VALORIFICAREA SUPERIOARĂ A GHINDEI (Quercus rubra) PRIN OBȚINEREA UNEI BĂUTURI INOVATIVE FUNCȚIONALE, ALTERNATIVĂ LA CAFEA [304116]

VALORIFICAREA SUPERIOARĂ A GHINDEI (Quercus rubra) [anonimizat]: [anonimizat]: Șef. Lucr. dr. [anonimizat]. dr. [anonimizat], Calea Mănăștur nr. 3-5, 400372, Cluj-Napoca, România

[anonimizat]

REZUMAT

Lucrarea de față constă în obținerea unei băuturi care poate înlocui cafeaua având efecte energizante similare. După recoltarea și condiționarea ghindelor (curățare, sortare, uscare, spargere), miezul acestora a [anonimizat]-o pudră. [anonimizat] ([anonimizat]), dar folosind pudra de ghindă prăjită. [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat]-îmbătrânire, [anonimizat], infecții microbiene și a bolilor inflamatorii.

[anonimizat], compuși biologic activi.

[anonimizat] A COFFEE ALTERNATIVE

Author : Ioana Lavinia COZMA

Scientific Coordinators : Șef. Lucr. dr. [anonimizat]. dr. [anonimizat],
Str. Mănăștur, Nr. 3-5, 400372,Cluj-Napoca, România

[anonimizat]

ABSTRACT

The present work consists in obtaining a [anonimizat]. After harvesting acorns and conditioning (cleaning, sorting, drying, grinding), their kernel was roasted and then ground into a powder. The innovative beverage type product can be obtained by infusion techniques similar to those used for coffee ([anonimizat]), but using roasted acorn powder. [anonimizat], [anonimizat]-aging, [anonimizat], inflammatory diseases and microbial infections.

[anonimizat], biologically active compounds.

CUPRINS

INTRODUCERE

"Lasă hrana să iți fie medicament și medicamentul hrană", ne spune Hippocrate. Dar ce medicament poate fi bun decât cel pentru suflet? Și ce medicament e mai bun pentru suflet dacă nu e o cafeaua de dimineață? Încă din anul 1000 e.n., [anonimizat]?

Istoria acestei băuturi începe în jurul anilor 1400 [anonimizat] o băutură prin fermentarea în apă a boableor de cafea. [anonimizat], [anonimizat] 1475. În urma schimburilor comerciale dintre negustori acestă băutură s-a [anonimizat], în anul 1667 se deschide în București prima cafenea. [anonimizat], [anonimizat] o boală, astfel, Brazilia a [anonimizat] o deține și astazi.

Și după acestă istorie frumoasă a cefelei facem cunoștiință cu o altă băutură energizantă, și anume băutura inovativa funcțională din ghinde.

Ce sunt ghindele? La ce le putem folosii? Pentru a răspunde la aceste întrebări o să încep prin a vă pune la curent cu bogățiile oferite de către natură, printr-o materie primă sustenabilă, pe care cu siguranță, noi o să o utilizăm. În luna octombrie, ghindele, fructele stejarilor, formează un spectaculos covor pe care toți cei care am fost la pădure sau cel puțin am trecut pe lângă un stejar, observând tomna, fructele acetuia pe jos, din care se confecționează diferite bijuteri, fie sunt utilizate la unele piese de mobilier sau ”bibelouri“ rustice, însă cele mai multe ghinde rămân pe jos acestea fiind consumate de către animalele sălbatice iar restul degradându-se.

Eu, nefiind consumatoare de cafea, însă cu toții cred ca suntem “îndrăgostiți“ de aroma și mirosul boabelor de cafea proaspăt măcinate, m-au motivat să îmi doresc să obțin o băutură care are proprietăți similare cafelei dar care nu conține cafeină.

Prin prezenta lucrare de licență s-a încercat obținerea unei băuturi inovative funcționale care poate înlocui cafeua, având efecte energizante similare. Obiectivele studiului meu au fost: studiul compozițiilor și a tehnologiei de infuzie, optimizarea parametrilor de prăjire a ghindelor, realizarea analizelor fizico-chimice caracteristice, determinarea conținutului de polifenoli și determinarea capacității antioxidante, și nu în ultimul rând evaluarea proprietățiilor senzoriale și gradul de acceptabilitate de către consumatori. CELULELE TUMORALE!

Lucrarea de față este structurată în două părți și….. capitole. Partea I conține capitolul 1 și reprezintă studiul teoretic al literaturii de specialitate. Parte a II-a reprezintă cercetăriile proprii realizate în vederea obținerii acestei băuturi.

Lucrarea se încheie cu concluziile studiului și a cercetărilor proprii, prezentând în ce fel produsul și rezultatele răspund obiectivelor propuse.

PARTEA I. STADIUL ACTUAL AL CUNOAȘTERII ÎN DOMENIUL TEMEI ABORDATE

Capitolul 1

CARACTERIZAREA COMPOZIȚIONALĂ A FRUCTELOR DE STEJAR

Soiuri/ regiuni/ caracteristici

Quercus spp. (Familia Fagaceae) reprezintă un grup important de foioase din zona temperată și tropicală. Genul Quercus este format din aproximativ 450 de specii în întreaga lume, care diferă de multe ori prin modul de înflorire, fructificare cât și prin modul de maturizare a fructului. Aceste specii produc fructe, sub denumirea cea mai cunoscută de ghindă.

În cele ce urmează o să vă descriu cateva specii de stejari.

Quercus cerris, este o specie cu arealul natural în Europa de Sud și Asia Mică. Este un arbore cu înălțimea de 25- 30 m, care se caracterizează prin baza crăpăturilor cărămiziu, frunzele acestuia sunt eliptice, pieloase de 5-10 cm. Fructele acestui stejar sunt ghindele care au o lungime de 2-4 cm și sunt grupate câte 1-4 sesile sau pendunculare( Fig 1.1).

Următoare specie este Quercus frainetto, mai cunsocut sub denumirea de stejarul maghiar sau stejarul italian, arealul natural este în Italia și Europa de sud-est. Acest arbore se caracterizează printr-o coroană largă și densă. Și la acest arbore frunzele sunt lungi de 10-20 cm, late de circa 6-12 cm. Fructele sunt de 1,8-2,5 cm lungime. Acest stejar preferă zonele cu veri lungi, calduroase, ierni blânde, deoarece are o sensibiliatate mare la îngheț, mai ales înghețuriile cele târzii. Are nevoie de un sol sărac in Ca și un temperamnet de semiumbră( Fig 1.2).

Fig 1.1- Quercus cerris

(Sursa: https://upload.wikimedia.org).

Fig 1.2-Quercus frainetto

(Sursa: https://www.google.ro).

Al treilea stejar este Quercus impricaria cu arealul natural în S-Veuropei, având înălțimea de 18-20 m, scorța netedă, fruzele acestuia sunt întregi și alungite până la 18 cm și o lățime de 2-5 cm. Fructele acetuia sunt mici, emisferice și scurt pendunculate ( Fig 1.3).

Fig 1.3- Quercus imbricaria

(Sursa: https://www.google.ro).

Al patrulea stejar pe care o să îl descriu este Quercuss palustris, stejarul de baltă care se carcaterizează printr-o înălțime de 20-30 m, cu o tuplină dreaptă și o coroană piramidală. Ramuriile acetuia sunt roșii, frunzele alungite până la 15 cm. Se caracterizează prin pretenția față de sol și umiditate, însă este rezistent la ger (Fig 1.4).

Fig 1.4- Quercus palustris

(Sursa: https://www.google.ro).

Quercus pedunculiflora, stejarul brumăriu, a cărui areal natural este în Europa de Sud, Asia Mică și de Vest. Este un arbore de talie mijlocie-mare, având înălțimi de 20-25 m. Frunzele diferă ca formă și lungimi. Înflorește mai târziu dar fructifică mai de, ghindele fiind ovoidale (2,5- 4cm), este rezistent la secetă și arșiță, folosind apa din profunzime(Fig 1.5).

Fig 1.5- Quercus pedunculiflora

(Sursa: https://www.google.ro).

Urmează Quercus petraea, European Oak care este întâlnit la noi sub denumirea de Gorun. Este un arbore mare, cu înălțimi de până la 40 de metri, cu o tulpină dreptă aproape până la vârf. Scoarța acestuia fiind mai subțire dar conține tanin în proporții ridicate. Gorunul acoperă bine pământul, deoarece, coroana acestuia este bien dezvoltată și uniformă. Frunzele dunt de dimensiuni mari (8-16cm ) și lung pețiolate. Înflorește primăvara, fructele acestuia fiind grupate 1+4, cu o lungime de 1,6-2,5 cm, ovoide, care se maturizează toamna. Gorunul este mai sensibil la sol, preferă pe cele profunde(Fig 1.6 ).

Fig 1.6- Quercus petraea

(Sursa: https://www.google.ro).

Stejarul pufos cu denumirea științifică Quercus pubescens, cu arealul natural în Europa Centrală, Asia Mică, Caucaz, este un arbore de talie mică(10-15m), având tulpina strâmbă și coroana rară. Frunzele mici, pieloase iar ghindele fiind înguste în cupe prevăzute cu solzi mici. Este o specie rezistentă la frig(Fig 1.7).

Fg 1.7- Quercus pubescens

(Sursa: https://www.google.ro).

Gorunul transilvănean- Quercus polycarpa, are o înălțime medie 20-25 m, cu frunzele de aproximativ 10 cm, ghindele fiind prinse în cupe emisferice de 1,5-2 cm(Fig 1.8 ).

Fig 1.8- Quercus polycarpa

(Sursa: https://www.google.ro).

European oak, Quercus robur, cel mai întâlnit stejar la noi, este un arbore care poate atinge și 50 de metri înălțime, diametrul tulpinii fiind de 1-2 m prezentând crăpături adânci de până la 10 cm. Frunzele sunt pieloase, pot să atingă 20 cm, iar ghindele câte 2-5, cu pendunculi de 3-6 cm lungime, aflate în cupe emsiferice de 0,8-1,2 cm înălțime, prezentând solzi mici, trunghiulari, cenușiu-pubescenți. Acestă specie are oo creștere mai rapidă( Fig 1.9).

Fig 1.9– Quercus robur

(Sursa: https://www.google.ro).

Nu în ultimul rând, am să va descriu Stejarul Roșu, Quercus rubra, de la care am folosit ghindele pentru obținerea acestei băuturi. După cum am spus, Stejarul Roșu tradus și întâlnit în România sub această denumire reprezintă Stejarul Roșu American, care are următoarele sinonime: Q. borealisMichx., Q. Rubra maxima Marsh, Q. Maxima Ashe,. Q.americana. Arealul natural fiind bineînteles după cum se observă din denumire în SUA de Est și Canada de Sud. Înălțimea acestuia poate ajunge la 25 m, are o scorță netedă, doar la bază acoperită de ritidom, coroană globuloasă și lăstari roșii care lucesc. Frunzele sunt oblongi, de dimensiuni mari, peste 20 cm, adânc lobate, lobii fiind trunghiulari. Acest stejar se diferențiază de alte specii prin colorarea frunzelor toamna în roșu intens sau portocaliu, fiind foarte decorative. Fructele acestui stejar, adică ghidele se coc în anul al doilea și în ceea ce privește rodirea, fructifică la 2-3 ani. Acesta preferă solurile ușoare, permeabile,fertile și este iubitor de soare(Fig 1.10 ), (D. Zaharia, 1998).

Speciile autohtone se întâlnesc la noi în țară de la câmpie, stepă, silvostepă, până la zona submontană.

Fig 1.10– Quercus rubra

(Sursa: https://www.google.ro)

Morfologia fructelor de stejar

Morfologic, o ghindă este, caracterizată prin absența endospermului și prezența unui embrion achlorophyllous (Fig 1.11). Ghindele produse de diferite specii de Quercus prezintă diferențe semnificative rezultate atât din factori filogenetici precum și cei ecologici. Mărimea unei ghinde depinde de obicei de condițiile sale de creștere, factori ecologici în ceea ce privește dimensiunea, forma, conținutul de umidiatate, precum climatul și tipul de vegetație. De asemenea, dimensiunea unei ghinde, este corelată cu rata de supraviețuire a răsadului în condiții de stres. Diferențele raportate sunt adesea modulate de condițiile de sol și climatice, în afară de a fi influențate prin procesele de regenerare a stejarului.

Pe langa asocierea lor cu factori fiziologici, de asemenea ghindele, au fost studiate și din punct de vedere nutritiv și în conținutul fitochimic, ceea ce indică o mare variabilitate între specii și, uneori, chiar și în cadrul aceleiași specii.

Fiecare specie prezintă caracteristici specifice care pot influența performanțele funcționale ale unui produs dat. În plus, palatabilitatea și variabilitatea beneficiilor potențiale pentru sănătate sunt corelate cu compoziția lor fitochimică, factori care în mod obligatoriu o sa fie justificați cu siguranță prin viitoarele studii.

Fig 1.11- Ghindă- evidențiind principalele caracteristici morfologice.

(Sursa: Ana F. Vinha, Joao C. M. Barreira, Anabela S.G. Costa, and M. Beatriz P. P. Oliveira, 2016, A New Age for Quercus spp. Fruits: Review on Nutritional and Phytochemical Composition and Related Biological Activities of Acorns)

1 -remains of style(trebuie tradus); 2 – radicelă; 3 – plumule; 4 – cotiledoane; 5 – pericarp

(Perete de fructe); 6 – haina de semințe; 7- cupule (cu solzi).

Compoziția chimică

Schimbările climatice în curs de desfășurare, se continuă epuizarea resurselor fundamentale, precum și extinderea populației mondiale, necesită dezvoltarea de noi sisteme agricole (pe lângă cele existente) pentru a asigura în cele din urmă o aprovizionare cu legume și fructe consistente. Alimentele oferite de păduri, inclusiv plante și produse natural colectate din copaci, pot contribui la îmbunătățirea securității alimentare prin furnizarea de alimente la prețuri accesibile și de multe ori extrem de nutritive. Consumul de alimente bogate în micronutrienți și compuși bioactivi pare a fi un mod viabil de a îmbunătăți calitatea vieții și de a diverisifica de ce nu, dietele.

Ghindele au un potential imens de a fi incluse in studii dar si în diferite aplicații, având în vedere în mod specific valoarea lor nutritivă și bogăția în fitochimicale bioactive cu acțiune biologică, contribuind la bunăstarea consumatorului.

Este de așteptat ca ghindele să fie recunoscute ca ingredient pentru noi produse alimentare și pentru aplicații în industria farmaceutică.

În general, aceste fructe sunt descries ca fiind un nou “aliment sănătos’’ având un conținut de amidon de aproximativ 48% până la 50%, 2% -5% proteine, și în general un conținut scăzut de grăsimi, care prezintă o valoare nutritivă mai mare decât a cerealelor. Conținutul acestora în amidon, carbohidrați, precum și fibre, proteine, și vitamine (mai ales A și E), le face usor să fie utilizate. Cu toate acestea, compoziția lor poate fi modulată de aspecte genetice și fiziologice dar și de alți factori extriseci, cum ar fi compoziția solului, clima, și originea geografică.

Carbohidrați

Proteine

Ghindele au un conținut diferit de proteine și grăsime în funcție de anotimp, cele mai ridicate niveluri de proteine și grăsime au fost obținute primăvara și toamna.

Fructele de stejar din speciile Quercus ssp. are un conținut mai scăzut de proteine în comparație cu cerealele dar este mai bogat în Ca și K, în timp ce conținutul de Fe este aproximativ aceelași ca și la sorg și grâu.

În scopul de a obține o imagine mai completă caracteristicilor chimice a fructelor de stejar, am făcut o comparație cu cele mai frecvent utilizate cereale în alimentația umană. Aceste date sunt prezentate în tabelul 1.1.

Tabelul 1.1

Caracteristicile chimice a fructelor de stejar Quercus ssp. și o parte din cerealele cele mai utilizate.

(Sursa: S. Rakic´, D. Povrenovic, V. Tesˇevic, M. Simic, R. Maletic, 2005, Oak acorn, polyphenols and antioxidant activity in functional food)

Lipide- acizi grași

Dintre compușii lipofilici se destinge acidul oleic, palmitic, linoleic și acizi grași majori. Ghindele sunt sursă naturală de acid oleic neutru și cantități mari de acid α-linoleic, aceștia ajutând la scăderea trigliceridelor serice și creșterea nivelului de HDL-colesterolului din sânge.

Compoziția sterolilor este de asemenea importantă. Genul Quercus este în general caracterizat prin procente ridicate de β-sitosterol, în afară de cantități mici de campesterol, stigmasterol, clerosterol, Δ5-avenasterol, Δ5,24-stigmastadienol, Δ7-stigmastenol, și Δ7-avenasterol (Fig 1.13).

Valorile raportate de steroli au fost inclusiv mai mari decât cele obținute în migdale, soia, masline, fistic, și uleiuri de pin. Β-sitosterolul fost compusul principal, ceea ce reprezintă mai mult de 90%, și alcooli alifatici (în special tetracosanol) (Fig 1.14).

Fig 1.13- Structurile chimice a principalilor steroli găsiți în ghinde.

(Sursa: S. Rakic´, D. Povrenovic, V. Tesˇevic, M. Simic, R. Maletic, 2005, Oak acorn, polyphenols and antioxidant activity in functional food)

Fig 1.14- Structuri chimice ale principalilor alcooli alifatici găsiți în ghinde.

(Sursa: S. Rakic´, D. Povrenovic, V. Tesˇevic, M. Simic, R. Maletic, 2005, Oak acorn, polyphenols and antioxidant activity in functional food)

Vitamine

Vitamina E ( în principal α și ɣ- tocoferolul ) a fost regăsită in ghinde. În general ɣ-tocoferolul este cel mai abudent, atingând niveluri de 4,6 până la 8,7 ori mai mare decât cele detectate de α-tocoferol. Acesta este foarte important din punct de vedere nutritiv, având în vedere că ɣ-tocoferolul este cel mai abudent ca izoformă de vitamina E în dieta unor populații, cum ar fi cea din America de Nord, din cauza consumului ridicat de soia și a uleiului de porumb.

Ghindele sunt, de asemenea, o excelentă sursă de provitamina A, deorece s-a raportat că o cantiatate mica de ghindă ar garanta necesarul zilnic de vitamina A, acest lucru ar putea fi un mare avantaj în unele zone, cum ar fi cele cu venituri mici, în cazul în care deficitul de vitamina A este o problemă comuna.

Substanțe minerale

Cantitățile de elemente minerale din ghinde sunt, de asemenea, demne de remarcat, sunt prezente cantități considerabile de Fe, Cu, Zn, Mn și, în afară e Ca, Mg, P, și K care au un nivel mai scăzut.

Obținerea conținutului de Fe, Cu, Zn și Mn prin analiza probelor1, 2 și 3 sunt prezentate în tabelul 1.2. Conținutul de Fe inițial și cel supus tratamentului termic este relativ ridicat. Prăjite considerabil crește concentrația în comparație cu proba brută, care nu a fost cazul pentru produsul final, în extractul după prăjire concentrația a scăzut la aproape jumătate din valoarea sa. Tratamentul termic al ghindelor nu a afectat conținutul de Cu relativ în cazul probelor 1 și 2, în timp ce conținutul de Cu din produsul final a crescut în procesul de prăjire. Rezultate similare au fost obținute si de alți autori care au investigat macro și microelementele din ghindele de stejar.

Conținutul de microelemente din fructele de stejar. Tabelul 1.2

– Conținutul de microelemente din fructele de stejar.

(Sursa: S. Rakic´, D. Povrenovic, V. Tesˇevic, M. Simic, R. Maletic, 2005, Oak acorn, polyphenols and antioxidant activity in functional food)

Antioxidanți

Activitatea antioxidantă este o proprietate fundamentală importantă pentru viață. Multe funcții biologice, cum ar fi antimutagenice, anticancerigenice și antîmbătrânire, printre altele, provin de la această proprietate. Cel mai important grup din punct de vedere activ farmacologic și util terapeutic metaboliți secundari constau din glicozide. Practic, acestia sunt complecși ai zahărului ( glycones) cu unii compuși organici de bază non-zahăr ( agliconi).

După cum am menționat, ghindele din diferite genuri ale familiei Quercus prezintă diferențe semnificative în compoziția lor chimică. Cu toate acestea, unul dintre indicatorii lor de activitate biologică, cum ar fi cele referitoare la compuși antioxidanți, prezintă o similiditudine între specii, care sunt interpretate, că aduc multe beneficii în ceea ce privește consumul de ghinde.

De fapt, vitamina E este un atioxidant puternic, exercitând importante proprietăți anti-infamatori, în afară de prevenirea îmbătrânirii. Compușii fenolici au o gamă largă de activitate printre care si aceea de antioxidant natural. Ca și polifenolii, taninurile posedă la rândul lor activități antioxidante și antimicrobiene, acestea fiind justificate prin capacitatea lor de a inhiba enzimele hirolitice (proteaze). Activitatea antioxidantă a fost în mare parte datorită prezenței de înalte cantități de compuși fenolici din extractele de ghindă.

Majoritatea raportelor care descriu activitatea biologică a ghindelor sunt concentrate pe activitatea lor puternică de antioxidant, care ar putea avea legătură cu alte funcții biologice, cum ar fi efectele antimutagenice, anticarginogenice și antiîmbatrânire, dar și reducerea simptomelor de boli cardiovasculare, diabet, infecții microbiene și a bolilor inflamatorii.

Ghindele de stejar Quercus ssp. sunt caracterizate prin varietatea lor nutrițională, energetică și materiale protectoare funcționale. Extractul apos al ghindelor uscate sub tratament termic conține: 14.93% polifenoli, 0.270% acid galic, 14.065 proteine, în cenușa brută, 0.37% Ca, 0.13% Mg, 3.29% K, 0.4% P, 41.00 mg/kg Fe, 5.5mg/kg Cu, 25.00 mg/ kg Zn și 7,00 mg/ kg Mn. Activitatea antioxidantă provine din subtanțele care sunt solubile în apă. Corelația statistică semnificativă între totalul conținutului polifenolilor și de acid galic s-a găsit la nivel de 98,1%.

Fructele de stejar Quercus ssp. ne arată componetele nutriționale ca fiind convenabile cu efectele de antioxidant. Din compoziția chimică nativă și a celor supuse tratamentului termic, ghindele ne arată că sunt orientate spre aplicabilitatea sa ca un aliment funcțional.

Investigațiile recente legate de antioxidanți și polifenoli, care sunt utilizate în combaterea cancerului, arată că polifenolii, adică flavonoidele, taninurile și acizii fenolici sunt purtători ai acestor proprietăți.

Compuși anti-nutriționali

Ghindele din specii specific Quercus, în special atunci când sunt consumate fără prelucrare (brut), pot să prezinte o oarecare toxicitate la animale. Această toxicitate a fost atribuită la cantități ridicate de taninuri, mai ales formele hidrolizabile, care pot fi metabolizați la pirogalol și acis galic. Ghindele imature pot conține semnificativ aceste substanțe. Sensibilitatea la toxicitatea ghindelor pare să varieze între specii și persoane fizice. Ierbivorele pot fi mai sensibile decat speciile de mamifere. Cu toate acestea, nu există nici un studiu publicat care a raportat toxicitatea ghindei la om.

Ghindele ca o alternativă alimentară

Ghindele au fost o parte a dietei locale în unele timpuri, furnizate de până la 25% din alimentele consumate de către clasele sărace din Italia și Spania ( Hill, 1937). Ele erau consumate sub formă de pâine și cafea ( Fernald și Kinsey, 1943).

Utilizarea ghindelor în alimentația umană a fost raportată la sfârșitul secolului IX-lea în Serbia (Pelagic, 1893), cu recomandări cu privire la aplicarea sa și acțiunea benefică a acestora. De fapt, înainte de ultimul deceniu, ghindele au fost utilizate în principal pentru a hrăni porcii, datorită conținutului lor ridicat de carbohidrați, proteine și lipide, sau ca materie primă pentru producția de ulei de ghindă. Chiar într-un sens mai tradițional, ghindele au fost văzute mai ales ca materie primă împotriva înfometării. Cu toate acestea, rapoartele științifice recente au validat mai multe caracteristici avantajoase ale ghindelor, și se pare evident, că sunt la un pas de a crește drastic utilizarea acestor resurse naturale pentru diverse aplicații. Există un interes tot mai mare în studiul plantelor alimentare sălabatice, pentru consumul lor ca alternativă pentru fructele agricole sau ca un nou ingredient pentru industria alimentară.

Ghindele au fost de obicei recunoscute pentru importanța lor ridicată în economia rurală drept hrană pentru animale. În orice caz, valoarea lor nutritivă și conținutul lor fitochimic au trezit interesul multor cercetători.

Unele încercări de a include ghindele în produsele alimentare deja a fost făcută. Amestecarea făinei de ghinde cu cea de grâu, s-a dovedit să aibă efecte reologice avantajoase, deoarece încorporarea cantități limitate de făină de ghindă a crescut volumul de pâine și a îmbunătățit caracteristicile de granulare. Aceste fructe au fost descrise ca având un coținut ridicat de compuși fenolici inclusiv acidul elagic și derivați ai acidului galic (cum ar fi galloyl și esteri hexahydroxydiphenoyl de glucoză și tergallic O- sau Cglucosides-tradus) și mai multe flavonoide.

Chiar și așa, ghindele sunt invariabil considerate ca fiind produse bogate din punct de vedere nutrițional, ceea ce justifică utilizarea lor în alimentația umană secundare (care sunt, în esență, sursele de carbohidrați, proteine ​​și grăsimi) sau ingrediente alimentare pentru mii de ani,

oriunde s-au găsit copaci de stejar. În unele cazuri specifice, jirul a fost inclus în dieta umană, în mod specific ca făină (în general pentru producția de pâine), sau ca băutură înlocuitore de cafea (după procesul de prăjire). În toate aceste cazuri, procesarea ghindei include, de obicei, exfoliere,

prăjire sau fierbere, care s-ar putea să genereze produse secundare (în special cele care rezultă din extracția uleiului de ghindă sau făină de producție), cu aplicații potențiale suplimentare.

Prepararea băuturilor pe bază de ghinde, care sunt supuse unui tratament termic ( prăjire uscată) a fost recomndată în special pentru copii. Sunt disponibile date în literatura de specialitate actuală privind acțiunea lor antioxidantă a unor componente din ghindă (Lee, Jeang, & Omul-Jinoh, 1992).

La nivel mondial produsele de sănătate nutriționale de pe piață ( NHP-uri), care includ produse alimentare funcționale organice și suplimente alimentare, a devenit în creștere extrem de rapid. Atitudinea și încrederea consumatorilor față de suplimente pe bază de plante, este în creștere, ceea ce indică o cerere importantă ( Molyneaux, 2002).

Cu toate acestea, și în ciuda disponibilității lor botanice, ghindele sunt departe utilizate pe scară largă ca și alte fructe cu coajă comune.

Din toate cele de mai sus, devine evident că ghindele trebuie să fie considerate alimente funcționale sau ca surse alternative de mai multe ingrediente alimentare foarte apreciate.

Fără îndoială, au tot mai mare relevanță în industria alimentară, stimulând căutarea componentelor noi si / sau subevaluate, cu beneficii pentru sănătate promițătoare și potențiale proprietăți de prevenire a bolilor.

PARTEA II. CERCETĂRI PROPRII

Capitolul 2

SCOPUL ȘI OBIECTIVELE

2.1 Scop

Scopul acestei lucrări constă în obținerea unei băuturi funcționale care poate înloci cafeaua, având efecte energizante similare.

2.2 Obiective

Obiectivele prin care s-a propus atingerea scopului sunt următoarele:

Optimizara parametrilor de prăjire a ghindei;

Studiul compozițiilor și a tehnologiei de infuzie;

Realizarea analizelor fizico-chimice caracteristice;

Determinarea conținutului de polifenoli și determinarea capacității antioxidante;

Evaluare proprietăților senzoriale și gradul de acceptabilitate de către consumatori;

––––

2.3 Tehnologia de obținere

Schema tehnologică de obținere a băuturii funcționale este prezentată mai jos.

RECOLTARE

CONDIȚIONARE

(curățire, sortare, uscare, spargere)

PRĂJIRE

MĂCINARE

PUDRĂ

Capitolul 3

MATERIALE ȘI METODE

3.1 Materiale de lucru

Pentru obținerea acestei băuturi, cre a avut loc în Stația Pilot de Produse Zaharoase( ICAR, USMAV Cluj- Napoca), s-au utilizat recipiente ,ustensile și echipamente specifice.

Materiile prime utilizate pentru obținerea băuturii sunt: pudra de ghindă și apa.

Ustensilele și echipamnetele specifice sunt: tavă, etuvă, mojar, espressor.

3.2 Obținerea produsului

Prima etapă este cea de recoltare a ghindelor. Această etapă am relizat-o în luna octombrie a anului 2016. După lungi căutari, am găsit cele mai sănătoase ghinde chiar în campusul Universității. Le-am recoltat manual. În Fig 3.1 este o imagine realizată de către mine în momentul recoltării.

Fig 3.1. Recoltarea ghindelor

(Sursa: foto original)

După etapa de recoltare, a urmat o etapă de condiționare, care mai întâi a constat într-o curățire, prin care s-au eliminat urmele de pământ, frunze și alte impurități urmând apoi sortarea ghindelor care nu corespundeau, am eliminat ghindele mucegăite, atacate de animale, sparte, crăpate și cele care nu păreau sănatoase.

În urma acestor etape a urmat procesul de uscare a ghindelor la temperatura camerei, cu scopul de scădea umiditatea lor în vederea păstrării ghindelor până în vara anului 2017, și de ce nu pe o perioadă mult mai lungă. Uscarea lor s-a realizat în lădițe destinate pentru legume si fructe, ghindele au fost așezate intr-un strat subțire de câțiva cm, aceste lădițe fiind ținute la o temperatură constantă, ventilată corespunzător și umiditate redusă ( Fig 3.2.).

Fig 3.2. Uscarea ghindelor la temperatura camerei

(Sursa: foto original)

În urma păstrării corespunzătoare, ghindele fiind sănătoase, a urmat spargerea, mai bine zis decojirea lor. Acestă procedură am realizat-o manual, efectiv spărgând coaja si îndepărtând-o.

Ghindele decojite și curățate sunt pregătite pentru etapa de prăjire. Acestea sunt puse în tavă( Fig 3.3.) și urmeză să fie prăite la etuvă( Fig3.4.)

Fig 3.3. Așezarea în tavă pentru prăjire Fig 3.4. Prăjirea la etuvă

(Sursa: foto original)

În urma optimizării parametrilor de prăjire am obținut 3 șarje diferite, prăjite la temperatură și timp diferit( Fig 3.5.), aceste probe au proprietăți(aici mă refer la aromă, miros și gust) similare cu cele a cafelei.

Fig 3.5. Ghindă prăjite

(Sursa: foto original)

După scoaterea ghindelor de la etuvă urmeză o răcire în prealabil a ghindelor prăjite, care s-a realizat la temperatura camerei. Următorul pas este măcinare lor în vederea obținerii pudrei, care se poate realiza atât manual (cu mojarul), tehnică pe care am utilizat-o, cât si la râșnița electrică ( Fig 3.6. , Fig 3.7. ).

Fig 3.6. Măcinarea ghindelor

(Sursa: foto original)

Fig 3.7. Măcinarea ghindelor

(Sursa: foto original)

În urma acestor etape, am obținut 3 pudre, care au fost măcinate din ghindele prăjite la temperaturile și timpii menționți mai sus ( Fig3.8.).

Fig 3.8. Pudră de ghindă

( Sursa: foto original)

Una dintre cele mai importante etape de obținere a băuturii este, bineînțeles, infuzia. Acestă băutură se poate obține prin tehnici similare cafelei, începând de la infuzia simplă ( Ibrick) până la diferite espressoare. În cazul tuturor acestor tehnici am obținut acestă băutură, însă cea obținută la espressorul pentru aragaz a avut cel mai mare succes. În imaginile ce urmează o să vă prezint aparatele pe care le-am folosit și nu în cele din urmă produsul final ( Fig 3.9., Fig 3.10., Fig 3.11., Fig 3.12. ).

Fig3.9. Ibrick

(Sursa: https://www.google.ro).

Fig 3.10. Espressor pentru aragaz Fig 3.11. Espressor DeLonghi

(Sursa: https://www.google.ro). (Sursa: https://www.google.ro).

În urma proceselor de infuzie am obținut acestă băutură(Fig 3.13.).

Fig 3.12. Obținerea Produsului.

(Sursa: Foto original)

Fig 3.13. Băutura obținută

(Sursa: Foto original)

Aceasta se poate servi indulcită sau cu lapte.

3.3 Metode utilizate pentru caracterizarea fizico-chimică a materiei prime și a produsului finit

3.3.1 Determinarea umidității prin uscare la etuvă

Principul metodei:

Această determinare constă în uscarea unei cantități de material vegetal la temperatura de (103±2)⁰C, până la masă constantă.

Aparatură:

-etuvă electrică termoreglabilă

-balanță analitică cu precizie de cântărire de ±0.001g

-fiole de cântărire cu capac

-exicator

Pregătirea probei: Proba de laborator se mărunțește.

Mod de lucru:

În vederea determinări substanței uscate din materia primă și cele două produse finite s-au luat aproximativ 5 g de probă din fiecare prototip. În prealabil acestea au fost mărunțite. Probele astfel pregătite au fost cântărite, introduse în capsulele speciale pentru determinarea umidității. Capsulele uscate și ele în prealabil până la masă constantă, împreună cu probele au fost introduse într-o etuvă termostabilă, nefiind acoperite cu capac, la o temperatură de 103 ± 2°C, timp de 3 ore.

După cele 3 ore, capsulele au fost scoase din etuvă, s-au acoperit cu capacul și au fost lăsate pentru răcire în exicator. După 30 de minute s-a efectuat cântărirea capsulelor cu probe după uscarea acestora, cu precizie de 0.001g.

Se efectuează două determinări paralele din aceeași probă pregătită pentru analiză.

Calculul umidității se face după formula:

S.U %=

în care: m1= masa fiolei cu proba, înainte de uscare, în g.

m2= masa fiolei cu proba, după uscare, în g.

m = masa probei,în g.

% H2O = 100-SU

Ca rezultat se ia media aritmetică a două determinări paralele, care nu diferă între ele cu mai mult de 0.005g apă la 100g probă de analizat.

Metoda de determinare a apei prin uscare la etuvă la (103±2)șC, este cea mai des folosită, fiind utilizată și în caz de litigii.

3.3.2 Determinara substanțelor minerale- cenușă

Principiul metodei:

Substanțele minerale se determina prin calcinare la 550 grade C, pana la obținerea unei cenuși de culoare albă, liberă de cărbune.

Aparatură:

cuptor de calcinare, cu termoreglare

exicator cu clorură de calciu anhidră

creuzete

Mod de lucru:

Determinarea cenușii a constat în cântărirea probelor, 5g din fiecare. S-au pregătit creuzetele (au fost uscate și cântărite), după care a avut loc cântărirea masei de probă și împreună cu creuzetul în cuptorul de calcinare, timp de 6 ore, la o temperatură de 550°C.

După cele 6 ore, au fost scoase din cuptor, au fost lăsate să se răcească în exicator, după care au fost cântărite.

Se efectuează două determinări paralele din aceeași probă pregătită pentru analiză.

Calculul cenușii se realizează după următoarea formulă:

Cenușa % = x 100 (g % cenușă)

în care: m= cantitatea de probă luată în analiză(g);

G2= cantitatea de cenișă după calcinare(g);

3.3.3 Determinarea conținutului de amidon prin metoda polarimetrică EWERS(ISO 10520:1997)

I.Principiul metodei

Metoda include 2 etape intermediare de determinare:

O parte din probă este hidrolizată cu acid clorhidric diluat și rotația optică a soluției obținute este determinată polarimetric după clarificare și filtrare.

A doua parte din probă este tratată cu etanol 40% (v/v) pentru a extrage zaharurile solubile și polizaharidele cu masă moleculară mică. Filtratul este apoi hidrolizat cu acid clorhidric și rotația optică citită la polarimetru.

Diferența celor două determinări, multiplicată de un factor, reprezintă conținutul de amidon al probei analizate.

Notă: Parametrii cheie ai metodei sunt timpul și temperatura hidrolizei, precum și utilizarea și calibrarea corectă a polarimetrului. Prin urmare, metoda presupune o agitare continuă în baia de apă astfel încât să se asigure o creștere rapidă a temperaturii probei, iar ulterior temperatură constantă.

II.Reactivi

Acid clorhidric diluat c= 7,7 mol/l (se obține prin diluarea a 63,7 ml acid clorhidric conc. (ρ=1,19g/ml) și aducerea la semn într-un balon cotat de 100 ml)

Acid clorhidric diluat c= 0.309 mol/l (se obține prin diluarea a 25,6 ml acid clorhidric conc. (ρ=1,19g/ml) și aducerea la semn într-un balon cotat de 1000 ml)

Soluție etanol 40% (v/v)

Reactiv Carrez I (obținut prin dizolvarea în apă a 10,6 g de hexacianoferat(II) de potasiu trihidrat [K4[Fe(CN)6]∙3H2O] și aducerea la semn întru-un balon cotat de 100 ml)

Reactiv Carrez II (obținut prin dizolvarea în apă a 21,9 g acetat de zinc dihidrat [Zn(CH3COO)2∙2H2O] și 3 g de acid acetic glacial, apoi se aduce la semn întru-un balon cotat de 100 ml)

III. Aparatură

Baloane cotate de 100 ml

Baie de apă

Polarimetru cu tub de 200 mm

Balanță analitică, precizie min. 0,001g

Sticlărie de laborator specifică.

IV. Prepararea probelor

Dacă dimensiunea particulelor probei de laborator este mai mare de 0,5 mm, proba trebuie măcinată corespunzător

V. Modul de lucru

V.1 Determinarea rotației optice totale

Se cântăresc 2,5 g ± 0.05 g (m1) de probă și se transferă într-un balon cotat de 100 ml. Se adaugă 25 ml din soluția de HCl 0,309 mol/l, se omogenizează, după care se mai adaugă încă 25 ml din aceeași soluție de HCl.

Balonul cotat este imersat în baia de apă (în clocot), agitat în mod continuu, timp de 15 min ± 5s. După expirarea timpului se adaugă imediat 30 ml de apă distilată și se răcește până la 20oC ± 2oC la sursa de apă.

Se adaugă 5 ml de soluție Carrez I agitându-se 1 min după care se adaugă 5 ml de soluție Carrez II agitându-se pentru încă 1 min. Apoi, se aduce la semn cu apă distilată, se omogenizează întreg conținutul, după care se filtrează. Dacă filtratul nu este limpede se repetă operațiunea cu câte 10 ml din soluțiile Carrez.

Cu ajutorul polarimetrului, prevăzut cu tub de 200 mm, se determină rotația optică (α1) a soluției astfel obținute.

V.2 Determinarea rotației optice a substanțelor solubile în etanol 40% (v/v)

Se cântăresc ~ 5 g ± 0.05 g de probă (m2) și se transferă într-un balon cotat de 100 ml. Se adaugă 80 ml de etanol 40%, și se lasă la temperatura camerei pentru 1 h, agitându-se din 10 în 10 minute, pentru a asigura omogenizarea probei cu etanol. Se aduce la semn cu etanol, se omogenizează din nou și se filtrează. Se transferă 50 ml din filtrat (echivalent cu 2,5 g de probă) într-un balon cotat de 100 ml, după care se adaugă 2,1 ml din soluția de acid clorhidric 7,7 mol/l agitându-se puternic. În continuare se procedează ca și la punctul anterior (V.1), proba fiind imersată timp de 15 min într-o baie de apă, agitată continuu, se adaugă cantitatea de apă necesară, răcindu-se. Rotația optică (α2) a soluției obținute după limpezirea cu soluțiile Carrez este citită cu ajutorul polarimetrului.

VI. Exprimarea rezultatelor

– rotația optică totală (determinată în V.1) [grade];

– rotația optică a substanțelor solubile în etanol (determinată în V.2) [grade];

m1 – masa luată pentru determinarea V.1 [grame];

m2 – masa luată pentru determinarea V.2 [grame];

– rotația optică specifică a amidonului pur [grade] – pentru cartof +185,7 grade; pentru porumb +184,6.

3.3.4 Determinarea conținutului de grăsime prin extracție cu solvent- în aparatul SOXHLET

Principiul metodei: determinarea substanțelor grase libere prin extarcție cu solvenți organici în aparatul Soxhlet.

Aparatură și reactivi:

Dispozitivul de extracție Soxhlet care are următoarele părși componente: plită electrică, balon de fierbere, cuib de extracție(extractor), refrigerent

Eter etilic anhidru sau eter de petrol

Fosfat disodic sau sulfa de sodiu anhidru

Cartușe filtrante uscate și degresate

Pregătirea probei: proba supusă încercării se mărunțește și se amestecă cu sulfat de sodiu anhidru.

Mod de lucru: cca 3 g din proba luată în lucru se cântărește cu precizie de 0,001 g, se introduce în cartuș și se acoperă cu vată. Cartușul astfel pregătit se introduce în cuibul de extracție ( extrator) și se atașează magnetic la aparat.

Solventul se introduce în paharul de fierbere (care a fost tarat înainte) cca80 ml, după care se introduce în aparat.Se închide paratul cu ajutorul manetei, se imersează probele și se pornește apa de răcire.

Alegerea programului de lucru:

Fiecare program de lucru are patru parametri pentru setare:

Temperatura plitei- în funcție de solventul folosit( eter de petrol 110⁰C)

Timpul de imersie- 10 minute

Timpul de spălare în funcție de conținutul de grăsime al probei- 6 ore

Timpul de recuperare al solventului între 30-40 minute

Se pornește aparatul iar cu ajutorul săgeții oblice se alege programul și se apasă butonul START.

După recuperarea solventului, se oprește aparatul, iar după răcirea plitei se deschide și se scoate paharul cu grăsime.

Cartușul se scoate din cuib și se aruncă, paharul cu grăsime se usucă în etuvă până la masă constantă cca 20 minute la 103⁰C.

Cantitatea de grăsime se calculează cu formula:

În care: G= cantitatea de probă luată în analiză, în g

G1= cantitatea de grăsime extrasă, în g

3.3.5 Determinarea proteinei brute

Principiul metodei: determinare subtanțelor proteice se face după metoda KJELDAHL și constă în dozarea azotului în proteină, dă cantitatea de subtanțe proteice. Coeficientul de transformre a azotului în proteină este la materialul vegetal.

Aparatură ți reactivi: balon de distilare de 250 ml, aparat de distilare și mineralizare, acid sulfuric d=1,832 și n/10, NaOH n/10 și soluție de 33%, sulfa de cupru, sulfat de potasiu, roșu de metil, soluție alc. 0,02%.

Mod de lucru:

Etapa 1. Mineralizarea, intr-un balon pentru mineralizare de 250 ml, se introduce 0,5- 1 g de probă de analizat, în prealabil fin mărunțită și omogenizată. Se adaugă 0,5- 1 g sulfa de Cu, 5-10 g sulfat de potasiu și circa 20 ml acid sulfuric d=1,832. Se selectează programul de lucru pentru matricea negrasă din softul aparatului. Temperatura aparatului de mineralizare: 125⁰C-400⁰C.

-Pasul 1, 125⁰C 15 minute

-Pasul 2, 300⁰C 15 minute

-Pasul 3, 400⁰C 90 minute.

La sfârșitul mineralizării proba este limpede, de culoare albăstrui-verzuie, fără nuanță brună.

Etapa 2. Distilarea: Proba de l mineralizare se trece la aparatul de distlare. În balonu de distilare se adauă 80-90 ml soluție de 33-35% NaOH. La capătul de jos al refrigerentului se prinde distilatul într-un balon de titrare în care se pun 20-30 ml acid sulfuric n/10 și 2-3 picături de roșu de metl. Distilare se continuă, până când distilă 2/3 din lichid. Sfârșitul distilării se recunoaște după verificarea reacției distilatului care, din alacalină cum este la început, devin acidă.

Etapă 3. Titrarea: Excesul de acid sulfuric din balonul de colectare se titreză cu NaOH n/10.

Procentul de subtanță proteică se calculează după formula:

g% proteină, în care:

V= numărul de ml acid sulfuric n/10 din balonul de titrare

V1= numărul de ml NaOH n/10 folosiți la titrarea excesului de acid

M= cantitatea de produs luat pentru analiză (g)

5,7= azotul din subtanța proteică reprezintă 17,5% (100:17,5=5,7)

0,0014= cantitatea de azot în g, corespunzătoare la 1 ml de acid sulfuric sol. 0,1 n.

Rezultate obținute:

3.3.6 Metode spectofotometrice- . Evaluarea conținutului în polifenoli totali

– prin metoda Folin-Ciocâlteu, absorbanța probelor fiind masurată la 750 nm (UV-VIS 1700 Shimadzu).

Principiul metodei:

Polifenolii sunt, din punct de vedere chimic, compuși aromatici cu una sau mai multe grupări hidroxil substituite la nucelul aromatic, care le conferă proprietăți redox. Metoda are la bază transferul de electroni produs în mediul alcalin cu recuperea complexului acid fosfomolibdenic/ fosfovolframic. Deci, grupările hidroxil ale compușilor polifenolici sunt oxidate de reactivul Folin Ciocalteu cu formarea unui compus colorat albastru cu absorbție la λ = 750 nm. (Mureșan A.,2014). Extracția polifenolilor totali din fructe de cactus este prezentată în figura

Fig. Reprezentarea schematică a extracției polifenolilor totali și a capacității antioxidante

Reactivi și material:

Etanol, puritate analitică ( 40 % )

Reactiv Folin-Ciocalteu (0,1 N)

Carbonat de sodiu ( sol. 7,5 % )

Apă distilată

Acid galic- standard

Pipete ( 1, 5, 20 ml )

Baloane cotate ( 25, 100 ml )

Aparatură utilizată:

Spectrofotometru Shimadzu, domeniul de măsurare UV-Vis 1700 nm

Mod de lucru:

Extracția polifenolilor totali din fructul de cactus, semintele de cactus si dulceața de cactus. Pentru fiecare extracție s-au folosit 1 g de probă, ce a fost mărunțită și omogenizată cu ajutorul unui mojar cu pistil. Din fiecare probă, pregătită în prealabil conform descrierii de mai sus, a fost prelevat 1 g și omogenizată cu metanol. Probele au fost centifugate centrifugate timp de 5 minute la 6000 rpm și au fost supuse unor extracții succesive. Extractele au fost filtrate și concentrate la 35˚C sub presiune redusă (Rotavapor Heidolph). Concentratul a fost recuperat în 6 și 10 ml metanol și depozitat la -20˚C până la analiză.

O cantitate de 25 µl de probă pregătită în prealabil a fost amestecată cu 1.8 ml apă distilată și 120 µl de reactiv Folin-Ciocâlteu într-un flacon din sticlă și s-a omogenizat. După 5 minute s-au adăugat 340 µl soluție 7.5% Na2CO3 în apă distilată, în scopul de a crea condiții bazice (pH ~10) pentru reacția Redox dintre compușii fenolici și reactivul Folin-Ciocâlteu. Probele au fost ținute la incubare timp de 90 de minute la temperatura camerei. Proba martor a fost metanolul (Mureșan A. 2014).

Conținutul total de polifenoli din pulpa fructelor, din semințe și din produsele finite a fost exprimat în echivalenți de acid galic, mg de GAE/ 100 g FW . Analizele au fost realizate în duplicat.

3.3.7. Determinarea capacității antioxidante

Principiul metodei:

Capacitatea antioxidantă a fost determinată prin evaluarea efectului de eliminare a radicalilor liberi (Free Radical Scavenging effect) asupra radicalului 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). Acest radical este utilizat pentru determinarea capacității compușilor de a inhiba radicalii liberi sau donorii de hidrogen și pentru evaluarea activității antioxidante. Această metodă se poate utiliza atât pentru probe solide sau lichide și nu este specifică pentru un anumit component ea aplicându-se pentru determinarea capacității antioxidante totale a probelor.

Mod de lucru:

Această determinare se bazează pe metoda propusă de Odriozola-Serrano et al. (2008). 100μl din extractul metanolic al probelor analizate a fost amestecat cu 3.9 ml soluție DPPH (0,025 g/l) și 90 μl de apă distilată. Amestecul a fost omogenizat corespunzător și ținut la întuneric pentru 30 minute. Absorbanța probelor a fost măsurată la 515 nm (UV-VIS 1700 Shimadzu) contra unui blank format din metanol. Rezultatele s-au exprimat ca și procente față de absorbanța soluției DPPH standard.

unde: RSA [%] – Radical Scavenging Activity;

ADPPH – absorbanța DPPH; AP – absorbanța probei.

3.4 Analiza senzorială a produsului

Analiza senzorială este o metodă excelentă pentru determinarea și aprecierea proprietăților organoleptice ale produsului. Pentru acestă analiză am aplicat testul preferențial cu scopul de a afla preferințele consumatorilor și gradul de acceptabilitate a produsului.

Acest test este un test de alegere forțată, eșantioanele se prezintă împreună iar consumatorul trebuie să aleagă produsul preferat. Un singur dezavantaj prezintă acest test, și acela că nu se determină în ce măsură le place produsul.

Deoarece este un test cantitativ, testul preferențial este destinat consumatorilor, aceștia reprezentând evaluatorii, care sunt degustători neintruiți. La începere testului, se distribuie fișa de analiză senzorială a produsului, iar pe urmă se duc produsele în fața acestora. După degustarea și completarea fișei de analiză, are loc înceierea acestui test, iar fișele se centralizează.

În ceea ce privește pregătirea eșantioanelor, acestea trebuie să fie codificate, cu coduri diferite, pot sa fie cifre cât și litere. Trebuie să fie identice din punct de vedere al aspectului, adică cantitatea să fie egală în fiecare recipient, pentru a nu induce în eroare evaluatorul.

Pregătirea probelor se face în altă încăpere față de cea în care o să se desfășoare testul.

Evaluatorilor trebuie să le oferim un timp suficient pentru a percepe diferențele între probe, aceștia o să aibă nevoie de pauze scurte, aproximativ 2 minute între probe, iar în aceste pauze sunt sfătuiți să consume produse neutralizante pregătite de către organizatorii testului.

La interpretarea rezultatelor, se numără rezulatatele și se realizează un clasament. Tot aici putem să aflăm ce le-au placut cel mai mult la proba preferată și ce ar adăuga sau ar schimba la ea( Fig 3.14.).

Fig 3.14. Fișa de evaluare

(Sursa: foto original)

Capitolul 4

REZULTATE ȘI DISCUȚII

4.1 Optimizarea parametrilor de prăjire

Primele șarje de prăjire au fost la o temperatură mai mică, începând de la 120⁰C, însă nu a fost suficient. Am urcat temperatura peste 220⁰C și timpul care a depășit 10 minute a dus la corbonizarea probelor. La acestă temperatură chiar și un minut în plus la etuvă duc la carbonizarea miezului de ghindă. După mai multe încercări am urcat temperatura pana la 220⁰C fiind foarte atentă la timp. Am obținut 3 probe la timpi și temperatură diferită. În tabelul preliminar de mai jos (Tabelul 4.1. ) am ales timpul și temperatura de prăjire a miezului de ghindă.

Tabelul 4.1

Tabel preliminar pentru alegerea temperaturii si timpului de prăjire a ghindelor

Prăjirea ghindelor este un proces prin care gustul caracteristic, aroma și buchetul final al fructelor de stejar este dezvoltat. În momentul prăjirii aceste fructe își schimbă culoarea pe măsură ce absorb căldura, mai întâi sunt slab colorate, acestă nuanță se intensifică odată cu timpul de prăjire, ajungând în final la o culoare închisă și în același timp ele scad în greutate ( Tabelul 4.3)

Pe lângă optimizarea parametrilor de prăjire am realizat un mic studiu în ceea ce privește modificarea culorii ghindelor ( Tabelul 4.2).

Tabelul 4.2

Timpul în care se modifică culoarea ghindelor.

Tabelul 4.3

Pierderi în urma prăjirii

4.2 Studiul compozițiilor și a tehnologiei de infuzie

În urma prăjirii miezului de ghindă, la temperaturile si timpii menționați mai sus in subcapitolul 4.1, am obținut cele 3 probe care diferă atât prin aromă, culoare, miros și gust.

Tehnologiile de infuzie pe care le-am realizat au fost atât la Ibrick, cât și la diferite esppressoare. După etapa de prăjire a urmat o răcire în prealabil, urmând apoi măcinarea lor, proces ce l-am realizat manul cu mojarul. Acestă pudră obținută am utilizt-o pentru obținerea băuturii prin toate tehnicile de infuzie, însă prin Espressorul pentru aragaz, prezentat în capitolul 3, s-a obținut băutura cea mai aromată și mai apropiată de cafea.

4.3 Rezultate privind analizele fizico-chimice

4.3.1 Determinare umidității prin uscare la etuvă

Acestă determinare am realizat-o urmând modul de lucru prezentat la capitolul 3. Am obținut următoarele valori prezentate în tabelul de jos ( Tabelul 4.4 ).

Tabelul 4.4

Tabel rezultate umiditate

După cum putem observa ghinda crudă prezintă umiditatea cea mai ridicată, iar procentul cel mai scăzut il are ghinda prăjită la 200⁰C timp de 20 de minute.

Fig 4.1. Determinara umidității

(Sursa: foto original)

4.3.2 Determinarea substanțelor minerale- cenușă

Rezultatele obținute la acestă determinare sunt prezentate în tabelul de mai jos (Tabelul 4.5).

Tabelul 4.5

Tabel rezultate pentru cenușă

Figura 4.2. Determinarea conținutului în cenusă

(Sursa: foto original)

După cum putem observa în tabelul de mai sus, conținutul în substanțe minerale este aproximativ egal între proba din ghinda crudă și cea prăjită, diferențele fiind foarte mici.

4.3.3 Rezultate privind conținutului de amidon prin metoda polarimetrică EWERS(ISO 10520:1997)

Rezultatele privind conținutul în amidon a ghindei crude este prezentată în tabelul de mai jos( Tabelul 4.6).

Tabelul 4.6

Tabel cu conținutul în amidon

După cum putem observa avem un conținut foarte ridicat în amidon.

Fig 4.3. Citire la polarimetru

( Sursa: foto original)

4.3.4 Rezultate privind conținutului de grăsime prin extracție cu solvent- în aparatul SOXHLET

Conținutul de grăsime determinat în laborator este prezentat în tabelul de mai jos( Tabelul 4.7).

Tabel conținut de grăsime Tabel 4.7

Fig 4.4. aparatul SOXHLET

( Sursa: foto original)

4.3.5 Rezultate privind conținutul proteinei brute

Tabel- conținut în proteină brută Tabel 4.8

Conținutul în proteină brută este relativ semnificativ, atât la ghinda prăjită cât si la cea crudă.

Fig 4.5. Determinare conținutului de proteină brută

( Sursa: foto original)

4.3.6 Rezultatele privind conținutul în polifenoli

Rezultatele sunt prezenatate în figura ce urmează( Figura 4.6).

Figura 4.6. Reprezentarea grafică a conținutului în polifenoli

(Sursa: foto original)

După cum putem oberva din garfic, conținutul în polifenoli, scade odată cu creșterea temperaturii de prăjire. Conținutul cel mai ridicat în prezintă ghinda crudă, iar cel mai scăzut ghinda prăjită la temperatura cea mai ridicată.

Figura 4.7. Determinarea conținutului în polifenoli

(Sursa: foto original)

4.3.7 Determinarea capacității antioxidante

Rezultatele acestei determinări sunt prezentate în graficul de mai jos ( Figura 4.8.).

Figura 4.8. Reprezentarea grafică a capacității antioxidante

(Sursa: foto original)

Capacitatea antioxidantă a ghindelor, atât a celor crude cât și a celor prăjite, după cum putem observa este foarte rdicată. Diferențele sunt foarte mici între proba neprăjită și cele prăjite.

4.4 REZULTATE PRIVIND EVALUAREA PROPRIETĂȚILR SENZORIALE

Rezultatele testului se află în graficul de mai jos ( Fig 4.9.).

Fig 4.9. Clasament pentru cea mai apreciată băutură.

(Sursa: foto original)

NFV-200⁰C- 20 minute

RCS-220⁰C-10 minute

TDL-180⁰C- 25 minute

În urma interpretării acetui clasament, putem să obervăm preferințele consumatorilor, pe primul loc fiind clastată băutura obținută la 200⁰C- 20 minute, urmată de cea la 220⁰C-10 minute și cea ultimul loc fiind obținută din ghinda prăjită la 180⁰C- 25 minute.

La întrebarea dacă ar consuma acest produs 98 % au răspuns afirmativ. Cei mai mulți au apreciat aroma specifică dar și gustul puternic amărui.

Fig 4.10. Desfășurarea testului preferențial

(Sursa: foto original)

Capitolul 5

CONCLUZII GENERLE ȘI PERSPECTIVE

5.1 Concluzii

1.S-au optimizat parametrii de prăjire a ghindei, poate înlocui cafeaua deoarece proprietățiile(aromă și gust) acestei băuturi funcționale sunt similare cu cele a cafelei.

2. S-a obținut o băutură inovativă din ghinde, cu un conținut ridicat în principii biologic active.

3. S-au realiazat determinări fizico-chimice caracteristice.

4. S-a determinat conținutul în polifenoli și capacitatea antioxidantă.

5. Și nu in ultimul rând s-a constatat gradul de acceotabilitate si apreciere a noului produs.

BIBLIOGRAFIE

Dumitru Zaharia, 1998, Arboricultură ornamentală, Editura TRIADE, Cluj-Napoca;

Laura Stan, Crina Carmen Mureșan, 2015, Analiza senzorială a alimentelor, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca;

Sevastița Muste, Mureșan Crina, 2011, Controlul calității materiilot prime de origine vegetlă, caiet de lucrări practice, editura Risoprint, Cluj-Napoca;

Ana F. Vinha, Joao C. M. Barreira, Anabela S.G. Costa, and M. Beatriz P. P. Oliveira, 2016, A New Age for Quercus spp. Fruits: Review on Nutritional and Phytochemical Composition and Related Biological Activities of Acorns, pag 416-423;

ROY L. KIRKPARICK , PETER J. PEKINS, 2001, Nutritional Value of Acorns for Wildlife, pag 173-181;

S. Rakic´, D. Povrenovic, V. Tesˇevic, M. Simic, R. Maletic, 2005, Oak acorn, polyphenols and antioxidant activity in functional food, pag 416-423;

Sveto Rakic´ , Silvana Petrovic´, Jelena Kukic´, Milka Jadranin, Vele Tesˇevic´, Dragan Povrenovic´, Slavica Sˇiler-Marinkovic´, 2007, Influence of thermal treatment on phenolic compounds and antioxidant properties of oak acorns from Serbia, pag 947-978;

Afazal-Raffi Z, Dodd RS, Pelleau Y., 1992, Mediterranean evergreen oak diversity: morphological and chemical variation of acorns, pag 66-70;

Aguilera JF, Nieto R, Rivera M, Garcia MA., 2002, Amino acid availability and energy value of acorn in the Iberian pig, pag 39-70;

Bainbridge DA, 2001, Acorns as food: history, use, recipes, and bibliography. Calif., U.S.A.: Sierra Nature Prints;

Brigelius-Flohe R, Traber MG, 1999, Vitamin E: function and metabolism. ´ FASEB J 13:1145–55.

Cantos E, Esp´ın JC, Lopez-Bote C, de la Hoz L, Ord ´ o´nez JA, ˜ Tomas-Barber ´ an FA, 2003, Phenolic compounds and fatty acids from acorns ´ (Quercus spp.), the main dietary constituent of free-ranged Iberian pigs. J Agric Food Chem 51:6248–55.

Carocho M, Ferreira ICFR, 2013, A review on antioxidants, prooxidants and related controversy: natural and synthetic compounds, screening and analysis methodologies and future perspectives). Food Chem Toxicol 51:15–25;

Charef M, Mohamed Y, Saidi M, Stocker P., 2008, Determination of the fatty acid composition of acorn (Quercus), Pistacia lentiscus seeds growing in Algeria. J Am Oil Chem Soc 85:921–4;

Gea-Izquierdo G, Canellas I, Montero G., 2006, Acorn production in Spanish holm oak woodlands. Forest Syst 15:339–54;

Darlington LG, Stone TW., 2001, Antioxidants and fatty acids in the amelioration of rheumatoid arthritis and related disorders. Br J Nutr 85:251–69;

Correia PR, Leitao AE, Beir ˜ ao-da-Costa ML., 2009, Effect of drying ˜ temperatures on chemical and morphological properties of acorn flours. Intl J Food Sci Technol 44:1729–36;

***, https://upload.wikimedia.org;

***, https://www.google.ro;