Αξιολόγηση βιοενεργών συστατικών σε εκχυλίσματα υποπροϊόντων φρούτων και λαχανικών και πιλοτική παραγωγή καινοτόμου βιολογικού λειτουργικού τροφίμου - Σιώπη, Βασιλική (2020)
Στις μέρες μας, ένα συνεχώς αυξανόμενο ποσοστό του πληθυσμού φαίνεται πως ενδιαφέρεται για την διασφάλιση της ευζωίας και μακροζωίας του. Για το λόγο αυτό, μεγάλο μέρος του καταναλωτικού κοινού στρέφεται στην αναζήτηση και κατανάλωση λειτουργικών τροφίμων, αφού αυτά παρουσιάζουν ευεργετική επίδραση στην υγείας τους. Τα λειτουργικά τρόφιμα, συμβαδίζουν με την τάση μεταξύ των ευρωπαίων καταναλωτών να βελτιώσουν την κατάσταση της υγείας τους μέσω της διατροφής. Το ενδιαφέρον για τις ιδιότητες των τροφίμων αυτών, επιβεβαιώνεται επίσης από τις εκατοντάδες δημοσιεύσεις που έχουν πραγματοποιηθεί τα τελευταία χρόνια σε επιστημονικά περιοδικά. Η παρούσα εργασία είναι δομημένη σε δύο μέρη και πιο συγκεκριμένα, στο θεωρητικό και ερευνητικό μέρος. Το θεωρητικό, που αποτελεί το πρώτο μέρος της εργασίας, είναι χωρισμένο σε τρείς ενότητες. Στην πρώτη ενότητα παρουσιάζονται κάποια βιοδραστικά συστατικά που είναι παρόντα σε φυτικούς ιστούς και υποπροϊόντα φυτικής προέλευσης. Πιο συγκεκριμένα, αναλύεται η κατηγορία των φαινολικών ουσιών, η χημεία αυτών καθώς και οι σχέσεις δομής των φαινολικών συστατικών με την αντιοξειδωτική δράση τους. Γίνεται αναφορά στη δημιουργία και τις επιπτώσεις των ελεύθερων ριζών, σε ορισμένες αντιοξειδωτικές ουσίες καθώς και στη δράση και τις ιδιότητες αυτών. Επίσης παρουσιάζονται κάποιες κύριες μέθοδοι και δοκιμές ποσοτικού προσδιορισμού των φαινολικών ουσιών και αναλύεται η βιοδιαθεσιμότητα, τα μεταβολικά μονοπάτια, η πέψη και απορρόφηση καθώς και η απέκκριση αυτών. Η δεύτερη ενότητα αφορά τα καροτενοειδή και συγκεκριμένα ασχολείται με την ταξινόμησή τους σε κατηγορίες, τη βιοχημική τους σύνθεση και την επίδραση του φωτός σε αυτήν. Αναλύεται η παρουσία καροτενοειδών στα φρούτα και λαχανικά, η δομή και οι φυσικοχημικές τους ιδιότητες. Επίσης παρουσιάζονται οι βιοσυνθετικές οδοί παραγωγής καροτενοειδών στα φυτά και οι μεταβολές στην περιεκτικότητα αυτών, ανάλογα με το τμήμα του φυτικού ιστού. Επιπλέον, αναλύονται μέθοδοι εκχύλισης του β – καροτενίου και γίνεται αναφορά στην βιοδιαθεσιμότητα και βιοπροσβασιμότητα των καροτενοειδών, καθώς και τους παράγοντες που τις επηρεάζουν. Στην ενότητα αυτή περιγράφεται η λειτουργία, δράση, βιολογική δραστηριότητα και ημερήσια συνιστώμενη πρόσληψη των καροτενοειδών. Τέλος, αναλύεται η πέψη, απορρόφηση και απέκκριση καθώς και τα μεταβολικά μονοπάτια των χρωστικών αυτών ουσιών. Στην τρίτη ενότητα παρουσιάζεται η έννοια, τα είδη και οι κατηγορίες των λειτουργικών τροφίμων καθώς και συγκεκριμένα τα δραστικά συστατικά αυτών, ενώ παρατίθενται και ορισμένα παραδείγματα λειτουργικών τροφίμων της αγοράς. Επίσης, τονίζεται η σημαντικότητα αξιολόγησης της δραστικότητας και της ασφάλειας των βιοδραστικών ουσιών καθώς και των προϋποθέσεων που πρέπει να πληρούν οι διατροφικοί ισχυρισμοί και οι επισημάνσεις. Έπειτα, επεξηγούνται οι μέθοδοι ανάλυσης των βιοενεργών συστατικών. Ακόμη γίνεται αναφορά στην αγορά και την ζήτηση των λειτουργικών τροφίμων τόσο στην Ελλάδα όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο και αναλύονται οι παράγοντες αποδοχής αυτών από το καταναλωτικό κοινό. Στην τέταρτη ενότητα, παρουσιάζονται κάποια παραπροϊόντα φυτικής προέλευσης της βιομηχανίας τροφίμων καθώς και η σημασία της αξιοποίησης αυτών για τη δημιουργία καινοτόμων, εμπλουτισμένων, λειτουργικών τροφίμων. Συγκεκριμένα γίνεται αναφορά στο μήλο, τα εσπεριδοειδή (πορτοκάλι και μανταρίνι), την μπανάνα, το καρότο, το σταφύλι και το ρόδι. Τέλος, στην ενότητα αυτή, αναλύεται η σημασία της αξιοποίησης των υπολειμμάτων βιομηχανίας τροφίμων για το περιβάλλον. Ακολουθεί το πέμπτο κεφάλαιο που αποτελεί και το ερευνητικό μέρος της παρούσας εργασίας. Εισαγωγικά παρουσιάζονται οι μεθοδολογίες προσδιορισμού φαινολικού περιεχομένου και αντιοξειδωτικής ικανότητας σε φυτικούς ιστούς. Στη συνέχεια αναλύεται η διαδικασία απομόνωσης καροτενοειδών σε δείγματα τροφίμων και ο προσδιορισμός της ολικής αντιοξειδωτικής ικανότητας με τη μέθοδο FRAP (Ferricreducing / Antioxidant Powerassay). Παρουσιάζονται επίσης οι συσκευές και τα αντιδραστήρια που χρησιμοποιήθηκαν. Επιπλέον, περιγράφονται αναλυτικά οι πειραματικές διαδικασίες που διεξήχθησαν καθώς και ο προσδιορισμός των ολικών φαινολικών με τη μέθοδο Folin-Ciocalteau. Ακολούθως αναλύονται οι χρήσεις των φασματοφωτόμετρων UV-Vis, τα μέρη του οργάνου καθώς και οι εφαρμογές της UV-Vis μοριακής φασματοσκοπίας. Τέλος, παρουσιάζονται μέθοδοι προσδιορισμού αντιοξειδωτικής δράσης σε τρόφιμα, όπως οι μέθοδος ABTS και η χημική δοκιμή DPPH. Στο έκτο κεφάλαιο περιγράφονται τα δείγματα φυτικών ιστών που χρησιμοποιήθηκαν καθώς και οι διαδικασίες προετοιμασίας και επεξεργασίας αυτών. Επιπλέον, γίνεται αναφορά στα υλικά και τις μεθόδους που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα καθώς και αναλυτική περιγραφή των πειραματικών διαδικασιών. Tέλος, στο έβδομο κεφάλαιο της παρούσας εργασίας γίνεται η επεξεργασία και παρουσίαση των αποτελεσμάτων των παραπάνω πειραμάτων καθώς και των συμπερασμάτων που διεξήχθησαν παράλληλα με τον σχολιασμό αυτών.