project - EIP-AGRI Operational Group
COMPLEX SYSTEM FOR VALORIZATION OF BEEKEEP BY-PRODUCTS FOR OBTAINING BIOACTIVE POWDER - BIOPOWDER
SISTEM COMPLEX DE VALORIFICARE A SUBPRODUSELOR POMICOLE PENTRU OBTINEREA DE PUDRE BIOACTIVE – BIOPOWDER
Context
One of the EU's priorities refers to the importance of sustainable economic growth through the smart and sustainable use of resources. Specifically, resources must be used to the fullest in an ecological and economical manner because most are not unlimited. The integration of products and materials in a circular economy makes their value much longer and contributes to the generation of new jobs, the promotion of innovations to obtain competitive advantages and the protection of the environment and people. In order to achieve this objective, it is necessary to reintegrate waste in the production cycle in an ecological manner. Thus, the transition is made to a sustainable economy, increasing the efficiency of resource use and competitiveness. The advantages of the circular economy are of European interest, fact for which strategies, action plans, directives and laws have been elaborated for their materialization, both at European and national level. The Cromatec Plus company aims through this project to transform waste into resources and analyze the compounds resulting from the extraction of by-products from the fruit sector to develop technologies to ensure value-added products in order to support a healthy lifestyle through a diet based on products superior quality. This initiative is in line with the EU's priorities for better waste management and innovation in recycling and reuse. The "BioPowder" project includes activities that have a real impact on increasing the level of the circular economy and is in line with EU priorities on this subject for which programs, policies, action plans, strategies and other initiatives have been developed.
Objectives
The general objective of the project is to develop new innovative products such as organic fruit powders obtained from fruit products (fruit bushes) with high functionality and impact in the agri-food sector by implementing an innovative technological extraction solution, respectively supercritical CO2 extraction. Supercritical fluid extraction (SFE) is an emerging eco-friendly technology, very versatile for the superior recovery of sources of biologically active compounds.
Objectives
Obiectivul general al proiectului este de a dezvolta produse noi inovative de tipul pudrelor din fructe ecologice obtinute din produse pomicole (arbusti fructiferi) cu functionalitate ridicata si impact in sectorul agroalimentar prin implementarea unei solutii tehnologice inovative de extractie, respectiv extractia cu CO2 supercritic. Extractia in fluide supercritice (SFE –„supercritical fluid extraction”) este o tehnologie emergenta de tip eco-friendly, foarte versatila pentru valorificarea superioara a surselor de compusi biologic activi.
Activities
1) Development of a supercritical CO2 extraction technology to ensure the capitalization of existing by-products in the fruit sector and its optimization at pilot level, in maximum 18 months (project implementation period).
2) Obtaining 2 innovative technologies that will capitalize on the by-products (biomass) from the fruit sector, in maximum 18 months (project implementation period)
3) Obtaining an innovative product in the form of bioactive powder, in maximum 18 months (project implementation period).
Activities
1) Dezvoltarea unei tehnologii de extractie cu CO2 supercritic care sa asigure valorificarea produselor secundare existente din sectorul pomicol si optimizarea acesteia la nivel pilot, in maxim 18 luni (perioada de implementare a proiectului).
2) Obtinerea a 2 tehnologii inovatoare care vor valorifica subprodusele (biomasa) din sectorul pomicol, in maxim 18 luni (perioada de implementare a proiectului)
3) Obtinerea unui produs inovativ sub forma de pudra bioactiva, in maxim 18 luni (perioada de implementare a proiectului).
Additional comments
The project identified a niche market, namely plant extracts. They preserve the active compounds from fruits and plants and are presented in the form of dry, soft and fluid extracts. The applicant identified as raw material for these extracts, the so-called fruit waste, respectively pulp, skin, peels, seeds and thus contributes to the recovery of fruit by-products.
There are 2 categories of consumers who buy food supplements. In the first category there are consumers of all ages and from all social and professional categories, who inherit sensitivities and biological data that are reflected in difficulties of growth and development, then in difficulties of the profession, and later in the avalanche of inconveniences, dissatisfaction and suffering caused by aging. Also in this first category must be placed those who practice sports and carry out competitive actions, very demanding and pushed to forms of high risk and stress, impossible to sustain without a consistent intake of food supplements. Consumers in this category are advised by specialists (doctors, nutritionists, coaches) who follow the evolution of the person advised and make the necessary corrections in the administration of supplements.
The second category is composed of consumers with very obvious imitation behavior, sensitive to fashion, egocentric, eccentric, etc. They ensure the strong upward trend in the demand for nutritional supplements, especially in developed countries. In most cases, consumers in this category do not turn to specialists, administering their supplements according to their own beliefs and recipes. It is estimated that in developed countries, about a third of the population is in this situation.
Additional information
The agri-food sector, including orchards, faces major challenges in order to develop and implement requirements that can lead to obtaining functional products with added value, safe, in conditions of efficiency, ensuring environmental protection and sustainability. In order to respond to this complex set of scientific and engineering challenges, it is necessary to develop new processes and products.
Traditional powder production techniques require inadequately relatively high temperatures to maintain the stability of heat-sensitive bioactive substances. A viable alternative is the application of an encapsulation technique in the presence of scCO2 that will allow obtaining new products such as powders that maintain CBA quality due to low spray agent temperatures and inert atmosphere.
Supercritical fluid extraction (SFE) is an emerging eco-friendly technology, very versatile for the superior use of biologically active compounds (CBA). It is considered the capitalization of by-products from fruit processing), identification of the target CBA (polyphenols, carotenoids, anthocyanins, polyunsaturated fatty acids), their microencapsulation in order to obtain high functionality composites required by the market, thus ensuring interconnections between the "actors" in the food chain and the adoption of the principles of the circular bioeconomy.
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014RO06RDNP001 Programul Național de Dezvoltare Rurală pentru perioada 2014 - 2020
Location
- Main geographical location
- Ilfov
EUR 485 799.00
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
Resources
Audiovisual materials
20 Practice Abstracts
The bioactive powders obtained by encapsulating rosehip extract were used to formulate a food product. Due to the preponderance of lipophilic compounds in rosehip extract, it was decided to obtain ice cream using as main ingredients: whipping cream (300 g), whole milk powder (98 g), lactose-free milk (600 g), microencapsulated powder (2%). 4 ice cream samples were obtained, as follows: control ice cream (ÎM), ice cream with non-encapsulated rosehip extract (ÎE), ice cream with powder obtained after var.I (Î V.I.) and ice cream with powder obtained after var.II (Î V .II.). All ice cream assortments were used to fill wafers obtained from a gluten-free dough with the addition of shavings obtained from supercritical carbon dioxide extraction. For all powders, the concentrations of bioactive compounds were determined and stability was monitored for 43 days when stored at -18 degrees C. The concentrations of lipophilic compounds, namely carotenoids and lycopene, follow the same trend, namely a slight decrease after 43 days of storage. The total carotenoid concentration and the lycopene concentration show an increase only in the case of the ÎE sample, the one with a non-encapsulated oil extract content. The concentration difference between the samples is given by their composition. As expected, samples enriched with extract or powder show much higher values, reaching values of approximately 2.5 mg carotenes/g and 1.5 mg/g, respectively. The concentration of lycopene varies approximately 100 µg/g, in the case of the control sample up to values of approximately 400 µg/g, in the case of samples with added powders (Î V.I and Î V.II) and over 800 µg/g in the case of the sample with addition of non-encapsulated extract (EE).
Pudrele bioactive obținute prin încapsularea extractului de măceșe au fost folosite pentru formularea unui produs alimentar. Datorită preponderenței compușilor lipofili în extractul de măceșe, s-a decis obținerea înghețatei cu folosirea ca ingrediente principale: smântână pentru frișcă (300 g), lapte praf integral (98 g), lapte delactozat (600 g), pudră microîncapsulată (2%). Au fost obținute 4 probe de înghețată, astfel: înghețaa martor (ÎM), înghețata cu extract de măceșe neîncapsulat (ÎE), înghețata cu pudra obținută după var.I (Î V.I.) și înghețata cu pudra obținută după var.II (Î V.II.). Toate sortimentele de înghețată au fost folosite pentru umplerea vafelor obținute dintr-un aluat aglutenic cu adaos de șroturi obținute de la extracția cu dioxid de carbon supercritic. Pentru toate pudrele au fost determinate concentrațiile compușilor bioactivi și s-a urmărit stabilitatea timp de 43 de zile la depozitare la temperatura de -18 gradeC. Concentrațiile compușilor lipofili, respectiv carotenoide și licopen, aceștia urmăresc același trend, anume o ușoară scădere după 43 de zile de depozitare. Concentrația totală de carotenoide și concentrația de licopen arată o creștere doar în cazul probei ÎE, cea cu un conținut de extract uleios neîncapsulat. Diferența de concentrație dintre probe este dată de compoziția acestora. Așa cum era de așteptat, probele îmbogățite cu extract sau pudră prezintă valori mult mai ridicate, ajungând la valori aproximativ 2,5 mg caroteni/ g, respectiv 1,5 mg/g. Concentrația de licopen variază aproximativ 100 µg/g, în cazul probei martor până la valori de aproximativ 400 µg/g, în cazul probelor cu adaos de pudre (Î V.I și Î V.II) și peste 800 µg/g în cazul probei cu adaos de extract neîncapsulat (ÎE)
At activity 8.2. Participation in fairs / exhibitions / conferences, mixed teams from the operational group participated in the conferences: 1. Nutricon 2022 Conference – Food Quality & Safety. Health & Nutrition, June 8-10, 2022, Orhid, Macedonia, with the paper The potential of the plant by-product obtained at industrial scale and their valorization by supercritical carbon dioxide extraction, authors: Liliana Mihalcea, Adelina Ștefania Milea, Gigi Coman, Nicoleta Stănciuc, Iulia Cucolea, Mădălin George Dănilă.
2. Interdisciplinarity and Cooperation in Cross Border Research INTERNATIONAL SUMMER CONFERENCE, June 2-4, 2022, Chisinau, Republic of Moldova with the paper Supercritical Carbon Dioxide Extraction As Great Opportunity for the Romanian Entrepreneurs, authors: Liliana Mihalcea, Iulia Cucolea, Mădălin George Dănilă, Gigi Coman, Bogdan Păcularu, Adelina Ștefania Milea, Nicoleta Stănciuc. At activity 8.5. Dissemination of the project results through the publication of articles, mixed teams from the operational group published the scientific articles:
During the reporting period 01.06.2022 – 31.10.2023, the team from the Lower Danube University in Galati developed the research-development-innovation (CDI) activity for submitting an invention patent application. Thus, the invention was submitted with the title Gluten-free biscuits with the addition of fruit shavings, and the method of obtaining them, according to the CBI registered at UDJG with no. 12080/24.04.2023 and at OSIM with no. A/00199/25.04.2023.
La activitatea 8.2. Participare la târguri / expoziții /conferințe, echipe mixte din cadrul grupului operațional au participat la conferințele: 1.Conferința Nutricon 2022 – Food Quality & Safety.Health & Nutrition, 8-10 iunie 2022, Orhid, Macedonia, cu lucrarea The potential of the plant by-product obtained at industrial scale and their valorization by supercritical carbon dioxide extraction, autori : Liliana Mihalcea, Adelina Ștefania Milea, Gigi Coman, Nicoleta Stănciuc, Iulia Cucolea, Mădălin George Dănilă.
2. Interdisciplinarity and Cooperation in Cross Border Research INTERNATIONAL SUMMER CONFERENCE, 2-4 iunie 2022, Chișinău, Republica Moldova cu lucrarea Supercritical Carbon Dioxide Extraction As Great Opportunity for the Romanian Entrepreneurs, autori : Liliana Mihalcea, Iulia Cucolea, Mădălin George Dănilă, Gigi Coman, Bogdan Păcularu, Adelina Ștefania Milea, Nicoleta Stănciuc. La activitatea 8.5. Diseminarea rezultatelor proiectului prin publicarea de articole, echipe mixte din grupul operațional au publicat articolele științifice:
ACTIVITATE DE CDI (depunere cerere de brevet de invenție)
În perioada de raportare 01.06.2022 – 31.10.2023, echipa de la Universitatea Dunărea de Jos din Galați a elaborat activitatea de cercetare-dezvoltare-inovare (CDI) pentru depunerea unei cereri de brevet de invenție. Astfel, s-a depus invenția cu titlul Biscuiți aglutenici cu adaos de șroturi din fructe, și procedeu de obținere, conform CBI înregistrată la UDJG cu nr.12080/24.04.2023 și la OSIM cu nr. A/00199/25.04.2023.
Another bioactive powder obtained consisted of the use of sea buckthorn borhot extract (extraction was presented at PA11) in proportions of 2% and 8%. Thus, the extract was encapsulated by spray drying using MD+GA as biopolymers, obtaining powder 1 (with 2% extract) and powder 2 (with 8% extract). MD is a good microencapsulating agent due to its reduced viscosity at a content high dry matter, good solubility and oxidation stability. GA allows obtaining stable and low-viscosity emulsions. GA in combination with MD is used for encapsulation due to its emulsion stability with most oils, ability to form a film/film on the surface of microcapsules and oxidation protection, GA being recommended for encapsulation of oleoresins. A correlation was demonstrated between the amount of sea buckthorn extract added and the concentration of carotenoids determined in the encapsulated powders. Thus, in powder 2, carotenoid concentrations are much higher compared to powder 1, but the encapsulation efficiency was higher in powder 1 due to the inclusion of the extract in the emulsion (63.45%). The result is justified by the ability of GA to form very stable emulsions, and by combining with MD the bioactive compounds are retained in the matrix of the encapsulation material, avoiding the effect of oxidative factors. The different morphology of the particles is given by the type of biopolymer. Thus, after the spraying process, GA biopolymer presents deformed particles with multiple concavities on their surface due to the rapid evaporation of water from the emulsion. In powder 1 (MA:GA with 2% sea buckthorn oil), smaller spherical particles (5 – 8.56 micrometers) predominate.
O altă pudră bioactivă obținută a constat în folosirea extractului din borhot de cătină (extracția a fost prezentată la PA11) în proporție de 2% și 8%. Astfel, extractul s-a încapsulat prin uscare prin pulverizare folosind ca biopolimeri MD+GA, obținându-se pudra 1 (cu 2% extract) și pudra 2 (cu 8% extract).MD este un bun agent de microîncapsulare datorită vâscozității reduse la un conținut ridicat de substanță uscată, prezintă bună solubilitate și stabilitate la oxidare. GA permite obținerea de emulsii stabile și cu vâscozităție reduse. GA în combinație cu MD este utilizată pentru încapsulare datorită stabilității emulsiei cu majoritatea uleiurilor, capacității de a forma peliculă/film la suprafața microcapsulelor și protecției la oxidare, GA fiind recomandată pentru încapsularea oleoresinelor. S-a demonstrat o corelație între cantitatea de extract de cătină adăugată și concentrația de carotenoide determinate în pudrele încapsulate. Astfel, la pudra 2, concentrațiile de carotenoide sunt mult mai mari comparativ cu pudra 1, însă eficiența încapsulării a fost mai mare la pudra 1 datorită înglobării extractului în emulsie (63,45%). Rezultatul este justificat de capacitatea GA de a forma emulsii foarte stabile, iar prin combinarea cu MD compușii bioactivi sunt reținuți în matricea materialului de încapsulare, evitându-se efectul factorilor oxidativi. Morfologia diferită a particulelor este data de tipul de biopolimer. Astfel, biopolimerul GA prezintă după procesul de pulverizare particule deformate și cu multiple concavități pe suprafața lor datorită procesului rapid de evaporare a apei din emulsie.
The stability studies of the obtained bioactive powders with rosehip extract were carried out by keeping them for 30 days at room temperature, then reanalyzed in order to evaluate the phytochemical and antioxidant profile. In the case of carotenoids and lycopene, their concentrations remained approximately 60% for both sample N and sample T. However, the antioxidant activity (micromoles Trolox equivalent/g extract) in both samples had a stability of over 90%, decreasing moderately from values of 52.45±0.47, respectively 45.39±0.86, to values of 47.26±3.86, respectively 44.09±2.03 , thus signaling the fact that other compounds besides those determined spectrophotometrically may be responsible for the antioxidant activity. Regarding the efficiency of carotenoid encapsulation, a better rate of preservation and protection of the compounds could be noted in the N variant, generating a percentage of 51.17±1.62%, in contrast to the 43.25±2.97% value obtained for the T variant. The heat treatment at 85°C for 20 minutes, applied before the enzymatic cross-linking on the T sample, may have generated a denaturation of the soy protein, which could explain the lower encapsulation efficiency values. In the case of hydrophilic compounds (flavonoids), an accelerated decrease in concentration can be observed after one month of storage. Flavonoids are sensitive polyphenolic compounds, their stability largely depending on encapsulation efficiency. On the other hand, the polyphenols kept a percentage of approximately 92% of the concentration in the case of the powder obtained through a single cross-link step, respectively 84% for the case heat-treated prior to the TG action (so double cross-linked process).
Studiile de stabilitatate ale pudrelor bioactive cu extract de măceș obținute au derulate prin păstrarea timp de 30 de zile la temperatura camerei, apoi reanalizate în vederea evaluării profilului fitochimic și antioxidant. În cazul carotenoidelor și licopenului, concentrațile acestora s-au păstrat în proporție de aproximativ 60% pentru atât pentru proba N, cât și pentru proba T. Cu toate acestea, activitatea antioxidantă (micromoli Trolox echivalent/g extract) în cazul ambelor probe a avut o stabilitate de peste 90%, scăzând moderat de la valori de 52,45±0,47, respectiv 45,39±0,86, până la valori de 47,26±3,86, respectiv 44,09±2,03, semnalând astfel faptul că și alți compuși în afară de cei determinați spectrofotometric pot fi responsabili de activitatea antioxidantă. În ceea ce privește eficiența încapsulării carotenoidelor, o mai bună rată de păstrare și protejare a compușilor s-a putut remarca în varianta N, generând un procent de 51,17±1,62%, spre deosebire de 43,25±2,97% valoare obținută pentru varianta T. Tratamentul termic la 85°C, timp de 20 de minute, aplicat înaintea reticulării enzimatice asupra probei T este posibil să fi generat o denaturare a proteinei din soia, ceea ce ar putea explica valorile mai mici ale eficienței de încapsulare. În cazul compușilor hidrofili (flavonoide) se poate observa o scădere accelerată a concentrației după o lună de depozitare. Flavonoidele sunt compuși polifenolici sensibili, stabilitatea acestora depinzând în mare măsură de eficiența încapsulării. Pe de altă parte, polifenolii au păstrat un procent aproximativ 92% din concentrație în cazul pudrei obținută printr-o singură treaptă de cross-link, 84% pentru cea tratată termic anterior acțiunii TG (deci proces dublu cross-linked).
Another activity within the project is the Development and validation of modern methods of encapsulation of bioactive compounds from the obtained extracts. As part of these activities, the formulation of new food products (with added value) was pursued, namely ice cream with sea buckthorn extract and microencapsulated powder. For the manufactured food product, tests were carried out regarding the stability evaluation of the microencapsulated bioactive compounds in the food matrix. Rosehip extract was used to obtain two microencapsulated active biopowders through the freeze-drying encapsulation technique. The two microencapsulated powders were used to formulate a food product (ice cream). In order to formulate food products with added value, rosehip extract was encapsulated in the matrix of soy protein isolate biopolymer, applying two variants of the experiments:Cousin. I. microencapsulation in a single cross-linking step (Figure 1, var. I) by the action of transglutaminase at 50 degrees C, for 8 h (non-heat-treated powder).Cousin. II. microencapsulation by double cross-linking (Figure 1, var. II) made by heat treatment at 85 degrees C/20 min and by the action of transglutaminase at 50 degrees C, for 8 h (heat treated powder). the microencapsulated powder obtained without heat treatment before the cross-linking step by TG (powder obtained after lime I) has a higher encapsulation efficiency of 51.55%. The concentrations of bioactives are higher for the same experimental variant, respectively the powder obtained after the heat treatment of the IPS solution before the action of TG. This heat treatment allowed increasing the bioavailability of the proteins in the biopolymer matrix to become a substrate for the action of the TG enzyme.
O altă activitatea este Dezvoltarea și validarea metodelor moderne de încapsulare a compușilor bioactivi din extractele obținute. S-a urmărit formularea de produse alimentare noi (cu valoare adăugată), respectiv înghețată cu extract de cătină și pudră microîncapsultă. Pentru acest produs realizat au fost efectuate testări privind evaluarea stabilității compușilor bioactivi microîncapsulați în matricea alimentară. Extractul de măceșe a fost valorificat pentru obținerea a două biopudre active microîncapsulate prin tehnica de încapsulare freeze-drying (liofilizare). În vederea formulării de produse alimentare cu valoare adăugată, extractul de măceș a fost încapsulat în matricea biopolimerului izolat proteic din soia (IPS), aplicând două variante experimentele:
Var. I. microîncapsulare într-o singură etapă de cross-linking (Figura 1, var. I) prin acțiunea transglutaminazei la 50 gradeC, timp de 8 h (pudră netratată termic).
Var. II. microîncapsulare prin dublu cross-linking (Figura 1, var. II) realizat prin tratament termic la 85 gradeC/20 min și prin acțiunea transglutaminazei la 50 gradeC, timp de 8 h (pudră tratată termic). pudra microîncapsulată obținută fără tratament termic înainte de etapa de cross-linking de către TG (pudră obținută după var I) are o eficiență mai mare, de 51,55%. Concentrațiile bioactivilor sunt mai mari pentru aceeași variantă experimentală PS înainte de acțiunea TG. Tratamentul termic a permis creștere biodispobilității proteinelor din matricea biopolimerului de a deveni substrat pentru acțiunea enzimei TG. Proprietățile structurale și morfologice ale biopudrelor obținute au fost analizate prin tehnica SEM. La nivelul ambelor pudre se observă o structură amorfă.
Supercritical carbon dioxide extraction of whole rosehip fruits after drying and grinding allowed an extraction yield of 11.85%. The extraction parameters were specified at PA13, and the extraction was carried out in the presence of cosolvent, namely 5% ethyl alcohol with a concentration of 96%. In order to transfer the results regarding the stability of the bioactive compounds from the extracts, it was decided to follow this characteristic for 90 days. Thus, the extracts were kept at a temperature of 4 degrees C, the stability being analyzed for hydrophilic compounds (flavonoids, polyphenols) and lipophilic compounds. The rosehip extract showed concentrations of total polyphenols (CPT) with values between 2.28 ± 0.05 and 2.89 ± 0.26 mg gallic aci/g extract. During storage at 40C, a 25% reduction in flavonoid concentrations was observed for the mixture extract (both fractions). The study of carotenoids in lipophilic extracts is justified due to their association with antioxidant activity in both situations (in vitro and in vivo). Supercritical fluid extraction resulted in obtaining fractions with different concentrations of carotenoid compounds. Thus, the highest values of the concentrations of lipophilic compounds are found in the fraction obtained at 100 bar and 45 degreesC (fraction 1), while in the fraction obtained at 50 bar (fraction 2), the concentrations were lower. From the point of view of maintaining the concentrations of bioactive compounds, an acceptable stability of the extracts stored at a temperature of 4 degrees C is observed, the decrease in concentrations of lipophilic compounds being in the range of 3-15%.
Extracția cu dioxid de carbon supercritic a fructelor întregi de măceș după uscare și măcinare a permis obținerea unui randament de extracție de 11,85%. Parametrii de extracție au fost specificați la PA13, iar extracția a fost realizată în prezență de cosolvent, respectiv 5% alcool etilic cu o concentrație de 96%. În vederea transferului de rezultate privind stabilitatea compușilor bioactivi din extracte, s-a decis urmărirea acestei caracterisitici timp de 90 de zile. Astfel, extractele au fost păstrate la temperatura de 4 gradeC, stabilitatea fiind analizată pentru compușii hidrofili (flavonoiude, polifenoli) și lipofili. Extractul de măceșe a prezentat concentrații de polifenoli totali (CPT) cu valori cuprinse între 2,28 ± 0,05 și 2,89 ± 0,26 mg aci galic/g extract. În timpul depozitării la temperatura de 40C se constată o reducere cu 25% a concentrațiilor de flavonoide pentru extractul amestec (ambele fracțiuni). Studiul carotenoidelor în extractele lipofile este justificat datorită asocierii lor cu activitatea antioxidantă în ambele situații (in vitro și in vivo). Extracția cu fluide supercritice a dus la obținerea de fracțiuni cu concentrații diferite de compuși carotenoidici . Astfel, cele mai mari valori ale concentrațiilor de compuși lipofili se regăsesc în fracțiunea obținută la 100 bar și 45 gradeC (fracțiunea 1), în timp ce la fracțiunea obținută la 50 bar (fracțiunea 2), concentrațiile au fost mai mici. Din punct de vedere a menținerii concentrațiilor compușilor bioactivi, se observă o stabilitate acceptabilă a extractelor păstrate la temperatura de 4 gradeC, scăderea concentrațiilor compușilor lipofili fiind în domeniul 3 – 15% .
Obtaining bioactive powders required the use of biopolymers in which extracts obtained from sea buckthorn were encapsulated. They were used as biopolymers: whey protein isolate : gum arabic = 7 : 3 (bioactive powder 1), soy protein isolate : gum arabic = 7 : 3 (bioactive powder 2). The powders were obtained by the spray drying method. Powder 1 turned out to have a higher percentage of carotenoids and a lower encapsulation efficiency (approx. 50%). The encapsulation efficiency is lower compared to lyophilization encapsulation methods due to the protein denaturation process, a situation that determines the reduction of the degree of retention of the lipophilic components and thus of the encapsulation efficiency. In powder 2, the encapsulation efficiency was higher (60.8%), thus a higher inclusion of carotenoids. The Faculty of Food Science and Engineering, in collaboration with SC Cromatec Plus SRL Bucharest and Romanațiul Cooperativa Agricola Urzica Dolj, together with the partners Innovative Cluster "For the Health of the Lower Danube" from Galați, SC IPA SA Bucharest, Enterprise Europe Network (EEN) and the S.M.U.R.D. Association. Galați organized on May 11, 2022 the workshop entitled Innovation & Entrepreneurial Education, a chance for the development of the agri-food sector in Romania. The Faculty of Food Science and Engineering, in collaboration with SC Cromatec Plus SRL Bucharest and Romanațiul Cooperativa Agricola Urzica Dolj, together with the partners Innovative Cluster "For the Health of the Lower Danube" from Galați, SC IPA SA Bucharest, Enterprise Europe Network (EEN) and the S.M.U.R.D. Association. Galați organized on May 11, 2022 the workshop entitled Innovation & Entrepreneurial Education
Obținerea de pudre bioactive a presupus utilizarea unor biopolimeri în care au fost încapsulate extractele obținute din borhot de cătină. Au fost folosiți ca biopolimeri: izolt proteic din zer : gumă arabică = 7 : 3 (pudra bioactivă 1), izolat proteic din soia : gumă arabică = 7 : 3 (pudra bioactivă 2). Pudrele au fost obținute prin metoda de uscare prin pulverizare. Pudra 1 a rezultat a avea un procent mai mare de carotenoide, iar eficiența încapsulării mai mică (aprox. 50%). Eficiența încapsulării este mai redusă comparativ cu metode de încapsulare prin liofilizare datorită procesului de denaturare a proteinelor, situație care determină reducerea gradului de retenție a componentelor lipofile deci și a eficienței încapsulării. La pudra 2, eficiența încapsulării a fost mai mare (60,8%), deci o includere mai mare a carotenoidelor. Facultatea Știința și Ingineria Alimentelor, în colaborare cu SC Cromatec Plus SRL București și Romanațiul Cooperativa Agricolă Urzica Dolj, impreuna cu partenerii Clusterul Inovativ „Pentru Sănătate Dunărea de Jos” din Galați, SC IPA SA București, Enterprise Europe Network (EEN) și Asociația S.M.U.R.D. Galați a organizat în 11 mai 2022 workshopul intitulat Inovația & Educația antreprenorială, o șansă pentru dezvoltarea sectorului agro-alimentar în România.
Rosehip fruits were characterized physico-chemically, dried, ground, then subjected to extraction with supercritical carbon dioxide under the conditions: for extraction / pressure of 350 bar and temperature 45 degrees C, for fractionation 1 / pressure 100 bar and temperature 45 degrees C; at fraction 2, pressure 50 bar and temperature 20 degreesC. The extraction time was set at 120 min from the specialized literature. The supercritical carbon dioxide mass flow rate was 0.42 kg carbon dioxide/min. Since the extraction yield increases exponentially with decreasing particle sizes of the solid material, advanced grinding of whole, lyophilized rosehip fruits has been achieved. This is explained by the fact that small sizes increase the contact surface of the solid material particles with the extraction solvent. Supercritical carbon dioxide-assisted extraction was performed in the presence of cosolvent, namely 5% ethyl alcohol with a concentration of 96%. The addition of cosolvent has the role of increasing the probability of extraction of non-polar compounds because supercritical carbon dioxide is polar. Fraction 2 has a rich profile of bioactive compounds consisting of: caffeic acid, p-coumaric acid, chlorogenic acid with concentration values between 8.55-15.75 mg/100 g s.u. fruit, kaempferol (16.79±0.15 mg/100 g s.u. fruit) and quercetin (14.57±0.48 mg/100 g s.u. fruit).Gallic acid was identified only in fraction 2, and (+)-catechin was the major compound in both analyzed fractions (1 and 2), with a higher concentration in fraction
Fructele de măceș au fost caracterizate fizico-chimic, uscate, măcinate, apoi supuse extracției cu dioxid de carbon supercritic la condițiile: la extracție / presiunea de 350 bar și temperatura 45 gradeC, la fracționare 1/ presiunea 100 bar și temperatura 45 gradeC; la fracționare 2, presiunea 50 bar și temperatura 20 gradeC. Timpul de extracție a fost stabilit la 120 min din literatura de specialitate. Debitul masic de dioxid de carbon supercritic a fost de 0,42 kg dioxid de carbon / min. Deoarece randamentul de extracție crește exponențial cu scăderea dimensiunilor particulelor materialului solid, s-a realizat o măcinare avansată a fructelor întregi, liofilizate de măceș. Acest lucru se explică prin faptul că dimensiuni mici determină creșterea suprafeței de contact a particulelor materialului solid cu solventul de extracție. Extracția asistată de dioxid de carbon supercritic a fost realizată în prezență de cosolvent, respectiv 5% alcool etilic cu o concentrație de 96%. Adaosul de cosolvent are rolul de a crește probabilitatea de extracție a compușilor nepolari deoarece dioxidul de carbon supercritic are caracter polar. Fracțiunea 2 are un profil bogat a compușilor bioactivi format din: acid caffeic, acid p-coumaric, acid chlorogenic cu valori ale concentrațiilor cuprinse între 8.55-15.75 mg/100 g s.u. fruct, kaempferol (16.79±0.15 mg/100 g s.u. fruct) și quercetină (14.57±0.48 mg/100 g s.u. fruct).Acidul galic a fost identificat numai în fracțiunea 2, iar (+)-catechin a fost compusul majoritar în ambele fracțiuni analizate (1 și 2), cu o concentrație mai mare în fracțiunea 2
The extract obtained by supercritical carbon dioxide extraction from sea buckthorn showed a complex profile of carotenoids. The main carotenoids identified were zeaxanthin, lycopene and beta-carotene. The results indicated that during the successive extraction, the amount of cosolvent (ethyl alcohol-water mixture) induced a decrease in the concentration of lycopene causing a reduction in the extraction efficiency of lipophilic compounds. Thus, the research group recommends the addition of a cosolvent consisting only of ethyl alcohol or vegetable oils (sunflower oil, canola oil). The research group used blueberries to obtain a bioactive powder. In this sense, aqueous extracts rich in anthocyanins were obtained and inoculated with a culture of lactic bacteria, Lactobacillus casei, in a percentage of 2%. . The obtained bioactive powder was obtained with maltodextrin and pectin, resulting in an encapsulation efficiency of 81.33%. This high percentage is explained by the increased stability and bioavailability of anthocyanins given by the character of the polysaccharide used. The results were disseminated through a paper presented at the Inovaliment 2021 Scientific Conference, held between November 22 and 26, 2021, in online format, organized by the Scientific Senate of the Dan Voiculescu Foundation for the Development of Romania, in partnership with the Forum of Romanian Inventors.
Extractul obținut prin extracția cu dioxid de carbon supercritic din borhotul de cătină a prezentat un profil complex al carotenoidelor. Principalele carotenoide identificate au fost zeaxantina, licopenul și beta-carotenul. Rezultatele au indicat faptul că la extracția succesivă cantitatea de coasolvent (amestec alcool etilic-apă) a indus o scădere a concentrației de licopen determinând reducerea eficienței extracției compușilor lipofili. Astfel, grupul de cercetare recomandă adaosul de cosolvent constituit doar din alcool etilic sau a uleiurilor vegetale (ulei de floarea-soarelui, ulei de canola). Grupul de cercetare a valorificat afinele pentru obținerea unei pudre bioactive. In acest sens, au fost obținute extracte apoase bogate în antociani au fost inoculate cu o cultură de bacterii lactice, Lactobacillus casei, în procent de 2%. . Pudra bioactivă obținută a fost obținută cu maltodextrină și pectină, rezultând o eficiență a încapsulării de 81,33%. Acest procent ridicat este explicat de creșterea stabilității și a biodisponiibilității antocianilor dat de caraterul polizaharidului folosit. Rezultatele au fost diseminate printr-o lucrare prezentată la Conferința Științifică Inovaliment 2021, desfășurată în perioada 22 – 26 noiembrie 2021, format online, organizată de Senatul Științific al Fundației Dan Voiculescu pentru Dezvoltarea României, în parteneriat cu Forumul Inventatorilor Români.
The supercritical carbon dioxide extraction of sea buckthorn was carried out at the pilot plant in the Faculty of Food Science and Engineering. In the studies of the research group from partner 2, the optimization of the extraction assisted with supercritical carbon dioxide indicated that the two independent variables temperature (T) and pressure (p) have a determining influence on the extraction roughness. Thus, the parameters were established: the extraction pressure of 30 MPa and the extraction temperature of 40 degreeC. The extraction time was considered to be 82 min according to the specialized literature. The parameters set during the separation were: for the S40 separator, pressure 15 MPa, temperature 40 degree C, and for the S45 separator, pressure 5 MPa and temperature 22 degree C. In order to make better use of the borhot, the extraction was carried out in two stages for the meal obtained with the addition of co-solvent (ethyl alcohol-water mixture), demonstrating the improvement of the extraction of carotenoids. Finally, the gravimetric yield of supercritical carbon dioxide extraction was approx. 10%. In addition, an increase in total carotenoid concentration by 11.63% was obtained due to the addition of 10% cosolvent ((ethyl alcohol-water mixture).
The highest concentration increase was obtained for the beta-carotene compound, respectively by 12.37% (the experiment with the addition of cosolvent compared to the experiment without cosolvent). The results demonstrate and validate the efficiency of supercritical carbon dioxide extraction for obtaining carotenoid-rich oils with applications in the food, cosmetic, nutraceutical or medicine industries.
Extracția cu dioxid de carbon supercritic a borhotului de cătină a fost realizată la instalația pilot aflată în dotarea Facultății Știința și Ingineria Alimentelor. În studiile grupului de cercetare de la partenerul 2, optimizarea extracției asistate cu CO2 supercritic a indicat că cele două variabile independente temperatura (T) si presiunea (p) au influență determinantă aspura extracției. Astfel, au fost stabiliți parametrii: presiunea de extracție de 30 MPa și temperatura de extracție de 40 gradeC. Timpul de extracție a fost considerat la 82 min confom literaturii de specialitate. Parametrii setați la separare au fost: pentru separatorul S40, presiunea 15 MPa, temperature 40 gradeC, iar pentru separatorul S45, presiunea 5 MPa și temperatura 22 gradeC. În vederea unei valorificări superioare a borhotului, extracția s-a realizat în două etape pentru șrotul obținut cu adaos de cosolvent (amestec alcool etilic-apă), demonstrându-se îmbunătățirea extracției carotenoidelor. În final, randamentul gravimetric de extracție cu dioxid de carbon supercritic a fost de aprox.10%. În plus, s-a obținut o creștere a concentrației de carotenoide totale cu 11,63% datorită adaosului a 10% cosolvent .
Cea mai mare creștere a concentrației s-a obținut pentru compusul beta-caroten, respectiv cu 12,37% (experimentul cu adaos de cosolvent comparativ cu experimentul fără cosolvent). Rezultatele demonstrează și validează eficiența extracției cu dioxid de carbon supercritic pentru obținerea de uleiuri bogate in carotenoide cu aplicații în industria alimentară, cosmetică, nutraceutice sau medicină.
Partner 2, the Lower Danube University in Galati through the research group from the Faculty of Food Science and Engineering carried out the transfer of knowledge to the working group from the project leader, the information referring to: the constructive-functional description of an extraction installation with supercritical carbon dioxide, to the influencing parameters (extraction pressure, extraction temperature, carbon dioxide flow rate, extraction time, parameters set for separation/fractionation of extracted components, type of cosolvent used, particle sizes and initial moisture of the material solid subject to extraction). Representatives of the working group from the leader visited the location of partner 2 and carried out test experiments to be able to exploit and coordinate the extraction process on the installations that are purchased by the project leader. The 1st partner of the project (the farmer) participated in the preparation of the raw material for extraction, stages which included: sorting, washing, drying, shredding. The environmental factors that influence the humidity of plant materials, the working methods regarding the determination of humidity and the degree of shredding were discussed, so that the farmer will be able to use the information in the harvest and post-harvest stages. Extraction batches were made for sea buckthorn, including extract collection from the two separators. For the extraction process, the gravimetric yield was determined, which will allow farmers to analyze the productivity and quality of fruit products.
Partenerul 2, Universitatea Dunărea de Jos din Galați prin grupul de cercetare de la Facultatea Știința și Ingineria Alimentelor a realizat transferul de cunoștințe către grupul de lucru din parte liderului de proiect, informațiile referindu-se la: descrierea constructiv-funcțională a unei instalații de extracție cu dioxid de carbon supercritic, la parametrii de influență (presiune de extracție, temperatura de extracție, debitul de dioxid de carbon, timpul de extracție, parametrii setați pentru separare/fracționarea coponentelor extrase, tipul de cosolvent utilizat, dimensiunile particulelor și umiditatea inițială a materialului solid supus extracției). Reprezentanți ai grupului de lucru de la lider au vizitat locația partenerului 2 și au realizat experimente test pentru a putea exploata și coordona procesul de extracție pe instalațiile ce sunt achiziționate de liderul de proiect. Partenerul 1 al proiectului (fermierul) a participat la pregătirea materiei prime pentru extracție, etape ce au presupus: sortare, spălare, uscare, mărunțire. Au fost discutați factorii de mediu ce influențează umiditatea materialelor vegetale, metodele de lucru privind determinarea umidității și a gradului de mărunțire, astfel încăt fermierul va putea folosi informațiile în etapele de recoltare și post-recoltare. Au fost realizate șarje de extracție pentru borhotul de cătină, inclusiv colectarea extractului din cele două separatoare. Pentru procesul de extracție s-a determinat randamentul gravimetric ce va permite fermierilor o analiză a productivității și calității produselor pomicole.
Extraction with supercritical fluids, in particular with supercritical CO2 is an emerging processing technology being a viable alternative to conventional extraction with organic solvents. Supercritical CO2 offers multiple advantages at the industrial level regarding the intensification and simplification of the extraction processes, a clear consequence being the replacement of the classic solvents, the reduction of time and costs with utilities. In addition to maintaining the natural character of plant products by eliminating the presence of solvent residues in extracts, the proposed technology also offers the possibility of using extraction parameters that allow adjusting the technique according to the raw material used and bioactive compounds followed by it.
Consumer requirements for minimally processed products with natural sensory attributes and high nutritional properties involve the physico-chemical analysis of products to determine those compounds responsible for these attributes. Physico-chemical analysis of extracts involves the determination of antioxidant activity, concentrations of total phenolic compounds, total anthocyanins and flavonoids by spectro-photometric and chromatographic methods. Stability will be studied by evaluating the kinetics of thermal degradation of target bioactive compounds, applying fluorescence spectroscopy, chromatography and mass spectrometry techniques.
Extractia cu fluide supercritice, in particular cu CO2 supercritic este o tehnologie emergenta de procesare fiind alternativa viabila a extractiei clasice cu solventi organici. CO2 supercritic ofera avantaje multiple la nivel industrial privind intensificarea si simplificarea proceselor de extractie, o consecinta clara fiind inlocuirea solventilor clasici, reducerea timpului si a costurilor cu utilitatile. Pe langa mentinerea caracterului natural al produselor vegetale prin eliminarea prezentei de reziduuri de solventi in extracte, tehnologia propusa ofera si posibilitatea utilizarii unor parametri de extractie ce permit ajustarea tehnicii in functie de materia prima utilizata si compusii bioactivi urmariti din aceasta.
Cerintele consumatorilor pentru produse procesate minim cu atribute senzoriale naturale si proprietati nutritionale ridicate implica analiza fizico-chimica a produselor pentru determinarea acelor compusi responsabili de aceste atribute. Analiza fizico-chimica a extractelor presupune determinarea activitatii antioxidante, a concentratiilor de compusi fenolici totali, antociani totali si flavonoide prin metode spectro-fotometrice si cromatografice. Va fi studiata stabilitatea prin evaluarea cineticii degradarii termice a compusilor bioactivi tinta, aplicand tehnici de spectroscopie de fluorescenta, cromatografie si spectrometrie de masa.
The project contributes to the IEP objective of increasing productivity and sustainable management of resources by increasing productivity in agriculture
1) Increasing productivity in fruit farms - GO farmers, but not only, will have the opportunity to learn the technologies resulting from the project and methods of processing products and waste in the fruit sector, leading to increased value added products in this sector and having a positive impact on farmers' own activity.
2) The increase of farmers' productivity is closely related to the increase of their competitiveness in the market, the project stimulating the creation of processing units at the level of farms (through the technological transfer and know-how resulting from the implementation of the project).
3) The development of the processing sector will ensure both the maintenance of jobs and the creation of new ones.
4) The farmers' access to the research results will help them in diversifying the agricultural activities and capitalizing on the resources they have in the fruit sector: fruits and vegetable waste. All this will support and transform rural communities into attractive places to live.
5) The diversification of farmers' activities will lead to new opportunities to increase their incomes.
Proiectul contribuie la obiectivul PEI de crestere a productivitatii si de gestionare durabila a resurselor prin cresterea productivitatii in agricultura
1) Cresterea productivitatii in cadrul fermelor pomicole – Fermierii din GO, dar nu numai, vor avea posibilitatea de insusire a tehnologiilor rezultate din proiect si a metodelor de procesare a produselor si deseurilor din sectorul pomicol, ducand la cresterea valorii adaugate a produselor din acest sector si avand un impact pozitiv asupra activitatii proprii ale fermierilor.
2) Cresterea productivitatii fermierilor este strans legata si de cresterea competitivitatii acestora in piata, proiectul stimuland crearea de unitati de procesare la nivelul fermelor (prin transferul tehnologic si de know-how rezultat in urma implementarii proiectului).
3) Dezvoltarea sectorului de procesare va asigura atat mentinerea locurilor de munca cat si crearea altora noi.
4) Accesul fermierilor la rezultatele cercetarii, ii va ajuta pe acestia in diversificarea activitatile agricole si valorificarea resurselor de care dispun din sectorul pomicol: fructe si deseuri vegetale. Toate acestea vor sustine si transforma comunitatile rurale in locuri atractive pentru locuit.
5) Diversificarea activitatilor fermierilor va duce la noi oportunitati de crestere a veniturilor acestora.
For over 20 years, the fruit sector has been in constant decline, marked by obvious structural problems of the sector and the low degree of adaptation to market requirements. Production technologies, equipment are uncompetitive and outdated, which leads to low productivity compared to the European average. Also, the investment capacity in reconversion, conditioning, storage, processing, packaging, transport is reduced.
Thus, starting from these aspects of the fruit sector, the results of the BIOPOWDER project contribute to the fulfillment of the set of measures proposed by the Fruit Sub-program in the following way:
1) Innovation is promoted through the establishment of an Operational Group, and the cooperation of actors in the sector is facilitated in order to market products in short chains.
2) The project is connected to the realities of the sector and aims to come with a contribution of know-how obtained from the implementation of the project, know-how that will reach farmers with beneficial effects on fruit growing.
3) Within the project will be applied and optimized a top technology that will lead to the development of 2 other innovative technologies.
De peste 20 de ani, sectorul pomicol se afla intr-un declin constant, marcat fiind de probleme structurale evidente ale sectorului si gradul scazut de adaptare la cerintele pietei. Tehnologiile de productie, utilajele sunt necompetitive si depasite, ceea ce conduce la o productivitate scazuta fata de media europeana. De asemenea, capacitatea de investitii in reconversie, conditionare, depozitare, procesare, ambalare, transport este redusa.
Astfel, pornind de la aceste aspecte ale sectorului pomicol, rezultatele proiectului BIOPOWDER contribuie la indeplinirea setului de masuri propus de Sub-programul Pomicol in felul urmator:
1) Se promoveaza inovarea prin intermediul infiintarii unui Grup Operational, si este facilitata cooperarea actorilor din sector in scopul comercializarii produselor in cadrul lanturilor scurte.
2) Proiectul este conectat la realitatile sectorului si isi propune sa vina cu un aport de know how obtinut in urma implementarii proiectului, know how care va ajunge la fermieri avand efecte benefice asupra pomiculturii.
3) In cadrul proiectului se va aplica si optimiza o tehnologie de top care va conduce la dezvoltarea a altor 2 tehnologii inovatoare.
The objective of the project is to offer innovative technologies (superfluid extraction and microencapsulation) regarding the capitalization of agri-food products and by-products. Following the implementation, the members of the cooperative will be provided with the technologies, the implementation method and all the know-how necessary for their implementation. The main results are:
1) Identification of problems at the level of partner 1 (farmer) regarding the capitalization of by-products from fruit processing
2) Development and optimization at pilot level of the supercritical CO2 extraction technique for the capitalization of by-products from the fruit sector
3) Physical and phyto-chemical investigation of the extracts obtained at pilot level in order to quantify qualitatively and quantitatively the biologically active compounds that will be the main source in obtaining functional composites by micro and nanoencapsulation
4) Development of cost-effective, reproducible encapsulation methods for biologically active compounds.
5) Evaluation of the stability and bioavailability of bioactive compounds in the extracts and powders with added value obtained and validation of encapsulation technologies.
6) Development of at least two innovative technologies for obtaining value-added food products and their patenting.
7) Technology transfer in the operational group.
Obiectivul proiectului este acela de a oferi tehnologii inovatoare (extractie superfluidica si microincapsulare) privind valorificarea produselor si subproduselor agroalimentare. In urma implementarii, membrilor cooperativei li se vor pune la dispozitie tehnologiile, modul de implementare si tot knowhow-ul necesar pentru punerea lor in practica. Principalele rezultate sunt:
1) Identificarea problemelor la nivelul partenerului 1 (fermier) privind valorificarea produsele secundare de la prelucrarea fructelor
2) Dezvoltarea si optimizarea la nivel pilot a tehnicii de extractie cu CO2 supercritic pentru valorificarea subproduselor din sectorul pomicol
3) Investigarea fizico si fito-chimica a extractelor obtinute la nivel pilot cu scopul cuantificarii calitative si cantitative a compusilor biologic activi ce vor constitui principal sursa in obtinerea de compozite functionale prin micro si nanoincapsulare
4) Dezvoltarea de metode de incapsulare cost-eficiente, reproductibile pentru compusii biologic activi.
5) Evaluarea stabilitatii si biodisponibilitatii compusilor bioactivi in extractele si pudrele cu valoare adaugata obtinute si validarea tehnologiilor de incapsulare.
6) Dezvoltarea a cel putin doua tehnologii inovatoare de obtinere a unor produse alimentare cu valoare adaugata si patentarea lor.
7) Transfer de tehnologie in grupul operational.
There are 2 categories of consumers who buy food supplements. In the first category there are consumers of all ages and from all social and professional categories, who inherit sensitivities and biological data that are reflected in difficulties of growth and development, then in difficulties of the profession, and later in the avalanche of inconveniences, dissatisfaction and suffering caused by aging. Also in this first category must be placed those who practice sports and carry out competitive actions, very demanding and pushed to forms of high risk and stress, impossible to sustain without a consistent intake of food supplements. Consumers in this category are advised by specialists (doctors, nutritionists, coaches) who follow the evolution of the person advised and make the necessary corrections in the administration of supplements.
The second category is composed of consumers with very obvious imitation behavior, sensitive to fashion, egocentric, eccentric, etc. They ensure the strong upward trend in the demand for nutritional supplements, especially in developed countries. In most cases, consumers in this category do not turn to specialists, administering their supplements according to their own beliefs and recipes. It is estimated that in developed countries, about a third of the population is in this situation.
Sunt 2 categorii de consumatori care achizitioneaza suplimente alimentare. In prima categorie se disting consumatori de toate varstele si din toate categoriile sociale si profesionale, care mostenesc sensibilitati si date biologice ce se reflecta in dificultati de crestere si dezvoltare, mai apoi in dificultati de desfasurare a profesiei, iar mai tarziu in avalansa de incomoditati, insatisfactii si suferinte prilejuite de inaintarea in varsta. Tot in aceasta prima categorie trebuie plasati cei ce practica sporturi si desfasoara actiuni competitive, foarte solicitante si impinse catre forme de mare risc si stres, imposibil de sustinut fara aport consistent de suplimente alimentare. Consumatorii din acesta categorie sunt consiliati de specialisti (medici, nutritionisti, antrenori) care urmaresc evolutia celui consiliat si aduc corectiile necesare in administrarea de suplimente.
Cea de-a doua categorie este compusa din consumatori cu comportament de imitare foarte evident, sensibili la mode, egocentrici, excentrici etc. Acestia asigura trendul puternic crescator al cererii de suplimente nutritive inregistrat mai ales in tarile dezvoltate. In cele mai multe cazuri, consumatorii din aceasta categorie nu apeleaza la specialisti, administrandu-si suplimentele dupa propriile convingeri si retete. Se apreciaza ca, in tarile dezvoltate, circa o treime din populatie se afla in aceasta situatie.
In recent years, emphasis has been placed on the revaluation of food supplements through a good knowledge of physicochemical properties through the development of extraction techniques and quality control means. The powder product is an ingredient for phytobotanical supplements and is intended for oral consumption (administration) by healthy people who require a higher exogenous intake due to specific nutritional requirements related to: physiological condition, such as pregnancy, lactation; age period, for example young children, adolescents, the elderly; intense physical activities - the case of performance athletes, professions based on physical effort, etc. Taking into account these aspects, the potential customers for the marketing of the powder are the manufacturers and distributors of food supplements.
In ultimii ani s-a pus accent pe revalorificarea suplimentelor alimentare prin o buna cunoastere a proprietatilor fizicochimice prin dezvoltarea tehnicilor de extractie si a mijloacelor de control de calitate. Produsul pudra reprezinta un ingredient pentru suplimentele fitobotanice si este destinat consumului (administrarii) pe cale orala de catre persoane sanatoase care necesita un aport exogen mai ridicat datorita unor cerinte nutritionale specifice legate de: starea fiziologica, cum ar fi sarcina, lactatia ; perioada de vârsta, de exemplu copiii de vârsta mica, adolescentii, persoane de vârsta a treia; activitati fizice intense – cazul sportivilor de performanta, profesiilor bazate pe efortul fizic etc. Tinand cont de aceste aspecte, clientii potentiali pentru comercializarea pudrei sunt producatorii si distribuitorii de suplimente alimentare.
Currently, fruit products obtained by farmers are either sold as such, fresh or dried / dehydrated, or in the form of preparations. Regarding by-products, their main use is as feed or for obtaining alcohol by fermentation and distillation. In order to improve and increase farmers' incomes, this project is proposed so that the products and by-products resulting from the fruit sector are capitalized in value-added products. The innovative processes will be based on the extraction technology with supercritical liquids having as objective the capitalization of agri-food products and by-products from the fruit sector, in the form of food supplements.
The evolution trends on the operating horizon of the objective show a special interest on plant extracts among the population but also of food supplement producers because, this aspect is supported by the estimated growth of this market after improving the quality of plant products and due to the standardization of production. of extracts. In terms of economic competitiveness it is essential to promote advanced methods of processing all food waste because only in this way they can bring added value and can be marketed later.
In prezent, produsele pomicole obtinute de catre fermieri sunt fie vandute ca atare, proaspete sau uscate/deshidratate, fie sub forma de preparate. Cu privire la subproduse, principala utilizare a acestora este ca hrana pentru animale sau de obtinere de alcool prin fermentare si distilare. Pentru imbunatatirea si cresterea veniturilor fermierilor se propune prezentul proiect astfel incat produsele si subprodusele rezultate din sectorul pomicol sa fie valorificate in produse cu valoare adaugata. Procesele inovatoare vor avea la baza tehnologia de extractie cu lichide supercritice avand ca obiectiv valorificarea produselor si subproduselor agroalimentare din sectorul pomicol, sub forma suplimentelor alimentare.
Tendintele de evolutie pe orizontul de operare al obiectivului arata un interes deosebit asupra extraselor vegetale in randul populatiei dar si a producatorilor de suplimente alimentare intrucat, acest aspect este sustinut de cresterea estimata a acestei piete in urma imbunatatirii calitatii produselor vegetale si datorita standardizarii productiei de obtinere a extractelor. In termeni de competitivitate economica este esentiala promovarea metodelor avansate de procesare a tuturor reziduurilor alimentare intrucat numai in acest fel acestea pot aduce o valoare adaugata si pot fi comercializate ulterior.
The technologies proposed to be developed through the project:
Extraction with supercritical fluids, in particular with supercritical CO2 is an emerging processing technology being a viable alternative to conventional extraction with organic solvents. Supercritical CO2 offers multiple advantages at the industrial level regarding the intensification and simplification of the extraction processes, a clear consequence being the replacement of the classic solvents, the reduction of time and costs with utilities. In addition to maintaining the natural character of plant products by eliminating the presence of solvent residues in extracts, the proposed technology also offers the possibility of using extraction parameters that allow adjusting the technique according to the raw material used and bioactive compounds followed by it.
. Physico-chemical analysis of extracts involves the determination of antioxidant activity, concentrations of total phenolic compounds, total anthocyanins and flavonoids by spectro-photometric and chromatographic methods. Stability during extraction will be studied by evaluating the thermal degradation kinetics of the target bioactive compounds, applying fluorescence spectroscopy, chromatography and mass spectrometry techniques.
Tehnologiile propuse a se dezvolta prin proiect:Extractia cu fluide supercritice, in particular cu CO2 supercritic este o tehnologie emergenta de procesare fiind alternativa viabila a extractiei clasice cu solventi organici.CO2 supercritic ofera avantaje multiple la nivel industrial privind intensificarea si simplificarea proceselor de extractie, o consecinta clara fiind inlocuirea solventilor clasici, reducerea timpului si a costurilor cu utilitatile.Pe langa mentinerea caracterului natural al produselor vegetale prin eliminarea prezentei de reziduuri de solventi in extracte, tehnologia propusa ofera si posibilitatea utilizarii unor parametri de extractie ce permit ajustarea tehnicii in functie de materia prima utilizata si compusii bioactivi urmariti din aceasta.Cerintele consumatorilor pentru produse procesate minim cu atribute senzoriale naturale si proprietati nutritionale ridicate implica analiza fizico-chimica a produselor pentru determinarea acelor compusi responsabili de aceste atribute.Analiza fizico-chimica a extractelor presupune determinarea activitatii antioxidante, a concentratiilor de compusi fenolici totali, antociani totali si flavonoide prin metode spectro-fotometrice si cromatografice.Va fi studiata stabilitatea pe durata extractiei prin evaluarea cineticii degradarii termice a compusilor bioactivi tinta, aplicand tehnici de spectroscopie de fluorescenta, cromatografie si spectrometrie de masa.
Field of intervention of the project: 1) The proposal consists in forming an operational group in order to provide innovative solutions regarding the superior capitalization of the products and by-products from the agri-food sector (especially fruit) with an impact on the increase of the institutional performances of the partners. 2) Strengthening the links between agriculture, food production and forestry, on the one hand, research and innovation, on the other hand, including in order to better manage the environment and improve environmental performance. This field aims to strengthen the links between the practical needs of farmers and research activity. The project supports actions aimed at facilitating the exchange of expertise but also good practices and establishing a dialogue between farmers and the Romanian research community, more precisely by setting up an operational group set up by a Cooperative, a research and development partner, represented by the University. "Lower Danube" Galati and an SME. It also facilitates the inclusion of all partners in the knowledge exchange process. 3) Improving the competitiveness of primary producers by better integrating them into the agri-food chain through quality schemes, increasing the added value of agricultural products, promoting local markets in short supply chains, producer groups and organizations and of interprofessional organizations. The investment encourages the achievement of a higher level of competitiveness in the agri-food field, through a better processing of agricultural products, which will implicitly lead to the increase of the added value of agri-food products with a positive effect on producers and consumers.
1).Propunerea consta in formarea unui GO in vederea furnizarii unor solutii inovatoare privind valorificarea superioara a produselor si a subproduselor din sectorul agroalimentar (in special pomicol) cu impact asupra cresterii performantelor institutionale ale partenerilor.2)Consolidarea legaturilor dintre agricultura, productia alimentara si silvicultura,pe de o parte,cercetare si inovare,pe de alta parte, inclusiv in scopul unei gestionari mai bune a mediului si al unei performante de mediu imbunatatite. Proiectul sprijina actiuni care vizeaza facilitarea schimbului de expertiza dar si de bune practici si stabilirea unui dialog intre fermieri si comunitatea cercetatorilor din Romania, mai exact prin infiintarea unui GO infiintat de o Cooperativa, un partener cu activitate de cercetare-dezvoltare: Universitatea “Dunarea de Jos” Galati si un IMM.Totodata faciliteaza incluziunea tuturor partenerilor in procesul de schimb de cunostinte. 3)Imbunatatirea competitivitatii producatorilor primari printr-o mai buna integrare a acestora in lantul agro-alimentar prin intermediul schemelor de calitate,al cresterii valorii adaugate a produselor agricole,al promovarii pe pietele locale si in cadrul circuitelor scurte de aprovizionare,al grupurilor si orga
Contacts
Project coordinator
-
Cromatec Plus SRL
Project coordinator
Project partners
-
"Dunarea de Jos" University of Galati
Project partner
-
Romanatiul Urzica Cooperativa Agricola
Project partner