Το Έργο
Οι διαταραχές της διατροφικής λειτουργίας, όπως οι δυσκολίες μάσησης και κατάποσης, επηρεάζουν το 8-15% των ανθρώπων παγκοσμίως και είναι πιθανό να προκαλέσουν υποσιτισμό, αφυδάτωση και ευαισθησία στην πνευμονία, με ποσοστό θνησιμότητας 50%. Ένας στους 17 ανθρώπους θα αναπτύξει κάποια μορφή δυσφαγίας στη διάρκεια της ζωής του, συμπεριλαμβανομένου του 50-75% των ασθενών με εγκεφαλικό επεισόδιο, του 60-70% των ασθενών που υποβάλλονται σε ακτινοθεραπεία για καρκίνο του εγκεφάλου και του τραχήλου και πάνω από 50% των ηλικιωμένων που νοσηλεύονται σε νοσοκομεία ή οίκους ευγηρίας. Συνεπώς, η ανάπτυξη προϊόντων τροφίμων υψηλής διατροφικής αξίας και εναλλακτικής δομής, ώστε να είναι κατάλληλα για άτομα με δυσκολίες μάσησης και κατάποσης, αποτελεί μια πρόκληση για τη βιομηχανία τροφίμων. Τα όσπρια αποτελούν μια εξέχουσα διατροφική πηγή για τον εμπλουτισμό της ανθρώπινης διατροφής με φυτικές πρωτεΐνες, εδώδιμες φυτικές ίνες, βιταμίνες και πολύτιμα ιχνοστοιχεία όπως σίδηρο, μαγνήσιο, ασβέστιο. Ωστόσο, η χρήση τους ως πρώτη ύλη για την ανάπτυξη τροφίμων υψηλής θρεπτικής αξίας είναι περιορισμένη εξαιτίας των ιδιαίτερων οργανοληπτικών χαρακτηριστικών τους και των εντερικών διαταραχών που συχνά επιφέρει η κατανάλωσή τους. Στο πλαίσιο του έργου, θα αναπτυχθεί ένα εύπεπτο αλεύρι οσπρίων μέσω ενζυμικής τροποποίησης εμπλουτισμένο με εγκλεισμένα αντιοξειδωτικά και αντιμικροβιακά εκχυλίσματα. Το τροποποιημένο αλεύρι θα αξιοποιηθεί ως πρώτη ύλη για την ανάπτυξη μιας νέας σειράς εύπεπτων και εύγευστων εξαιρετικά λεπτών ζυμαρικών, τα οποία θα είναι ειδικά σχεδιασμένα ώστε να είναι κατάλληλα για την κατανάλωσή τους από άτομα με δυσκολίες μάσησης και κατάποσης παρέχοντας τους έως και 45% περισσότερη πρωτεΐνη από τα κοινά ζυμαρικά. Τα προϊόντα θα είναι εμπλουτισμένα με συστατικά που προάγουν την καλή υγεία του καταναλωτή, ενώ θα είναι κατάλληλα για χορτοφαγικές δίαιτες. Το προϊόν θα αναπτυχθεί σε (σχετικά) αφυδατωμένη μορφή που θα απαιτεί ελάχιστη έως και καθόλου προετοιμασία από τον τελικό καταναλωτή χωρίς πρόσθετα τεχνητά συντηρητικά λόγω της παρουσίας εγκλεισμένων φυτικών εκχυλισμάτων με αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση. Το τελικό προϊόν θα αξιολογηθεί ως προς τη διατήρηση της αντιοξειδωτικής και αντιμικροβιακής δράσης των συστατικών του κατά την πέψη, καθώς και ως προς την πρεβιοτική του δράση, δηλαδή την ικανότητά του να επάγει την φυσιολογία συγκεκριμένων «ευεργετικών» μικροοργανισμών του γαστρεντερικού περιβάλλοντος.
Το συγκεκριμένο έργο επικεντρώνεται στην αξιοποίηση τροποποιημένου αλεύρου οσπρίων με βελτιωμένη πεπτικότητα και εμπλουτισμένου με αντιοξειδωτικά και αντιμικροβιακά εκχυλίσματα, προκειμένου να αναπτυχθούν μικρά πρακτικά γεύματα τα οποία θα απαιτούν ελάχιστη έως και καθόλου προετοιμασία από τον καταναλωτή. Συγκεκριμένα, στοχεύει στην ανάπτυξη εύπεπτων εξαιρετικά λεπτών ζυμαρικών με βάση το αλεύρι οσπρίων, τα οποία θα είναι ειδικά σχεδιασμένα ώστε να είναι κατάλληλα για κατανάλωση από άτομα με δυσκολίες μάσησης, παρέχοντας τους έως και 45% περισσότερη πρωτεΐνη από τα κοινά ζυμαρικά.
Επιμέρους στόχοι του έργου αποτελούν η:
- Ανάπτυξη φυτικών εκχυλισμάτων ρίγανης, δεντρολίβανου και Μανόλιας (Magnolia officinalis) με αντιμικροβιακές και αντιοξειδωτικές ιδιότητες.
- Ανάπτυξη καινοτόμων δομών εγκλεισμού με ελεγχόμενη αποδέσμευση και παρατεταμένη διάρκεια της βιοδραστικότητας των ενεργών συστατικών των εκχυλισμάτων.
- Ανάπτυξη τροποποιημένου αλεύρου οσπρίων, όπως ρεβιθιού και φακής, βελτιωμένης πεπτικότητας εμπλουτισμένου με αντιοξειδωτικά και αντιμικροβιακά εκχυλίσματα.
- Ανάπτυξη ενός φυτικού τροφίμου εναλλακτικής δομής το οποίο θα απαιτεί ελάχιστη ή και καθόλου προετοιμασία από τον τελικό καταναλωτή, χωρίς πρόσθετα τεχνητά συντηρητικά και γλουτένη, με υψηλό πρωτεϊνικό περιεχόμενο και εμπλουτισμένο με φυτικές ίνες από πουρέ λαχανικών ή ακόμη και φρούτων και με συστατικά που προάγουν την καλή υγεία των καταναλωτών.
- Αξιολόγηση του νέου προϊόντος ως προς την αντιοξειδωτική, αντιμικροβιακή και πρεβιοτική του δράση.
- Τεχνοοικονομική ανάλυση και περιβαλλοντική αξιολόγηση των διεργασιών και του προϊόντος μέσω ανάλυσης κύκλου ζωής
Συνοψίζοντας, το έργο θα συνεισφέρει στην ανάπτυξη νέων, καινοτόμων προϊόντων τροφίμων προάγοντας την αποτελεσματικότερη διασύνδεση του ερευνητικού συστήματος της χώρας με τον παραγωγικό ιστό της οικονομίας. Το έργο φιλοδοξεί με την ολοκλήρωσή του να συμβάλλει στη δυναμική εισαγωγή της Ελλάδας στο διεθνές εμπόριο φυτικών τροφίμων, υψηλής διατροφικής αξίας κατάλληλων για κατανάλωση από άτομα με δυσκολίες μάσησης και κατάποσης.
Για τη βελτιωμένη πεπτικότητα του αλεύρου οσπρίων, όπως ρεβιθιού και φακής, θα εφαρμοστεί ενζυμική υδρόλυση, ενώ η ανάκτηση των βιοδραστικών συστατικών με αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση από τα επιλεγμένα φυτά θα πραγματοποιηθεί μέσω καινοτόμων, πράσινων τεχνολογιών εκχύλισης. Το εμπλουτισμένο αλεύρι οσπρίων θα χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη εύπεπτων εξαιρετικά λεπτών ζυμαρικών εμπλουτισμένων με πουρέ λαχανικών (π.χ. σπανάκι, καρότο, κολοκύθα, πατάτα, σέλινο) ή ακόμη και φρούτων (π.χ. μήλο, σύκο, μπανάνα. Επιπλέον, θα πραγματοποιηθεί μελέτη προσδιορισμού χρόνου ζωής του προϊόντος και αξιολόγηση της αντιμικροβιακής δράσης των εκχυλισμάτων, διατροφικός χαρακτηρισμός και επισήμανση του προϊόντος και τέλος, πιλοτική παραγωγή του τελικού προϊόντος και μελέτη ασφάλειας αυτού.
Το έργο πραγματοποιείται σε 4 ενότητες εργασίας (ΕΕ).
Αναλυτικότερα, στην ΕΕ1 θα πραγματοποιηθεί ανάπτυξη αλεύρου οσπρίων, όπως ρεβιθιού και φακής, με βελτιωμένη πεπτικότητα μέσω ενζυμικής υδρόλυσης. Αρχικά, θα πραγματοποιηθεί προκατεργασία των οσπρίων για τον έλεγχο της κοκκομετρίας του αλεύρου και στη συνέχεια, θα διεξαχθεί ια την κατανάλωμερική ενζυμική υδρόλυση των αλεύρων με σκοπό τη βελτίωση της πεπτικότητας τους.
Στην ΕΕ2 Θα ερευνηθεί η ανάκτηση, ο χαρακτηρισμός και η απομόνωση βιοδραστικών συστατικών με αντιοξειδωτική και αντιμικροβιακή δράση από επιλεγμένα φυτά όπως ρίγανη, δεντρολίβανο και Μανόλια (Magnolia officinalis) μέσω καινοτόμων, πράσινων τεχνολογιών εκχύλισης. Θα αναπτυχθούν καινοτόμες δομές εγκλεισμού των βιοδραστικών συστατικών των υπό-μελέτη φυτών με σκοπό τη διατήρηση της βιοδραστικότητας των ενεργών συστατικών και την σταδιακή/ελεγχόμενη απελευθέρωσή τους.
Στην ΕΕ3 θα αξιοποιηθεί ως πρώτη ύλη το τροποποιημένο αλεύρι οσπρίων εμπλουτισμένο με εγκλεισμένα αντιοξειδωτικά και αντιμικροβιακά εκχυλίσματα, προκειμένου να αναπτυχθούν εύπεπτα εξαιρετικά λεπτά ζυμαρικά. Επιπλέον, θα πραγματοποιηθεί μελέτη προσδιορισμού χρόνου ζωής του προϊόντος και αξιολόγηση της αντιμικροβιακής δράσης των εκχυλισμάτων, διατροφικός χαρακτηρισμός και επισήμανση του προϊόντος και τέλος, πιλοτική παραγωγή και μελέτη ασφάλειας του νέου προϊόντος.
Στην ΕΕ4 θα αξιολογηθούν τα νέα τελικά προϊόντα ως προς τις αντιμικροβιακές και αντιοξειδωτικές τους δράσεις, και κυρίως ως προς την πρεβιοτική τους δράση. Επιπλέον, θα πραγματοποιηθεί τεχνοοικονομική ανάλυση και μελέτη των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των διεργασιών και προϊόντων μέσω ανάλυσης κύκλου ζωής.
- Ανάπτυξη πράσινων τεχνολογιών εκχύλισης και απομόνωσης υψηλής ποιότητας εκχυλισμάτων με αντιμικροβιακές και αντιοξειδωτικές ιδιότητες.
- Ανάπτυξη μεθόδου ανάλυσης εκχυλισμάτων των υπό μελέτη φυτών, όπως ρίγανης, δεντρολίβανου και Μανόλιας (Magnolia Officinalis).
- Τεχνικές ενθυλάκωσης για την ανάπτυξη καινοτόμων δομών εγκλεισμού που θα επιτυγχάνουν την ελεγχόμενη αποδέσμευση και παρατεταμένη διάρκεια της βιοδραστικότητας των ενεργών συστατικών των εκχυλισμάτων.
- Ανάπτυξη μικρών πρακτικών γευμάτων φυτικών ζυμαρικών τα οποία θα απαιτούν ελάχιστη έως καθόλου προετοιμασία από τον καταναλωτή, κατάλληλα για άτομα με προβλήματα μάσησης και κατάποσης, εμπλουτισμένα με συστατικά που προάγουν την καλή υγεία του καταναλωτή.
- Αξιολόγηση του νέου προϊόντος ως προς αντιοξειδωτική, αντιμικροβιακή και πρεβιοτική δράση
- Αξιολόγηση περιβαλλοντικού αποτυπώματος των διαδικασιών παραγωγής και του τελικού προϊόντος .
Το παρόν έργο εστιάζει στην αξιοποίηση τροποποιημένου αλεύρου οσπρίων, εμπλουτισμένου με αντιοξειδωτικά και αντιμικροβιακά εκχυλίσματα, ως πρώτη ύλη για την ανάπτυξη εύπεπτων εξαιρετικά λεπτών ζυμαρικών υψηλής διατροφικής αξίας, τα οποία θα είναι ειδικά σχεδιασμένα για την κατανάλωση από άτομα με δυσκολίες μάσησης και κατάποσης. Στα αναμενόμενα αποτελέσματα του έργου περιλαμβάνονται: