Hírek

A kutatók a bevezetőjükben kiemelik, hogy az agrár-élelmiszeriparból származó melléktermékek és hulladékok hasznosítása fenntartható megközelítést jelent a körforgásos gazdaság keretein belül, mely az európai zöld megállapodás és az ökológiai átmenet alapja. Az Európai Unió az élelmiszer-pazarlás csökkentését javasolja, de ha ez nem lehetséges, akkor ezen hulladékoknak az emberi fogyasztásra való átirányítása javasolt. A kenyér és a pékáruk a világ leginkább kidobott élelmiszerei közé tartoznak. Magas glükóztartalmú hulladéknak tekinthetők; azonban nincs olyan kutatás, amely megvizsgálná a kenyérhulladék hidrolízisének lehetséges felhasználását, figyelembe véve, hogy ez a megközelítés a keményítő izolálásának, tisztításának és zselatinizálásának költségeit is megkerülheti. Sigüenza-Andrés és munkatársai [1] a kenyérhulladék egyidejű hidrolízisét tanulmányozta α-amiláz és glükoamiláz segítségével; ez a kutatás cseppfolyósítást és cukrosítást egyszerre végez. Ezt az eljárást egy hagyományos szekvenciális hidrolízissel hasonlították össze. A szerzők kimutatták, hogy az egyidejű eljárással előállított sűrű folyadék hozama nagyobb, mint a szekvenciális hidrolízissel nyert, és csökkentheti az időt és az energiát is. Kifejezetten a hulladék étolajok biológiai lebomlásához kapcsolódóan nagyszabású bioremediációs alkalmazások fejlesztésére vonatkozóan készültek tanulmányok. Zahri és munkatársai [2] a hulladék repceolaj és a tiszta repceolaj lebomlását tanulmányozta natív antarktiszi talajbaktériumok csoportja segítségével. Zahri és munkatársai [3] azt is megerősítették, hogy az antarktiszi talajbaktérium-csoport képes biológiailag lebontani a repceolajat. Ezenkívül kinetikai vizsgálatokat végeztek annak vizsgálatára, hogy a talajbaktérium-csoport képes-e biológiai lebomlási folyamaton keresztül biológiai felületaktív anyagokat termelni. A kinetikai elemzésekhez másodlagos matematikai egyenleteket választottak (Monod, Haldane stb.). A biológiai felületaktív anyag termelését előzetes szűrővizsgálattal igazolták, további optimalizálással válaszfelületi módszertannal. A közelmúltban végzett tanulmányok kimutatták, hogy a melléktermékek és a hulladékok jelentős forrásai a bioaktív vegyületeknek, amelyek szelektíven extrahálhatók és újra bevihetők az élelmiszerláncba funkcionális élelmiszerek előállításához és/vagy táplálékként forgalmazhatók.

Innovatív technikákat is teszteltek a hagyományos extrakciós rendszerekkel összehasonlítva. Az ultrahangos feldolgozás nagy lehetőségeket rejt magában az élelmiszer- és mezőgazdasági hulladékok hozzáadott értékű termékekké történő átalakítására. Wu és munkatársai [4] az ultrahang mint zöld technológia használatát tárgyalta, összehasonlítva a hagyományos kémiai extrakciós/feldolgozási módszerekkel. Összefoglalták a legújabb fejleményeket és a bennük rejlő jövőbeli lehetőségeket, mint energiahatékony módszereket az élelmiszer- és mezőgazdasági hulladék hozzáadott értékű termékekké történő átalakítására. Ráadásul Mrkonjić és munkatársai [5] bebizonyították, hogy a mikrohullámmal segített extrakció hatékony módszer biológiailag aktív vegyületek élelmiszer-hulladékból való kivonására. Ezek a szerzők ezt a technikát különösen a mezei kakukkfű gyógynövénypor feljavítására alkalmazták, amely a természetes antioxidánsok nagy értékű forrása, és amely nagy potenciállal rendelkezik a további felhasználásra az ipar különböző ágaiban. Aubourg és munkatársai [6] kimutatták az etanol tartalmú zöld rendszerek alkalmasságát bioaktív lipid vegyületek kinyerésére a tintahal melléktermékeiből.

Az élelmiszerekkel és kapcsolódó területekkel kapcsolatos kutatásoknak ki kell terjedniük a fenntarthatóságra, és ösztönözniük kell ennek bevezetését az élelmiszer-rendszerek gyártásába a biztonságos termékek előállítása érdekében, csökkentett tartósítószer-használattal. E tekintetben ígéretes eredményekről számoltak be Panitsa és munkatársai [7] a narancslé előállítása során a narancs gyömölcshúsból származó csöves cellulózba ágyazott nátrium-benzoát korlátozott felhasználásával kapcsolatban. Ez a rendszer képes volt meggátolni a romlást okozó mikroorganizmusok szaporodását, számukat is érdemben csökkentette (élesztőgombák és tejsavbaktériumok).

A zöldségfeldolgozás melléktermékei minden évben nagy mennyiségben keletkeznek, mind a zöldségtermesztés, mind a feldolgozás során. Az élelmiszer-melléktermékek élelmiszerként vagy élelmiszer-összetevőként történő felhasználásával kapcsolatban kritikus és döntő szempont az illetékes kormányzati szervek jóváhagyása. Az Európai Unióban az új élelmiszereket (azaz az 1997 előtt nem forgalmazott élelmiszereket) forgalomba hozataluk előtt jóváhagyni kell (biztonsági és toxikológiai szempontok miatt).

Egyes növényi melléktermékekről, például a kakaóhüvelyhéjról is bebizonyosodott, hogy új összetevők lehetnek a húskészítmények technológiai paramétereinek, funkcionális jellemzőinek és stabilitásának javítására. Delgado-Ospina és munkatársai [14] különböző mennyiségű kakaóhüvelylisztet adtak hozzá a keményítő helyettesítésére a frankfurti virsli formálásához. A texturális tulajdonságok és az érzékszervi jellemzők érintettek, bár ezeknek a mintáknak a víztartalma, keménysége és tapadása magasabb volt, míg ruganyosságuk csökkent. Összességében az újonnan összeállított termékek dúsított élelmi rostokat és bioaktív vegyületeket tartalmaztak, valamint magas vízoldható pektintartalommal bírtak. A méhek által gyűjtött virágpor természetes növényi származék, amely kiegyensúlyozott, funkcionális és egészséges tápláléknak tekinthető. Csak kevés tanulmány létezik erről a természetes termékről. Gonçalves és munkatársai [15] kibővítették a portugáliai Abrantesből származó többvirágú méhek pollenének eddig ismert összetételét és fenolos profilját, valamint antioxidáns és antidiabetikus tulajdonságait. Ezek az eredmények hozzájárultak ahhoz, hogy mélyebb ismereteket szerezzenek a lehetséges egészségjavító hatásokról új gyógyszerkészítmények, táplálék- és étrend-kiegészítők kifejlesztéséhez.

A melléktermékek hasznosítása mind környezetvédelmi, mind gazdasági szempontból fenntartható módszer. Ezen túlmenően ezek a mátrixok gazdagok biológiailag aktív vegyületekben, amelyek pozitív hatással vannak az állati eredetű termékek minőségi tulajdonságaira, valamint az állatok jóllétére. A pázsitfűvel etetett szarvasmarhák marhahús táplálkozási változatai széleskörűek, egyes pázsitfüves marhahúsok n-6:n-3 zsírsavaránya lényegesen magasabb, mint a gabonaszemcsés marhahúsé. Krusinski és munkatársai [16] az általánosan használt kiegészítő takarmányok hatását vizsgálták a pázsitfüves marhahús táplálkozási profilja tekintetében. Egyre nagyobb az érdeklődés a pázsitfűvel táplált szarvasmarhák marhahús-melléktermékek alkalmazása iránt a tojások tápanyagprofiljának növelésére az Egyesült Államok helyi legeltetési rendszereiben [17]. Egy másik fontos szempont a hulladék felhasználása a tej és az abból származó tejtermékek minőségének javítására. A szőlőtörköly bevitele a tejelő kérődzők étrendjébe számos előnnyel járt, különösen a tej és a sajt zsírsavprofilja tekintetében. Bennato és munkatársai [18] kimutatták, hogy a szőlőtörköllyel történő étrend-dúsítás nem befolyásolta a juhtej hozamát és kémiai összetételét. Ezenkívül az étrend nem befolyásolta az összes fenolos vegyületet és az antioxidáns aktivitást. A vizsgálat eredményei azt sugallják, hogy a szoptató anyajuhok takarmányába a szőlőtörköly 10%-a kerülhet be anélkül, hogy a tej bruttó összetételét módosítaná, miközben jelentős javulást idéz elő a zsírsavprofilban.

Végül a környezetbarát konténerek elterjedése világszerte növekszik. A környezetbarát csomagolóanyagok közé tartoznak a biológiailag lebomló és biomassza termékek, amelyek folyamatos fejlesztése folyamatban van. Lee és munkatársai [19] érdekes tanulmányt végeztek annak kiderítésére, hogy a sertés-zselatinból készült biológiailag lebomló tartály használható-e az iparban. A tárolóedényeket morfológiai, mechanikai és termikus tulajdonságok, valamint biológiai lebonthatóság szempontjából elemezték. A dióhéjpor növelte a keménységet, de lelassította a biológiai lebomlási folyamatot. Ez a tanulmány bemutatja a sertés-zselatinból készült biológiailag lebomló tárolóedények élelmiszer-csomagolásra való felhasználásának nagy lehetőségét.
Összefoglalva megállapítható, hogy megvalósítható és hatékony megoldások érhetők el az élelmiszer- és mezőgazdasági hulladékok számtalan alkalmazásba történő bevonásával. Ezek a témák világszerte elterjedtek lesznek a jövőbeli kutatásokban. Végül pedig nem feledkezhetünk meg a melléktermékek újraértékesítésének társadalmi-gazdasági előnyeiről sem. Nagy mennyiségük miatt önálló termelési láncnak kell tekinteni őket, amelyekből magas értéket lehet kinyerni.

Hivatkozások:
1.    Sigüenza-Andrés, T.; Pando, V.; Gómez, M.; Rodríguez-Nogales, J.M. Optimization of a Simultaneous Enzymatic Hydrolysis to Obtain a High-Glucose Slurry from Bread Waste. Foods 2022, 11, 1793. [Google Scholar] [CrossRef]
2.    Zahri, K.N.M.; Zulkharnain, A.; Fuentes, C.; Sabri, S.; Khalil, K.A.; Convey, P.; Ahmad, S.A. The use of response surface methodology as a statistical tool for the optimisation of the waste and pure canola oil biodegradation by Antarctic soil bacteria. Life 2021, 11, 456. [Google Scholar] [CrossRef]
3.    Zahri, K.N.M.; Khalil, K.A.; Gomez-Fuentes, C.; Zulkharnain, A.; Sabri, S.; Convey, P.; Lim, S.; Ahmad, S.A. Mathematical Modelling of Canola Oil Biodegradation and Optimisation of Biosurfactant Production by an Antarctic Bacterial Consortium Using Response Surface Methodology. Foods 2021, 10, 2801. [Google Scholar] [CrossRef]
4.    Wu, Y.; Yao, S.; Narale, B.A.; Shanmugam, A.; Mettu, S.; Ashokkumar, M. Ultrasonic Processing of Food Waste to Generate Value-Added Products. Foods 2022, 11, 2035. [Google Scholar] [CrossRef]
5.    Mrkonjić, Ž.; Rakić, D.; Takači, A.; Kaplan, M.; Teslić, N.; Zeković, Z.; Lazarević, I.; Pavlić, B. Polyphenols Recovery from Thymus serpyllum Industrial Waste Using Microwave-Assisted Extraction–Comparative RSM and ANN Approach for Process Optimization. Foods 2022, 11, 1184. [Google Scholar] [CrossRef]
6.    Aubourg, S.P.; Trigo, M.; González, M.J.; Lois, S.; Medina, I. Comparative Study of Bioactive Lipid Extraction from Squid (Doryteuthis gahi) by-Products by Green Solvents. Foods 2022, 11, 2188. [Google Scholar] [CrossRef]
7.    Panitsa, A.; Petsi, T.; Kandylis, P.; Kanellaki, M.; Koutinas, A.A. Tubular Cellulose from Orange Juice By-Products as Carrier of Chemical Preservatives; Delivery Kinetics and Microbial Stability of Orange Juice. Foods 2021, 10, 1882. [Google Scholar] [CrossRef]
8.    Tritsch, N.; Steger, M.C.; Segatz, V.; Blumenthal, P.; Rigling, M.; Schwarz, S.; Zhang, Y.; Franke, H.; Lachenmeier, D.W. Risk assessment of caffeine and epigallocatechin gallate in coffee leaf tea. Foods 2022, 11, 263. [Google Scholar]
9.    Lachenmeier, D.W.; de Rajcic, R.T.; Schwarz, S. An update on sustainable valorization of coffee by-products as novel foods within the European Union. Biol. Life Sci. Forum 2022, 6, 37. [Google Scholar]
10.    Steger, M.C.; Rigling, M.; Blumenthal, P.; Segatz, V.; Quintanilla-Belucci, A.; Beisel, J.M.; Rieke-Zapp, J.; Schwarz, S.; Lachenmeier, D.W.; Zhang, Y. Coffee Leaf Tea from El Salvador: On-Site Production Considering Influences of Processing on Chemical Composition. Foods 2022, 11, 2553. [Google Scholar] [CrossRef]
11.    Martuscelli, M.; Esposito, L.; Di Mattia, C.D.; Ricci, A.; Mastrocola, D. Characterization of Coffee Silver Skin as Potential Food-Safe Ingredient. Foods 2021, 10, 1367. [Google Scholar] [CrossRef]
12.    Martuscelli, M.; Esposito, L.; Mastrocola, D. The Role of Coffee Silver Skin against Oxidative Phenomena in Newly Formulated Chicken Meat Burgers after Cooking. Foods 2021, 10, 1833. [Google Scholar] [CrossRef]
13.    Lachenmeier, D.W.; Schwarz, S.; Rieke-Zapp, J.; Cantergiani, E.; Rawel, H.; Martín-Cabrejas, M.A.; Martuscelli, M.; Gottstein, V.; Angeloni, S. Coffee By-Products as Sustainable Novel Foods: Report of the 2nd International Electronic Conference on Foods—“Future Foods and Food Technologies for a Sustainable World”. Foods 2022, 11, 3. [Google Scholar] [CrossRef]
14.    Delgado-Ospina, J.; Martuscelli, M.; Grande-Tovar, C.D.; Lucas-González, R.; Molina-Hernandez, J.B.; Viuda-Martos, M.; Fernández-López, J.; Pérez-Álvarez, J.Á.; Chaves-López, C. Cacao Pod Husk Flour as an Ingredient for Reformulating Frankfurters: Effects on Quality Properties. Foods 2021, 10, 1243. [Google Scholar] [CrossRef]
15.    Gonçalves, A.C.; Lahlou, R.A.; Alves, G.; Garcia-Viguera, C.; Moreno, D.A.; Silva, L.R. Potential Activity of Abrantes Pollen Extract: Biochemical and Cellular Model Studies. Foods 2021, 10, 2804. [Google Scholar] [CrossRef]
16.    Krusinski, L.; Maciel, I.C.F.; Sergin, S.; Jambunathan, V.; Garg, E.; Garmyn, A.J.; Singh, S.; Bitler, C.A.; Rowntree, J.E.; Fenton, J.I. Effects of Hay, Baleage, and Soybean Hulls Waste Used as Supplemental Feeds on the Nutritional Profile of Grass-Finished Beef. Foods 2022, 11, 3856. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
17.    Sergin, S.; Jambunathan, V.; Garg, E.; Rowntree, J.E.; Fenton, J.I. Fatty Acid and Antioxidant Profile of Eggs from Pasture-Raised Hens Fed a Corn- and Soy-Free Diet and Supplemented with Grass-Fed Beef Suet and Liver. Foods 2022, 11, 3404. [Google Scholar] [CrossRef]
18.    Bennato, F.; Ianni, A.; Florio, M.; Grotta, L.; Pomilio, F.; Saletti, M.A.; Martino, G. Nutritional Properties of Milk from Dairy Ewes Fed with a Diet Containing Grape Pomace. Foods 2022, 11, 1878. [Google Scholar] [CrossRef]
19.    Lee, S.-H.; Kim, H.-Y. Utilization of By-Products from Livestock: Study on the Mechanical and Thermal Properties of Biodegradable Containers Made with Pork Skin Gelatin Polymer. Foods 2022, 11, 2513. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

Forrás:
 – https://www.mdpi.com/2304-8158/12/22/4057