Μια νέα, πρόσφατη μελέτη που μας έρχεται από την κοντινή Ρουμανία, έχει ως στόχο την αξιοποίηση των υποπροϊόντων της βιομηχανίας επεξεργασίας των μήλων, και συγκεκριμένα τη χρήση τους ως συστατικό στην ζύμωση προζυμιού.
Η σπατάλη τροφίμων και τα υποπροϊόντα αποτελούν σοβαρό παγκόσμιο πρόβλημα, ιδίως σε πολλές ανεπτυγμένες χώρες. Επιπλέον, η ζήτηση τροφίμων έχει αυξηθεί λόγω της αστικοποίησης, της αύξησης του πληθυσμού και της αύξησης του εισοδήματος και η επίτευξη της βιωσιμότητάς παραμένει μακροπρόθεσμα μια σημαντική παγκόσμια πρόκληση.
Οι καινοτομίες πλέον κυμαίνονται από την παραγωγή τροφίμων, τη χρήση γης και τις εκπομπές αερίων, μέχρι τη βελτίωση της διατροφής και της διαχείρισης των αποβλήτων.
Τα μήλα (Malus sp.) είναι από τα πιο δημοφιλή φρούτα στον κόσμο. Η παγκόσμια παραγωγή ξεπέρασε τα 87 εκατομμύρια τόνους το 2019 σε σύγκριση με το 1990, όπου παρήχθησαν λίγο πάνω από 47 εκατομμύρια τόνους και αναμένεται να παρουσιάσει συνεχή αύξηση τα επόμενη έτη. Σε περίπτωση που η παραγωγή και η κατανάλωση μήλων παρουσιάζουν την ίδια τάση και συνεχή ανάπτυξη, θα αυξηθεί κατά 16%, πάνω από 14,17 εκατομμύρια τόνους, έως το 2030.
Η βιομηχανία χυμού μήλου αποτελεί μια από τις πιο ανησυχητικές βιομηχανίες, της οποίας η παραγωγή έχει ως αποτέλεσμα τεράστιο όγκο αποβλήτων, λαμβάνοντας υπόψη ότι ετησίως η εισροή πρώτων υλών σε φρέσκα μήλα φτάνει τα 12 εκατομμύρια τόνους, το 20-35% των οποίων (ως ποσοστό του βάρους φρέσκων φρούτων μήλου) μένει ως υπόλειμμα μήλου (AP). Αντίθετα, το χαμηλό κόστος και η υψηλή αφθονία αυτών των αποβλήτων αναδεικνύουν τις οικονομικές προοπτικές των δυνητικά πολύτιμων συστατικών του.
Το υπόλειμμα των μήλων, ή apple pomace (AP) είναι το συμπιεσμένο υποπροϊόν που λαμβάνεται μετά την επεξεργασία μήλου, συμπεριλαμβανομένου του χυμού, του μηλίτη, του κρασιού, του αποσταγμένου οινοπνευματικού προϊόντος, της κατασκευής ξιδιού και των βιομηχανικών διεργασιών ζελέ.
Διάφορες τεχνολογίες εφαρμόζονται στα φρούτα μήλου που επηρεάζουν τη σύνθεση των υποπροϊόντων και τελικά τη σύνθεση του προϊόντος. Κατά τη διάρκεια της παρασκευής χυμών και μηλίτη, οι διαδικασίες μπορεί να διαφέρουν από τη μία εταιρεία στην άλλη. Το σύστημα συνεχούς συμπίεσης είναι το πιο εφαρμοσμένο στο βιομηχανικό χυμό φρούτων, αλλά στις μικρές επιχειρήσεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα ασυνεχές κάθετο υδραυλικό πιεστήριο.
Το στερεό υπόλειμμα αντιπροσωπεύει το 20-35% του βάρους των φρέσκων φρούτων μήλου. Ως εκ τούτου, το υπόλειμμα αποτελείται από ένα μείγμα φλούδας, πυρήνα, σπόρων, κάλυκα, στελέχους και πολτού.
Η σύνθεση των AP αποτελείται από 94,5% σάρκα και φλοιό, 4,1% σπόρους και 1,1% στελέχη φρούτων. Αντίθετα, οι σπόροι μήλων περιέχουν πρωτεΐνες και έλαια σε τεράστιες ποσότητες, αντίστοιχα, έως 49,5 και 24%. Επιπλέον, οι σπόροι μήλων περιέχουν μια κυανογόνο γλυκοσίδη, την αμυγδαλίνη, η αποικοδόμησή της οποίας με β-γλυκοσιδάση που υπάρχει φυσικά στο ανθρώπινο έντερο μπορεί να οδηγήσει σε σχηματισμό κυανίου, προκαλώντας σοβαρή τοξικότητα στον ανθρώπινο οργανισμό.
Παλαιότερη μελέτη έχει ποσοτικοποιήσει την περιεκτικότητα σε αμυγδαλίνη σπόρων από 15 ποικιλίες μήλων και αποκάλυψε ότι κυμαινόταν από 1 έως 4 mg/g. Το ίδιο, επειδή το σημείο βρασμού του υδροκυανίου είναι 26°C, εύκολα εξατμίζεται κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας τροφίμων.
Ωστόσο, το σημαντικό συστατικό των AP αποτελούν οι διαιτητικές ίνες, που κατέχει περίπου 65% του ξηρού βάρους. Η αδιάλυτη ίνα αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο ποσοστό Δ.Ι. σε όλο το υπόλειμμα. Η κυτταρίνη είναι ένα βασικό κλάσμα των συστατικών, που κατέχει το 43% των υπολειμμάτων μήλου, ενώ η ημικυτταρίνη είναι η δεύτερη πιο σημαντική ίνα στο AP (19,9-32,2%). Οι φαινολικές ενώσεις συγκεντρώνονται στους σπόρους και τα υποπροϊόντα φλούδας.
Χρησιμοποιώντας τη σύγχρονη διαχείριση των AP, η ολοκληρωμένη γνώση σε καινοτόμες ζυμώσεις καταδεικνύει ευκαιρίες για τη μείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος και την ενσωμάτωσή τους σε μια κυκλική οικονομία. Με αυτή τη συσχέτιση, η ενσωμάτωση του αλευριού από AP κατά τη διάρκεια της ζύμωσης προζυμιού, αυξάνει τη θρεπτική αξία, επισημαίνοντας μια νέα προσέγγιση που θα μπορούσε να καθοδηγήσει καινοτόμα ζυμωμένα τρόφιμα.
Στη συγκεκριμένη μελέτη, το αλεύρι σίτου (WF) και το αλεύρι AP αναμίχθηκαν σε διαφορετικές αναλογίες, ενυδατώθηκαν με νερό (1:1 w/v) και ζυμώθηκαν χρησιμοποιώντας μια επιλεκτική καλλιέργεια του Fructilactobacillus florum DSM 22689 και ζύμη αρτοποιίας (ενιαία και συν-καλλιέργεια).
Η ζύμωση του προζυμιού παρακολουθήθηκε και αναλύθηκε για 72 ώρες. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το AP μπορεί να είναι μια σημαντική πηγή οργανικών οξέων και ζυμώσιμων σακχάρων που αυξάνουν τη θρεπτική αξία του προζυμιού. Συγκεκριμένα, η προσθήκη αλευριού AP στο WF είχε θετική επίδραση, ειδικά στις ζυμώσεις με 95% WF και 5% AP, κυρίως στη ζύμωση συν-καλλιέργειας.
Στην Ευρώπη, παράγονται πάνω από 17 εκατομμύρια τόνοι μήλων κάθε χρόνο και η Πολωνία, η Ιταλία και η Γαλλία είναι οι σημαντικότεροι παραγωγοί. Μια τόσο μεγάλη ποσότητα μπορεί να είναι μια πραγματική πρόκληση για τη διαχείριση των υποπροϊόντων μήλου.
Μια λύση για τη διαχείριση του AP είναι να ενσωματωθεί απευθείας σε διαφορετικά προϊόντα. Για παράδειγμα, μελέτη έδειξε πως η προσθήκη AP σε ποσοστό 5%, 10%, ή 15%, στην παρασκευή κέικ δεν απαιτεί την προσθήκη άλλων αρωματικών συστατικών, καθώς τα κέικ που παρασκευάζονται με AP είχαν ευχάριστη φρουτώδη γεύση. Η προσθήκη 5 και 20% σκευάσματος σπόρων μήλου χωρίς λίπος στη συνολική ποσότητα αλευριού σίτου (WF) αύξησε σημαντικά την περιεκτικότητα σε αδιάλυτες ίνες και πρωτεΐνες στα δείγματα ψωμιού.
Επιπλέον, το αυξανόμενο ενδιαφέρον των καταναλωτών για τα προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση έχει οδηγήσει στην εμφάνιση ορισμένων νέων τροφίμων, συμπεριλαμβανομένων των υποπροϊόντων/της εμπλουτισμένης με απόβλητα ζύμωσης προζύμι. Τα βακτήρια γαλακτικού οξέος (LAB) κυριαρχούν συνήθως στις καλλιέργειες του προζυμιού σε συμβιωτικό συνδυασμό με ζυμομύκητες. Ο εμπλουτισμός της ζύμωσης προζυμιού με διαφορετικά υποπροϊόντα/απόβλητα αυξάνει την πεπτικότητα των πρωτεϊνών και την ολική διαλυτή/αδιάλυτη περιεκτικότητα σε ίνες, μειώνει τον γλυκαιμικό δείκτη των τροφίμων και βελτιώνει τη βιοδιαθεσιμότητα των μετάλλων.
Η ποιότητα και η σταθερότητα του τελικού προϊόντος είναι συνήθως μεταβλητές, λόγω των ανεξέλεγκτων μη αποστειρωμένων συνθηκών ζύμωσης ή του υποστρώματος που χρησιμοποιείται. Η εφαρμογή καθορισμένων καλλιεργειών εκκίνησης είναι μία από τις προσεγγίσεις που θα μπορούσαν να βελτιώσουν τις τεχνολογίες και να διασφαλίσουν τη συνέπεια της ποιότητας εκκίνησης.
Συνεπώς είναι πολύ σημαντική η αξιοποίηση των AP, με μια τεχνική που να τα ενσωματώσει σε μια συνεχή ροή βιοτεχνολογικών διεργασιών τροφίμων. Για το λόγο αυτό έγινε ενσωμάτωση της απόδοσης του παραδοσιακού προζυμιού, εμπλουτισμένου με AP και ζυμωμένο από ένα εκλεκτικό LAB και ζύμη (μονο-και συν-καλλιέργειες).
Η χρήση αγροβιομηχανικών υποπροϊόντων θα μπορούσε να εξασφαλίσει μια πρόσθετη πηγή εισοδήματος και, ταυτόχρονα, να συμβάλει στη μείωση του προβλήματος της διάθεσης υποπροϊόντων και στην αύξηση του διατροφικού προφίλ των προϊόντων διατροφής που έχουν υποστεί ζύμωση. Ωστόσο, υπάρχουν περιορισμένες πληροφορίες σχετικά με τη δυνατότητα χρήσης αυτού του συγκεκριμένου υποπροϊόντος σε διάφορες διαδικασίες ζύμωσης.
Τα αποτελέσματα της έρευνας, έδειξαν πως το αλεύρι AP είχε θετική επίδραση στη βιωσιμότητα των κυττάρων, με συνεχή ανάπτυξη, ειδικά στις ζυμώσεις με 95% WF και 5% AP. Δεύτερον, τα APs είναι μια πλούσια πηγή γλυκόζης και φρουκτόζης, μια φθηνή πηγή υδατανθράκων για LAB και ζυμομύκητες. Τρίτον, το AP περιέχει σημαντικές ποσότητες οργανικών οξέων όπως οξαλικό οξύ, μηλικό οξύ και κιτρικό οξύ.
Τα αποτελέσματα που αναφέρονται στη συγκεκριμένη μελέτη, αναμένεται να βοηθήσουν τις βιομηχανίες επεξεργασίας τροφίμων θα διαχειριστούν καλύτερα το υποπροϊόν και τα απόβλητά του (π.χ. ενσωμάτωση υποπροϊόντων στα τρόφιμα για την αύξηση της διατροφικής αξίας), αποφεύγοντας έτσι ένα περιβαλλοντικό πρόβλημα που αυξάνεται συνεχώς.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την μελέτη, πατήστε εδώ
Ακολουθήστε το Cibum 
