 |
|
|
|
Băuturi inovatoare non-lactate fermentate cu
ajutorul unor bacterii lactice funcționale
Rezultate estimate:
Rezultatele estimate includ: obținerea și caracterizarea a cel puțin unei
băuturi non-lactate fermentate cu ajutorul unor tulpini funcționale și
descrierea unei metode fezabile pentru obținerea acestei băuturi.
Rezultatele vor fi incluse în lucrări științifice (2-4) și publicate în
reviste internaționale sau comunicate la conferințe științifice
internaționale (2), dedicate bacteriilor lactice sau băuturilor fermentate.
Rezultate
preconizate
Proiectul, în ansamblu, își propune obținerea unor băuturi fermentate cu
ajutorul unor bacterii lactice din colecția Departamentului de Microbiologie
al Institutului de Biologie București, selectate pe baza caracteristicilor
lor funcționale (activitate antibacteriană/antifungică, producere de
bacteriocine sau exopolizaharide, potențial probiotic).
Rezultatele preconizate, pe etape, sunt:
Etapa I.
Selectarea unor tulpini de bacterii lactice funcționale și caracterizarea
acestora (confirmarea proprietăților funcționale și a siguranței pentru
consum, dar și evaluarea proprietăților tehnologice).
Etapa II.
Obținerea de băuturi fermentate cu ajutorul tulpinilor de bacterii lactice
selectate; se intenționează utilizarea de substraturi de natură vegetală
(sucuri de fructe sau legume, tărâțe de grâu, lapte vegetal).
Etapa III.
Selectarea variantei/variantelor optime de băuturi fermentate, pe baza
calităților senzoriale, nutriționale și funcționalității; posibilitatea
brevetării.
Rezultate
obținute Etapa I.
În vederea selectării celor mai bune tulpini
bacteriene, în prima etapă
au fost retestate și confirmate proprietățile mai sus amintite.
De asemenea, prin teste de biologie moleculară,
s-a evidențiat prezența unor gene funcționale la nivelul genomului acestor
bacterii. Pentru a
putea fi folosite în produse destinate consumului uman, bacteriile au fost
testate din punct de vedere al siguranței, mai exact s-a testat rezistența
la antibiotice aparținând unor clase diferite (folosind tehnici clasice -
difuzimetrice, dar și moleculare - evidențierea prezenței unor gene
implicate în rezistența la antibiotice) și virulența (metode moleculare -
evidențierea prezenței unor gene de virulență în genomul bacterian). Cu
câteva excepții, bacteriile testate s-au dovedit a fi sensibile, sau cel
mult tolerante, la antibiotice și nu au prezentat gene de virulență. Tot în
aceasta etapă a fost studiată și capacitatea tulpinilor de a crește în
condiții de stres, în special în condiții care pot apărea în timpul unui
proces tehnologic (temperaturi ridicate sau scăzute, valori scăzute de pH,
prezența în mediul de creștere a NaCl în diferite concentrații). Majoritatea
bacteriilor selectate s-au dovedit a fi rezistente la aceste condiții de
stres, ceea ce le conferă un avantaj în eventualitatea utilizării în
industria alimentară. Etapa II.
În etapa a
doua a proiectului au fost selectate
câteva tulpini aparținând unor specii diferite și având proprietăți
funcționale diferite și au fost folosite pentru fermentarea unor substraturi
pe bază de fructe și legume (sucuri, siropuri), lapte vegetal și tărâțe de
grâu. Aceste substraturi au fost alese deoarece proiectul își propune să
vină cu alternative
de produse cu un efect benefic
asupra sănătății destinate și consumului de către
persoanele intolerante la lactoză sau vegani, care nu consumă lactate.
Băuturile fermentate cu ajutorul bacteriilor
selectate au fost supuse unei analize organoleptice preliminare, în vederea
alegerii variantelor optime pentru consum. De asemenea, s-a determinat
valoarea pH a produsului final, concentrația de acid lactic și acetic (prin
HPLC), dar și numărul de celule bacteriene viabile la finalul fermentației.
Pentru fiecare tip de substrat au fost stabilite câteva variante care
urmează să fie studiate în etapa a treia, ele întrunind cele mai bune
aprecieri din partea degustătorilor voluntari. Astfel, pentru laptele de
soia, au fost alese variantele obținute cu tulpinile
S. thermophilus
ST111, Lc.
lactis 19.3, singure sau în combinație,
respectiv combinația ST111 + Lb.
acidophilus IBB801. Pentru sucurile de
fructe au fost alese variantele obținute cu tulpinile
Lb. plantarum
P58, Lb. plantarum
26.1, Lb.
plantarum BR9 și
Lb. plantarum
P61, în funcție de sucul folosit. În cazul băuturilor pe bază de tărâțe de
grâu, cele mai apreciate au fost cele în care substratul conține și sfeclă
sau morcovi, iar dintre acestea, cele fermentate cu tulpinile
Lb. plantarum
BR9, respectiv cu Lb. plantarum
P35, au fost alese pentru studiile ulterioare.
Etapa III.
Etapa III.
În etapa a
treia a proiectului au fost obținute
mai multe variante de băuturi fermentate la scară de laborator, produse care
au fost supuse unor analize microbiologice, senzoriale și biochimice.
În cazul băuturilor pe bază de tărâțe de grâu,
cele mai apreciate pentru proprietățile senzoriale au fost cele în care
substratul conține 5% tărâțe și 10% sfeclă/morcovi, iar dintre acestea, cele
fermentate cu tulpinile L. plantarum
BR9, L.
plantarum P35 și
L. acidophilus
IBB801, au fost alese pentru studiile ulterioare. Produsele obținute au
concentrații mari de polifenoli și flavonoide, dar și o activitate
antioxidantă ridicată, în special în cazul substratului cu sfeclă. Mai mult,
majoritatea acestor băuturi au și activitate antibacteriană, prevenind
creșterea unor tulpini patogene de
Listeria monocytogenes, Salmonella enterica, E. coli, Staphylococcus aureus,
Bacillus cereus adăugate.
Pentru laptele de soia fermentat au fost alese
variantele obținute cu tulpinile S.
thermophilus ST111,
L. lactis 19.3,
în monocultură sau în co-cultură, respectiv combinația ST111 +
L. acidophilus
IBB801. Ultima dintre aceste variante a fost bine apreciată senzorial, dar
prezintă și alte caracteristici benefice, cum ar fi: conținut bogat de
polifenoli și flavonoide și activitate antioxidantă, textură plăcută, cu
vâscozitate mult mai mare decât a celorlalte variante, dar și activitate
antibacteriană, inclusiv față de tulpini patogene.
Pentru sucurile de fructe au fost alese
variantele obținute cu tulpinile L.
plantarum P58,
L. plantarum
26.1, L. plantarum
BR9 și L.
plantarum CR1, în funcție de sucul folosit
(vișine, sfecșă, tomate). Multe dintre aceste variante au manifestat
activitate antibacteriană față de bacterii patogene. De asemenea, unele
dintre ele au un conținut bogat în polifenoli și au activitate antioxidantă
importantă (în special cele pe bază de suc de sfeclă). Din punct de vedere
al proprietăților senzoriale, s-au remarcat variantele:
suc de vișine fermentat cu
L. plantarum
CR1, suc de tomate fermentat cu L.
plantarum 26.1 și suc de sfeclă roșie
fermentat cu L. plantarum
26.1.
Modul de diseminare a rezultatelor
Participări la conferințe
1. Zamfir
M., Angelescu R., Cojoc R., GRosu-Tudor S. Applicability of helveticin 34.9,
a class III bacteriocin produced by
Lactobacillus helveticus 34.9. 13th
International Symposium on Lactic Acid Bacteria, conferință online 23-25
august 2021
2. Zamfir M, Angelescu R.,
Grosu-Tudor S. Obținerea de băuturi pe bază de soia și tărâțe de grâu,
fermentate cu ajutorul unor bacterii lactice funcționale. A 61-a Sesiune
Anuală de Comunicări Ştiinţifice a Institutului de Biologie Bucuresti,
sesiune online, 10 decembrie 2021
Articole: 1. Angelescu I.R., Grosu-Tudor S.S., Cojoc L.R. Maria G.M., Chiritoiu G.N., Munteanu C.V.A., Zamfir M., 2022. Isolation, characterization, and mode of action of a class III bacteriocin produced by Lactobacillus helveticus 34.9. World J Microbiol Biotechnol 38, 220. https://doi.org/10.1007/s11274-022-03408-z
2.
Zamfir M., Angelescu I.R., Voaides C., Cornea
C.P., Boiu-Sicuia O., Grosu-Tudor S.S., 2022. Non-dairy fermented beverages
produced with functional lactic acid bacteria,
Microorganisms,
under review
3.
Voaides C., Boiu-Sicuia O., Israel-Roming F.,
Zamfir M., Grosu-Tudor S.S., Angelescu I.R., Cornea C.P., 2022.
Lactobacillus
strains for vegetables juice fermentation – quality and health aspects.
Biomedicines,
under review
Propunere de brevet
în curs de redactare: 1. Procedeu de obținere a unei băuturi fermentate pe bază de lapte de soia, folosind un inocul bacterian cu proprietăți funcționale
Medalii: 1. Medalia de aur si Diploma - Salonul Internațional de Invenții INVENTICA, ediția a 26-a, 22-24 iunie 2022, Iași, România 2. Medalia de bronz si Diploma - Salonul Internațional de Invenții și Inovații ”Traian Vuia”, ediția a 8-a, 08-10 octombrie 2022, Timișoara, România 3. Participare cu Poster la Salonul Cercetării Ştiinţifice, Inovării şi Inventicii PRO INVENT, ediția a XX-a, 26-28 octombrie 2022, Cluj-Napoca, România
Pentru
informații detaliate despre finanțarea CDI, vă invităm să vizitați
https://uefiscdi.gov.ro/ |
|
|
||||
|
|
||||
|