Rolnictwo, leśnictwo i rybactwo, nauki weterynaryjne

Technologia mikrofalowa poprawia właściwości produktów na bazie winogron

W ramach projektu WINESENSE udało się opracować nowy sposób ekstrakcji składników z wytłoczyn winogron pozwalający uzyskać wyższą zawartość polifenoli w produkcie końcowym. Konsorcjum już pracuje nad produktami możliwymi do wykorzystania w przemyśle kosmetycznym.

Oprócz samych owoców i wina wytwarzanego w drodze ich fermentacji, winogrona – a zwłaszcza ich zwarte w nich polifenole – przedstawiają sporą wartość dla przemysłu spożywczego, farmaceutycznego i kosmetycznego. Partnerzy projektu WINESENSE (Research on extraction and formulation intensification processes for natural actives of wine) mają nadzieję wykorzystać ten potencjał poprzez udoskonalony proces bazujący na mikrofalowej ekstrakcji bez udziału rozpuszczalnika, wspomaganej ekstrakcji mikrofalowej (MAE) oraz technikach emulsyfikacji matrycowej łączących wysokie ciśnienie i działanie nierozpuszczalników.

Prof. Maria José Concero Alonso, koordynatorka projektu, omawiała jego wyniki jeszcze przed konferencją zamykającą, która miała miejsce w czerwcu 2017 r.

Jakie są główne wady aktualnych procesów ekstrakcji?

Jednym z podstawowych niedostatków procesu ekstrakcji substancji naturalnych jest rozpad aktywnych składników z powodu oddziaływania wysokiej temperatury oraz długiego czasu trwania ekstrakcji. Właściwości produktów naturalnych, na przykład zawartość antyoksydantów, naturalny kolor czy smak, w dużej mierze są tracone.

W jaki sposób projekt WINESENSE rozwiązuje te problemy?

Uczestnicy projektu WINESENSE opracowali sposób na zintensyfikowanie procesu, co znacznie skraca czas jego trwania. Nasza technologia mikrofalowa pozwala uzyskiwać bardziej selektywne wyciągi w zaledwie kilka minut.

Dodatkowo zastosowane przez nas metody intensyfikacji zwiększają jakość produktu końcowego. Techniki emulsyfikacji matrycowej z użyciem wysokiego ciśnienia i nierozpuszczalników pozwalają uzyskać ekstrakty o wysokiej jakości. Spreparowanie antyoksydantów nierozpuszczalnych w wodzie w biopolimerach otworzyło nowe możliwości wykorzystania nierozpuszczalnych polifenoli w produktach spożywczych i kosmetycznych.

Co trzeba było zrobić, aby udoskonalić ekstrakcję polifenoli?

Zastosowanie technologii mikrofalowych do ekstrakcji polifenoli z wytłoczyn winogronowych zwiększa ilość polifenoli, a w szczególności antocyjanów i flawonoidów, w wyciągu. Antocyjany łatwo rozkładają się w polifenolach a skrócenie czasu ekstrakcji do 2 minut pozwala uniknąć tego rozpadu.

Ponadto skrócenie czasu przebywania w reaktorze zmniejsza stężenie cukrów przenikających z wytłoczyn do ekstraktu, co pozwala wyeliminować kolejny etap obróbki końcowej, jakim jest frakcjonowanie cukrów. Ekstrakty mikrofalowe cechują się wyższą zawartością antyoksydantów, głównie tych łatwo rozkładalnych.

Jakie są najważniejsze osiągnięcia tego projektu?

Dzięki uzyskanym wynikom udało nam się uzyskać grant z funduszy regionalnych (Castilla y León Equipment Funding) na opracowanie technologii ciągłego ogrzewania mikrofalowego umożliwiającej ekstrahowanie polifenoli z rolniczych produktów ubocznych.

Współpraca z elektrotechnicznym zespołem badawczym prof. Monzo, z Politechniki Cartagena (Hiszpania), pozwoliła opracować ciągłą mikrofalę o wydajności absorpcji energii na poziomie 98% i doskonałej jednorodności grzewczej. Tak bardzo wysoka wydajność energetyczna minimalizuje zużycie energii elektrycznej, co z kolei pomoże w komercjalizacji produktów ekstrakcji mikrofalowej.

Jakiego rodzaju produkty mogą znaleźć uznanie na rynku? Jakie korzyści zapewnią?

Podam dwa przykłady z branży kosmetycznej: Koncentrat kwercetyny (zawartość kwercetyny 1800 ppm), w którym kapsułkowana kwercetyna zamknięta jest mikrocząstkowych liposomach z naturalnej lecytyny. W takiej postaci kwercetyna o wiele lepiej przenika przez warstwy skóry. Powstaje wyłącznie ze składników naturalnych drogą emulsyfikacji matrycowej, w której jako nierozpuszczalnik wykorzystywana jest woda pod ciśnieniem. Ta technologia umożliwia skuteczne kapsułkowanie związków i nie wymaga kosztownych urządzeń, Dlatego może być wykorzystywana przez niewielkie przedsiębiorstwa wytwarzające kosmetyki naturalne.

Partner projektu WINESENSE, IBET z Portugalii, bada ekstrakty polifenoli w białkach spożywczych wykorzystując komórki nabłonkowe in vitro celem opracowania nowych kosmetyków naturalnych.

Z jakimi opiniami sektora przemysłowego spotkał się Pan do tej pory?

Wyniki projektu zostaną przedstawione podczas cyklu warsztatów WINESENSE School organizowanych przez partnera projektu WINESENSE, firmę Matarromera Company, w Valbuena de Duero (Hiszpania) w dniach 21-22 czerwca 2017 r. W wydarzeniu tym weźmie udział wiele firm i badaczy. Ribera de Duero to jedna z najbardziej znanych winnic i wytwórni win w Hiszpanii.

Kiedy pierwsze produkty handlowe pojawią się na rynku?

My jesteśmy już gotowi, teraz piłka po stronie branży!

WINESENSE
Dofinansowanie z FP7-PEOPLE
strona projektu w serwisie CORDIS

data ostatniej modyfikacji: 2017-08-10 17:15:01



Przegląd uczelni
w Polsce
Polskie uczelnie w obrazach
miniatura Gala absolwenta 2016 - 08
miniatura
miniatura