil, au fost pregătite probele date pentru evaluarea senzorială. S-au pregătit 3

probe de suc, dintre care o probă martor cu un suc asemănător și cele 2 probe de suc probiotic.

Având în vedere că nu există nici o băutură similară în piaţă, realizată din reziduuri, o probă

martor (789) a fost făcută cu ajutorul sucului proaspăt de struguri neajunşi la maturitate

deplină, dulci, dar ușor acizi, la care au fost adăugate coji măcinate de struguri și mere.

Această probă martor seamănă cu băuturile prototip în ceea ce privește aspectul și

consistența.Rezultatele testelor, în urma aplicării unui sistem de apreciere în 5 puncte, în care

fiecărei probe i s-a acordat un anumit punctaj, în funcție de caracteristicile organoleptice,

arată că sucurile probiotice au obținut un punctaj mediu foarte bun,foarte apropiat de cel al

probei martor, asa cum se poate observa din graficul de mai jos.

Sistem de apreciere in 5 puncte pentru sucurile probiotice

Testerii au avut de analizat caracteristicile hedonice al fiecărei probe, rezultatele marcând

faptul că toate caracteristicile se încadrează între “plăcut”, “foarte plăcut” și

“extrem de plăcut”. Din punct de vedere al gustului, degustătorii au preferat proba 456, cu 6%

coji de mere și 10% coji struguri, acestea dând produsului caracteristici mai dulci. Rezultatele

privind mirosul sunt similare, datorită faptului că mirosul este o combinație de aromă, gust și

senzație a gurii pentru a crea un profil complet. Consumatorii a fost suprinși în mod plăcut de

012345

1

2

3

4

5

6

Sistem de aprecire in 5 puncte pentru sucuri

Proba 123

proba 456

proba martor

14

Page 15: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

capsulele cu bacterii probiotice, care au modificat puțin consistența sucurilor, însă nu au

influențat negativ rezultatele testelor. Scorurile medii pentru aspect, culoare și gust remanent

sunt de asemenea positive. Scorul general mediu din probe indică faptul că cojile de fructe și

legume, care conțin multe principii bioactive, sunt pretabile pentru a obține o băutură prototip

cu atragere la clienții potențiali. În urma analizelor senzoriale efectuate și a testelor, se

remarcă că ambele probe de sucuri probiotice sunt preferate de consumatori, însă sucul care

conține un procent mai mare de coji de struguri, 10%, 6% coji de măr, 1% coji de sfeclă de

zahăr și 3% coji de morcov a fost favorită de mai mulți consumatori în ce privește culoarea,

gustul și gustul remanent. Acest lucru se poate datora aromei mai puternice a pieliței de

struguri și echilibrului gustativ dintre cojile de sfeclă, mere și morcovi.

Teste acceptabilitate suc probiotic

Această activitate a fost realizată conform planului de realizare afferent etapei a 4-a.

05

10152025

scară hedonică proba 123

aspect culoare miros

consistenta gust gust remanent

05

10152025

scară hedonică proba 456

aspect culoare miros

consistenta gust gust remanent

15

Page 16: i 4 - foodprofit.weebly.comfoodprofit.weebly.com/uploads/4/1/1/4/41142851/rezumat_ştiinţific_şi_tehnic_în... · Variantele de băuturi din coji de mere, sfecla, morcovi, struguri

Activitatea 4.4 Diseminarea rezultatelor

Participare la Conferințe:

Andrei BORȘA, Sevastița MUSTE, Dan Cristian VODNAR,Lucian CUIBUS and Nicolae BORȘA. DEVELOPMENT OF NEW RECIPES FOR PROBIOTIC DRINKS WITH FUNCTIONAL GASTROINTESTINAL HEALTH IMPACT. Perspects of the 3 rd Millenium Agriculture, Cluj Napoca.

Articole acceptate spre publicare:

L. CIOBANU, M. TANTAU, S. VALEAN, A. PARAU, I. BEDECEAN, R. MÎRLENEANU, C. BERCE, C. CATOI, M. TAULESCU. Rifaximin modulates 5-fluorouracil-induced gastrointestinal mucositis in rats. European Review for Medical and Pharmacological Sciences. Art. 5130 PM 5111 - 2016.

Dan Cristian Vodnar, Lavinia Florina Călinoiua, Precup Gabriela .The Probiotic Bacteria Viability under Different Conditions. . Bulletin UASVM Food Science and Technology 73(2)/2016 54-60.

Dan Cristian Vodnar, Lavinia Florina Călinoiu, Francisc Vasile Dulf, Bianca E. Ştefănescu, Gianina Crişan, Socaciu Carmen. Identification of the bioactive compounds, antioxidant, antimutagenic, antimicrobial activities of agro-industrial waste. Food Chemistry.

Oana Lelia Pop, Vodnar Dan Cristian. Procyanidins: Characterisation, Antioxidant Properties and Health Benefits. Procyanidins: Characterisation, Antioxidant Properties and Health Benefits. Nova Science Publishers 2016.

16


Recommended