Proiect CEEX - BIOTECH, Modulul I
Contract nr.134/2006

 

l  Titlul proiectului: Biodisponibilitatea sărurilor minerale din produsele de panificaţie îmbogăţite în fibre alimentare

l  Acronim: BIOFIB

l  Perioada desfasurare: 15.09.2006 - 15.09.2008

l  Obiectivul general: Obţinerea unor produse de panificaţie îmbogăţite în fibre cu o biodisponibilitate ridicată a sărurilor minerale.

 

 

Parteneri

 

l   Coordonator: Institutul de Bioresurse Alimentare (IBA)

l   Partener 1: SCMP Băneasa SA (Baneasa)

l   Partener 2: Institutul de Diabet, Nutriţie şi Boli Metabolice Prof. Dr. N.Paulescu (IDNBM)

l   Partener 3: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Biologie şi Nutriţie Animală -Baloteşti (IBNA)

l   Partener 4: Centrul de Biochimie Aplicata şi Biotehnologie BIOTEHNOL (Biotehnol).

 

 

Responsabili proiect

 

l   Director proiect: Dr. Ing. Viorel Simac (IBA)

l   Responsabil partener 1: Dr. Ing. Gabriela Mohan (Baneasa)

l   Responsabil partener 2: Medic primar Maria Vlădică (IDNBM)

l   Responsabil partener 3: Drd. Ing. Arabela Untea (IBNA)

l   Responsabil partener 4: Şef lucrări Dr. Ing. Florentina Israel-Roming (Biotehnol)

 

Etape

 

lI. Studiu documentar privind biodisponibilitatea sărurilor minerale din produsele de panificaţie îmbogăţite în fibre alimentare

lII. Experimentări de laborator privind biodisponibilitatea sărurilor minerale şi reducerea conţinutului de fitaţi din produsele de panificaţie îmbogăţite în fibre

lIII. Transferul tehnologic la agentul economic beneficiar al produselor de panificaţie îmbogăţite în fibre cu un conţinut redus de fitaţi

lIV. Omologarea şi testarea clinică a produselor

lV. Diseminarea informaţiilor

 

 

 

lÎn prima etapă a proiectului s-a realizat o documentare vastă privind: rolul fibrelor în dietă umană, produsele de panificaţie îmbogăţite în fibre, efectul antinutrutiv al fitaţilor şi posibilităţi de eliminare a acestora din produse; s-a realizat o documentare privind metodele de dozare a fibrelor, fitaţilor şi sărurilor minerale din materiile prime care se vor utiliza în proiect şi produsele finite care se vor realiza. S-au făcut analize preliminare privind conţinutul de fosfor anorganic din făină albă, tărâţă, pâine albă şi graham. Prin corelaţiile date în literatură s-a estimat conţinutul de fitaţi din aceste probe.

 

Fibre alimentare

 

l   Rolul fibrelor în dieta umană s-a demonstrat  incontestabil în ceea ce priveşte prevenirea unor boli răspândite ale civilizaţiei moderne, cum ar fi cancerul de colon, diabetul zaharat, bolile cardiovasculare ş.a.

l   OMS recomandă un aport de 27-40 g fibre/zi.

l   Ministerul Sanataţii şi Familiei a reglementat prin Ordinul nr.282 din mai 2001 aportul recomandat la 24 g fibre/zi.

l   AHA (American Heart Association) recomandă 25-30 g fibre/zi.

 

 

Acidul fitic şi biodisponibilitatea sărurilor minerale

l   Pe lângă avantajele pe care le au fibrele alimentare, există un dezavantaj al prezenţei acidului fitic, care are proprietatea de a lega anumiţi ioni, formând compuşi insolubili, care nu sunt asimilaţi în timpul digestiei alimentelor.

 

 

 

 

 

Posibilităţi de creştere a biodisponibilităţii sărurilor minerale

 

lProcesări hidrotermice. Hidroliza fitaţilor reprezintă o soluţie simplă şi eficientă pentru creşterea biodisponibilităţii sărurilor minerale. Dacă se foloseşte tărâţa de grâu, ca sursă de fibre pentru pâine, aceasta conţine în mod natural enzima (fitaza) care poate hidroliza fitaţii. Pentru aceasta însă trebuie să asigurăm condiţiile optime pentru activarea enzimei. În cazul fitazei din grâu, acestea sunt în jur de 52-55°C şi pH 4,5-5.

lProcese enzimatice (enzime exogene). O a doua metodă foloseşte adaos de fitază exogenă.

lProcese fermentative. A treia metodă poate folosi cultivarea de bacterii fermentative, care să creeze un pH slab acid, necesar activităţii enzimei. În afară de aceasta, există unele specii de bacterii, care prezintă activitate fitazică.

lCele trei metode prezentate mai sus pot fi aplicate individual sau combinat.

 

 

Procesări aplicate

 

lS-au aplicat 16 procesări diferite ale tărâţei (hidrotermice, enzimatice şi fermentative) pe un bioreactor, urmărinduse variaţia conţinutului de fitaţi şi săruri minerale totale şi ionice. Conţinutul de fitaţi s-a determinat cu ajutorul HPLC, conţinutul de săruri totale cu ajutorul spectrofotometrului de absorbţie atomică, iar conţinutul de săruri ionice prin metoda complexometrică.

 

 

lBioreactorul permite fixarea limitelor de temperatură şi pH la care va fi menţinut mediul din vas.

lPentru corectarea pH-ului s-au folosit doi acizi organici (lactic şi citric).

lS-au încercat perioade diferite de tratament hidrotermic şi enzimatic (între 1 şi 24 ore).

lPentru tratamentul fermentativ s-au folosit două culturi de bacterii lactice (Lactobacillus plantarum şi Pediococcus pentosaceus)

 

 

Bioreactor

 

 

 

 

 

 

 

 

Dozarea sărurilor minerale (Ca, Mg, Fe, Zn)

 

 

 

 

 

Dozarea fitaţilor

 

 

 

 

 

Dozarea fibrelor alimentare

 

 

	Tecator Fibertec 1010 - FOSS

 

 

Rezultate

 

 

lDin analizele efectuate s-a observat ca cel mai bun efect de biodisponibilizare al sărurilor minerale  l-au avut procesările hidrotermice: creşterea conţinutului de calciu ionic de 4,5 ori şi a conţinutului de fier de 2,5 ori pentru un timp de procesare de 1-2 ore, respectiv 10-16 ore.

lCa rezultat s-au conceput două procese tehnologice de obţinere a pâinii cu conţinut ridicat de fibre şi fier şi pâine cu conţinut ridicat de fibre şi calciu.

lAceste tehnologii au fost implementate la nivel industrial (SCMP Baneasa SA). În acest scop a fost necesară proiectarea unui utilaj nou, cu ajutorul căruia se realizează operaţia de tratament hidrotermic al tărâţei, înainte de a fi adăugată la frământarea aluatului.

lS-a făcut testarea clinică a celor două produse noi la un centru de plasament (copii de 12-18 ani). Rezultatele analizelor au confirmat creşterea în sânge a conţinutului de săruri minerale, hemoglobină şi altor indicatori pentru noile produse consumate, raportat la un produs clasic cu fibre.

lS-au depus cererile de brevetare a celor două tipuri de produse noi şi este în pregătire documentaţia pentru brevetarea utilajului proiectat pentru această tehnologie.

 

Diseminare

 

lViorel SIMAC, Despina BORDEI, „Variation in rheological properties of dough enriched in untreated and treated dietary fiber rich cereal fractions”, C&E Spring Meeting 2007 Proceedings, AACC International.

lFlorentina ISRAEL-ROMING, Daniela BALAN, Gabriela LUTA, Evelina GHERGHINA, „Determination of phytic acid in wheat”, ESNA XXXVII Annual Meeting, Dubna, Russia, poster, 2007.

lFlorentina ISRAEL-ROMING,  Viorel SIMAC, Evelina GHERGHINA,
Daniela BALAN, Gheorghe CAMPEANU, „Hydrolysis of phytic acid from wheat bran for improving the bioavailability of mineral salts”, XXXVIII ESNA Annual Meeting, Krakow, POLAND, poster, 2008. 

lViorel SIMAC, Arabela UNTEA, Florentina ISRAEL-ROMING, „Posibilităţi de creştere a biodisponibilităţii sărurilor minerale din pâine”, Târgul Naţional pentru Agricultură şi Industrie Alimentară AGRALIMEX 2008, ediţia a XVIII-a, Salonul Regional al Cercetării, Ediţia a 2-a, Alexandria, 2008.

lViorel SIMAC, Gabriela MOHAN, Maria VLĂDICĂ, Arabela UNTEA, Florentina ISRAEL-ROMING, „Biodisponibilitatea sărurilor minerale din produsele de panificaţie îmbogăţite în fibre alimentare”, Simpozion „Rezultate finale ale cercetărilor ştiinţifice din  biotehnologie obţinute prin  Programul CEEX - BIOTECH Modulul  1, 2008”, Timişoara 2008.

lPagină web: www.biofib.bioresurse.ro

 

Date contact:

Viorel SIMAC

Tel. 0722952229

E-mail: simacv@yahoo.com