Μελέτη και βελτιστοποίηση διεργασιών ανάκτησης συστατικών υψηλής προστιθέμενης αξίας από παραπροϊόντα αλιείας και παραγωγής προϊόντων ιχθύηρων

Σεμένογλου, Ιωάννα; Semenoglou, Ioanna

dc.contributor.author	Σεμένογλου, Ιωάννα
dc.contributor.author	Semenoglou, Ioanna
dc.date.accessioned	2025-09-22T09:47:37Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62518
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30214
dc.rights	Default License
dc.subject	παραπροϊόντα ιχθυηρών	el
dc.subject	εκχύλιση	el
dc.subject	εγκλεισμός	el
dc.subject	ανάπτυξη προϊόντων	el
dc.subject	fish by-products	en
dc.subject	product development	en
dc.subject	extraction	en
dc.subject	encapsulation	en
dc.subject	καινοτόμες διεργασίες	el
dc.subject	non-thermal processing	en
dc.title	Μελέτη και βελτιστοποίηση διεργασιών ανάκτησης συστατικών υψηλής προστιθέμενης αξίας από παραπροϊόντα αλιείας και παραγωγής προϊόντων ιχθύηρων	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Χημείας και Τεχνολογίας Τροφίμων	el
heal.type	doctoralThesis	el
heal.secondaryTitle	Study and optimization of processes for the recovery of high added value components from fishery by-products	el
heal.classification	Χημεία και Τεχνολογία Τροφίμων	el
heal.classification	Μηχανική Τροφίμων	el
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.dateAvailable	2026-09-21T21:00:00Z
heal.language	el	el
heal.access	embargo	el
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-07-21
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η αξιοποίηση των παραπροϊόντων από τη φιλετοποίηση και την απεντέρωση ιχθύων. Η αξιοποίηση αυτών των πρώτων υλών περιλάμβανε την απομόνωση βιοδραστικών συστατικών, όπως τα πολυακόρεστα λιπαρά οξέα και οι πρωτεΐνες, και την ανάπτυξη νέων προϊόντων ιχθύων. Για την ανάκτηση των βιοδραστικών συστατικών μελετήθηκε η συμβατική εκχύλιση με τη χρήση διαλυτών, σε σύγκριση με τη χρήση καινοτόμων διεργασιών, όπως τα Παλμικά Ηλεκτρικά Πεδία (ΠΗΠ), η Υπερυψηλή Πίεση (ΥΠ) και η Υπερκρίσιμη Εκχύλιση (ΥΕ), ως διεργασίες εκχύλισης ή ως προκατεργασίες της εκχύλισης. Τα προϊόντα αφορούσαν ένα νωπό προϊόν (ψαροκροκέτα) κι ένα αφυδατωμένο προϊόν μακράς διατηρησιμότητας (αφυδατωμένη ψαρόσουπα). Η παρούσα διδακτορική διατριβή χωρίστηκε πειραματικά σε 5 θεματικές ενότητες. Στην 1η ενότητα προσδιορίστηκε η χημική σύσταση των παραπροϊόντων, έτσι ώστε να καθοριστούν τα βιοδραστικά μόρια που αξίζει να απομονωθούν από το κάθε υλικό. Η 2η θεματική ενότητα αφορούσε στη μελέτη της συμβατικής εκχύλισης λιπαρών και πρωτεϊνών από τα παραπροϊόντα απεντέρωσης και φιλετοποίησης λαβρακιού, αντίστοιχα. Στην 3η θεματική ενότητα μελετήθηκε η επίδραση των ΠΗΠ, της ΥΠ και της ΥΕ στην εκχύλιση λιπαρών και των ΠΗΠ στην εκχύλιση πρωτεϊνών. Στην 4η θεματική ενότητα μελετήθηκε η ανάπτυξη κατάλληλου συστήματος εγκλεισμού για τα ανακτημένα ιχθυέλαια, ενώ, στην τελευταία θεματική ενότητα, τα παραπροϊόντα της φιλετοποίησης αξιοποιήθηκαν για την ανάπτυξη μιας αφυδατωμένης ψαρόσουπας και μιας ψαροκροκέτας. Για την κροκέτα εξετάστηκαν διαφορετικές εδώδιμες επικαλύψεις σε σύγκριση με μη επικαλυμμένα δείγματα, με στόχο την επέκταση της διάρκειας ζωής. Στο αφυδατωμένο προϊόν, μελετήθηκαν τρόποι επέκτασης της διατηρησιμότητας, με την προσθήκη φυσικών αντιοξειδωτικών ή με κατάλληλη ήπια θερμική προεπεξεργασία, με αποκλειστικό στόχο την παραγωγή αντιοξειδωτικών ενώσεων μέσω των αντιδράσεων Maillard. Τα παραπροϊόντα απεντέρωσης λαβρακιού ήταν πιο πλούσια σε λιπαρά (45.7% επί ξηρού βάρους), ενώ τα παραπροϊόντα φιλετοποίησης λαβρακιού ήταν πιο πλούσια σε πρωτεΐνες, (45.7%). Επομένως, αποφασίστηκε η μελέτη της εκχύλισης των λιπαρών από το πρώτο παραπροϊόν και των πρωτεϊνών από το δεύτερο. Τα παραπροϊόντα απεντέρωσης χαρακτηρίστηκαν από υψηλότερη περιεκτικότητα σε πολυακόρεστα (Polyunsaturated fatty acids, PUFA) (40.8%) και χαμηλότερη περιεκτικότητα σε κορεσμένα λιπαρά οξέα (Saturated fatty acids, SFA) (17.2%) σε σύγκριση με τα παραπροϊόντα φιλετοποίησης, τα οποία είχαν σχεδόν ίση συγκέντρωση SFA και PUFA (26.9% και 27.3%, αντίστοιχα). Τα ω-3 λιπαρά οξέα αποτελούσαν το 21.9 και 10.5% στην περίπτωση των παραπροϊόντων απεντέρωσης και φιλετοποίησης, αντίστοιχα. Για την κινητική μελέτη της εκχύλισης των λιπαρών, χρησιμοποιήθηκε ένας πολικός (αιθανόλη) κι ένας μη πολικός διαλύτης (εξάνιο), και οι εκχυλίσεις έλαβαν χώρα σε διαφορετικές θερμοκρασίες (20°C–50°C), αναλογίες διαλύτη προς στερεό (10:1–50:1) και χρόνους εκχύλισης (1–30 min). Η εκχύλιση των λιπαρών ήταν ταχύτατη και έφτασε σε ισορροπία εντός των πρώτων 5 min εκχύλισης. Η αιθανόλη πέτυχε μεγαλύτερο ποσοστό ανάκτησης από τα παραπροϊόντα της απεντέρωσης σε όλες τις εξεταζόμενες συνθήκες, σε σύγκριση με τον μη πολικό διαλύτη και κατάφερε να ανακτήσει το σύνολο των λιπαρών (99.6%), είτε σε αναλογία 50:1 και στους 35°C, είτε στους 50°C και αναλογίες μεγαλύτερες από 30:1. Στα παραπροϊόντα φιλετοποίησης, το εξάνιο πέτυχε μεγαλύτερη ανάκτηση λιπαρών και ανέκτησε το σύνολο των περιεχόμενων λιπαρών στους 20°C και σε αναλογία 50:1. Οι διαφορές στα δύο παραπροϊόντα με τους δύο διαλύτες αποδόθηκαν στη σύσταση των περιεχόμενων λιπαρών οξέων στις πρώτες ύλες. Όσον αφορά στη σύσταση των περιεχόμενων λιπαρών των εκχυλισμάτων, η περιεκτικότητα σε PUFA αυξήθηκε και στα δύο παραπροϊόντα με τη χρήση της αιθανόλης. Επιπλέον, τα εκχυλίσματα από τα παραπροϊόντα της φιλετοποίησης παρουσίαζαν χαμηλότερες τιμές αριθμού υπεροξειδίων (PV) και αριθμού π-ανισιδίνης (p-AV) από τα εκχυλίσματα της απεντέρωσης, λόγω της σημαντικά υψηλότερης συγκέντρωσης PUFA στα εντόσθια. H χρήση εξανίου αύξησε την οξείδωση στα εκχυλίσματα, με τις τιμές του PV να ήταν έως και 2 φορές μεγαλύτερες και της p-AV ήταν έως και 45% υψηλότερες από τις αντίστοιχες τιμές με την αιθανόλη. Όλες οι τιμές της p-AV των εκχυλισμάτων ήταν κάτω από το όριο του 20, το οποίο είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή οξείδωσης που έχει οριστεί από τον Codex Alimentarius για ιχθυέλαια που προορίζονται για ανθρώπινη κατανάλωση. Το αντίστοιχο όριο για την τιμή του PV είναι ίσο με 5 meqO₂/kgoil, με τα εκχυλίσματα στους 20 και τους 35°C να είναι εντός του ορίου. Για την επιλογή των βέλτιστων συνθηκών εκχύλισης, ελήφθη υπόψη τόσο η απόδοση της εκχύλισης, όσο και ο βαθμός οξείδωση και τελικά, προέκυψε ότι η εκχύλιση με αιθανόλη σε αναλογία 47:1 και στους 34°C ήταν η βέλτιστη συνθήκη, αφού επετεύχθη ανάκτηση του 95% των περιεχόμενων λιπαρών, χωρίς σημαντικές μεταβολές της ποιότητας του εκχυλίσματος. Για την εκχύλιση των πρωτεϊνών από τα παραπροϊόντα της φιλετοποίησης, μελετήθηκε η κινητική της εκχύλισης σε διαφορετικά pH (1, 3, 9, 11, 13), θερμοκρασίες (25°C–75°C), αναλογίες διαλύτη προς στερεό (10:1–50:1) και χρόνους εκχύλισης (1–240 min). Τα αλκαλικά pH οδήγησαν σε σημαντικά υψηλότερες αποδόσεις σε σύγκριση με τα όξινα pH. Το σύνολο των περιεχόμενων πρωτεϊνών (96.4%) ανακτήθηκε σε pH=13, στους 75°C και σε αναλογία ίση με 50:1. Η απόδοση της εκχύλισης παρουσίασε μια καμπύλη τύπου "J" ως συνάρτηση του pH, με χαμηλότερες τιμές κοντά στο ισοηλεκτρικό σημείο των πρωτεϊνών (pI≈4.5) και υψηλότερες αποδόσεις όσο το pH απομακρυνόταν από αυτό και προς τις δύο κατευθύνσεις. Ο προσδιορισμός του α-αμινικού αζώτου στα εκχυλίσματα των πρωτεϊνών αξιολογεί το βαθμό υδρόλυσης των πρωτεϊνών, με τις τιμές να κυμαίνονται από 3.3 έως 29.2 mgFAN/gprotein. Η επίδραση του pH σε αυτή την παράμετρο έδωσε τη χαρακτηριστική καμπύλη τύπου J, με τις υψηλότερες τιμές να εντοπίζονται στα ακραία pH. Οι τιμές του πρωτεϊνικού περιεχομένου στις αλκαλικές συνθήκες ξεπερνούσαν το 90%, ενώ σε pH=3, ισούταν με 78.8%–85.9% και σε pH=1 με 59.4%–68.2%. Η απομάκρυνση του pH από το pI, αύξησε τις τιμές της ικανότητας συγκράτησης νερού (Water Binding Capacity, WBC) και ελαίου (Oil Binding Capacity, OBC), με εξαίρεση το pH=13, όπου παρατηρήθηκε μείωση. Αντίστοιχη μείωση της OBC παρατηρήθηκε και σε pH=1, λόγω της υψηλής συγκέντρωσης σε ανόργανα συστατικά. Περνώντας στην 3η θεματική ενότητα, τα ΠΗΠ εφαρμόστηκαν σε νωπά παραπροϊόντα απεντέρωσης, για 100 έως 1000 παλμούς. Η χρήση 100 παλμών δεν οδήγησε σε στατιστικά σημαντικές διαφορές από τα ανεπεξέργαστα δείγματα, σε αντίθεση με όλες τις υπόλοιπες συνθήκες επεξεργασίας όπου καταγράφηκε αύξηση της απόδοσης έως 12%. Η αύξηση του αριθμού των παλμών πάνω από τους 750 μείωσε έως και 25.5% τη συγκέντρωση των ακόρεστων λιπαρών οξέων, ενώ τα εκχυλίσματα πάνω από τους 500 ήταν εκτός των προαναφερθέντων ορίων για τα ιχθυέλαια. Επομένως, η βέλτιστη επιλογή ήταν οι 250 παλμοί, στους οποίους καταγράφηκε αύξηση της μέγιστης απόδοσης κατά 6%, χωρίς μεταβολή της ποιότητας του εκχυλίσματος σε σύγκριση με τα μη επεξεργασμένα δείγματα. Η ΥΠ εφαρμόστηκε είτε σε νωπά, είτε σε ξηρά δείγματα με την αιθανόλη και για πιέσεις 200 έως 600 MPa. Η εφαρμογή της ΥΠ σε νωπά παραπροϊόντα δεν είχε επίδραση στην απόδοση της εκχύλισης, αλλά όλα τα εκχυλίσματα εμφάνισαν μικρότερες συγκεντρώσεις PUFA και υψηλότερο βαθμό οξείδωσης. Στην περίπτωση της εφαρμογής της ΥΠ ως μεθόδου εκχύλισης, η απόδοση αυξήθηκε έως 7.2% σε σύγκριση με τα ανεπεξέργαστα δείγματα, με τα εκχυλίσματα να είναι εκτός των ορίων οξείδωσης σε όλες τις συνθήκες εκτός από τα 200 MPa. Η ΥΕ μελετήθηκε αποκλειστικά σε παραπροϊόντα φιλετοποίησης αρκτοσαλβελίνου, για διαφορετικές συνθήκες πίεσης (20–45 MPa) και θερμοκρασίας (40°C–80°C). Η αύξηση της θερμοκρασίας ενίσχυσε, μείωσε ή δεν επηρέασε σημαντικά την απόδοση της εκχύλισης, ανάλογα με την εφαρμοζόμενη πίεση, ανακτώντας έως και το 77% των περιεχόμενων λιπαρών στη μέγιστη πίεση και θερμοκρασία. Επιπλέον, η αύξηση της πίεσης οδήγησε σε υψηλότερες συγκεντρώσεις λιπαρών στους 80°C, ενώ δεν παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ των δειγμάτων που εκχυλίστηκαν στους 40°C. Η επίδραση της θερμοκρασίας στη συγκέντρωση της ασταξανθίνης εξαρτήθηκε και σε αυτήν την περίπτωση από την πίεση, με τις μέγιστες συγκεντρώσεις να εντοπίζονται στα 45 MPa και στους 80°C, είτε στα 35 MPa και στους 40°C. Παρά τις διαφορές στην περιεκτικότητα σε ασταξανθίνη, όλα τα εκχυλίσματα είχαν παρόμοια αντιοξειδωτική δράση. Τέλος, τα εκχυλίσματα της ΥΕ παρουσίασαν τις χαμηλότερες τιμές PV (0.7–2.1 meqO₂/kgoil), με την αύξηση της θερμοκρασίας, να αυξάνει την τιμή του PV έως και 72%. Περνώντας στην επίδραση των ΠΗΠ στην ανάκτηση πρωτεϊνών, αυτά εφαρμόστηκαν σε ενυδατωμένα παραπροϊόντα για διαφορετικές εντάσεις ηλεκτρικού πεδίου (1.1–2.1 kV/cm) και αριθμούς παλμών (50–250). Στη συνέχεια, τα δείγματα εκχυλίστηκαν σε pH=13, σε θερμοκρασία 25 ή 50°C και σε αναλογία 30:1 ή 50:1. Η αύξηση της τιμής και των δύο παραμέτρων οδήγησε σε υψηλότερες αποδόσεις ανάκτησης και μεγαλύτερους ρυθμούς εκχύλισης. Το σύνολο των περιεχόμενων πρωτεϊνών (95.9%) ανακτήθηκε όταν το δείγμα επεξεργάστηκε με ειδική ενέργεια 11.0 kJ/kg και εκχυλίστηκε στους 50°C και σε αναλογίες 30:1 ή μεγαλύτερες, δηλαδή σε χαμηλότερη θερμοκρασία και αναλογία σε σύγκριση με τη συμβατική εκχύλιση. Το πρωτεϊνικό περιεχόμενο των εκχυλισμάτων παρέμεινε σταθερό, με εξαίρεση την περίπτωση της μέγιστης ειδικής ενέργειας (11.0 kJ/kg), που καταγράφηκε μείωση έως και 10.5%. Επιπλέον, η μεγαλύτερη ένταση πεδίου (2.1 kV/cm) οδήγησε σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις α-αμινικού αζώτου, ενώ μεταξύ των άλλων δύο εντάσεων δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Τέλος, οι τιμές της WBC και της OBC κατέγραψαν αύξηση έως και 71.8% και 18.3%, αντίστοιχα, μόνο για τα εκχυλίσματα που επεξεργάστηκαν με ειδική ενέργεια μεγαλύτερη από 5 kJ/kg. Περνώντας στα αποτελέσματα της 4ης θεματικής ενότητας, αρχικά δοκιμάστηκαν το Tween 80, το καζεϊνικό νάτριο και το μίγμα τους σε ίσες αναλογίες ως γαλακτωματοποιητές. Το καζεϊνικό νάτριο οδήγησε σε γαλακτώματα μεγαλύτερου μεγέθους (MDD) (252 nm) και με μεγαλύτερο δείκτη πολυδιασποράς (PDI) (0.37), σε αντίθεση με το Tween 80, που είχε το μικρότερο MDD (212 nm) και PDI (0.23). Τελικά, επιλέχθηκε το μίγμα των δύο γαλακτωματωποιητών ως βέλτιστη επιλογή, επειδή συνδυάζεται η ταχεία προσρόφηση και το μικρότερο μέγεθος σωματιδίων που χαρακτηρίζει το Tween 80 και η ικανότητα σχηματισμού πιο σταθερού και πυκνού φιλμ γύρω από τα σταγονίδια του ελαίου, λόγω της πρωτεΐνης. Το επόμενο στάδιο περιλάμβανε τη βελτιστοποίηση της ομογενοποίησης υψηλής πίεσης (HPH), μελετώντας διαφορετικές πιέσεις (40–80 MPa) και κύκλους ομογενοποίησης (0–10). Η αύξηση της πίεσης από τα 40 στα 60 MPa οδήγησε σε μείωση στις τιμές του MDD και του PDI των γαλακτωμάτων έως 25% και 19%, αντίστοιχα, ενώ δεν παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ 60 και 80 MPa. Επιπλέον, η MDD και το PDI μειώθηκαν σημαντικά κατά τους 4 πρώτους κύκλους ομογενοποίησης, όμως, η περαιτέρω αύξηση των περασμάτων δεν μείωσε περισσότερο αυτά τα δύο μεγέθη. Η χρήση της υψηλότερης πίεσης (80 MPa) έδωσε τις μεγαλύτερες αποδόσεις εγκλεισμού (Encapsulation Efficiency, EE), αλλά τα δείγματα εμφάνισαν το μεγαλύτερο βαθμό οξείδωσης, ακόμα και μετά τον 1ο κύκλο ομογενοποίησης. Από την άλλη πλευρά, στα 40 MPa δεν παρατηρήθηκαν μεταβολές στην οξείδωση ακόμα και μετά από 10 κύκλους, αλλά η ΕΕ ήταν η χαμηλότερη μεταξύ των διαφορετικών πιέσεων. Τα 60 MPa για 4 κύκλους επιλέχθηκαν ως βέλτιστες συνθήκες HPH, επειδή η οξείδωση των λιπαρών δεν είχε στατιστικά σημαντικές διαφορές σε σύγκριση με τους 0 κύκλους και η απόδοση ισούταν με 84.7%. Στο επόμενο στάδιο, μελετήθηκε η επιλογή του βέλτιστου εγκλειστικού μέσου και εξετάστηκαν διαφορετικές συγκεντρώσεις μαλτοδεξτρίνης (0–30%) στο διάλυμα, χωρίς ή με την προσθήκη 1% αλγινικού νατρίου ή 10% αραβικού κόμμεος. Η αύξηση της συγκέντρωσης της μαλτοδεξτρίνης από 0% έως 20%, βελτίωσε την ΕΕ, αν και δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των δειγμάτων με 20% και 30% μαλτοδεξτρίνη. Η μέγιστη ΕΕ που επιτεύχθηκε για αυτή τη συγκέντρωση ήταν 82.9% με χρήση αραβικού κόμμεος και 79.1% με χρήση αλγινικού νατρίου, που επιλέχθηκαν ως βέλτιστοι φορείς εγκλεισμού. Η αποτελεσματικότητα του εγκλεισμού επιβεβαιώθηκε κι από το FTIR συγκρίνοντας τα φάσματα των εγκλεισμένων και μη ιχθυέλαιων. Στη συνέχεια, μελετήθηκε η επίδραση της ξήρανσης με ψεκασμό και της ξήρανσης υπό κατάψυξη στον εγκλεισμό των ιχθυελαίων. Η ξήρανση με ψεκασμό παρήγαγε σωματίδια με έως και 25% υψηλότερες ΕΕ και με πιο ομοιόμορφη και σφαιρική δομή, ενώ τα λυοφιλιωμένα δείγματα είχαν πιο ακανόνιστη και πορώδη δομή. Αν και με βάση τα αποτελέσματα, η ξήρανση με ψεκασμό φαινόταν ως η καλύτερη διεργασία ξήρανσης, η συγκεκριμένη τεχνολογία είχε μικρή απόδοση ως διεργασία και παρουσιάστηκαν προβλήματα απόφραξης του ακροφυσίου. Για αυτούς τους λόγους, η ξήρανση υπό κατάψυξη επιλέχθηκε ως μέθοδος εγκλεισμού. Το τελευταίο μέρος της 4ης θεματικής ενότητας περιλάμβανε τη μελέτη σταθερότητας των εγκλεισμένων ιχθυελαίων κατά την αποθήκευση στους 25°C και σε περιβάλλον σταθερής σχετικής υγρασίας (Relative Humidity, RH) 43% και 75%. Κατά την αποθήκευση των δειγμάτων, η EE μειώθηκε σταδιακά, με τις πιο έντονες μεταβολές να παρατηρούνται στην υψηλότερη RH. Ο WI μειώθηκε με την πάροδο του χρόνου, με τα αποτελέσματα να συμβαδίζουν με αυτά της ΕΕ. Σύμφωνα με τη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή p-AV για τα ιχθυέλαια, το μη-εγκλεισμένο ιχθυέλαιο έφτασε την κρίσιμη τιμή εντός 7 d, ενώ τα δείγματα με συνδυασμό μαλτοδεξτρίνης και αλγινικού νατρίου ή αραβικού κόμμεος έφτασαν το όριο μετά από 55 και 45 d σε 43% και 75% RH, αντίστοιχα. Περνώντας στα αποτελέσματα της τελευταίας θεματικής ενότητας, το πρώτο προϊόν που αναπτύχθηκε με βάση τα παραπροϊόντα φιλετοποίησης ήταν μια αφυδατωμένη σούπα. Κατά τη μελέτη διατηρησιμότητας, προσδιορίστηκε η επίδραση της ενεργότητας νερού (aw, σε εύρος 0.21–0.53) και της θερμοκρασίας (20°C–50°C) στην οξείδωση των λιπαρών, στη μεταβολή του χρώματος και στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του τροφίμου. Ο ρυθμός της οξείδωσης παρουσίασε ελάχιστο (0.36 meqO₂/(kgoil٠d)) σε aw ίσο με 0.43. Για τον υπολογισμό του χρόνου ζωής του προϊόντος με βάση το PV (20 meq/kgoil), ο χρόνος ζωής ισούταν με 21, 39, 55 και 43 d για aw 0.21, 0.32, 0.43 και 0.53, αντίστοιχα. Όσον αφορά στην επίδραση της θερμοκρασίας στην οξείδωση των λιπαρών, η αύξηση της θερμοκρασίας, μείωσε το ρυθμό οξείδωσης των λιπαρών, και πιο συγκεκριμένα, οι ρυθμοί της φάσης επώασης ισούταν με 0.94, 0.29 και 0.01meqO₂/(kgoil٠d) στους 20°C, 35°C και 50°C, αντίστοιχα, και ο υπολογιζόμενος χρόνος ζωής με 21, 69 και 2083 d, αντίστοιχα. Αυτό οφείλεται στις αντιδράσεις Maillard που παράγουν αντιοξειδωτικές ενώσεις. Οι μεταβολές του ΔΕ ήταν πιο έντονες στην αρχή της αποθήκευσης και σταθεροποιήθηκαν μετά από κάποιο χρόνο, σε διαφορετικό σημείο για κάθε θερμοκρασία. Από τα αποτελέσματα του οργανοληπτικού ελέγχου, βρέθηκε ότι, όταν η αρέσκεια του χρώματος της σκόνης έφτανε στο όριο αποδοχής, η ΔΕ ισούταν με 28. Επομένως, το όριο διατηρησιμότητας με βάση το χρώμα στους 50°C ισούταν με 20 d, ενώ στις άλλες δύο θερμοκρασίες, η μεταβολή του χρώματος δεν έφτασε ποτέ σε αυτό το όριο. Επομένως, ο χρόνος ζωής του τροφίμου στους 50°C καθορίστηκε από τη μεταβολή του χρώματος, ενώ, στις άλλες δύο θερμοκρασίες από την οξείδωση. Η παραγωγή αντιοξειδωτικών ενώσεων κατά την αποθήκευση στους 50°C επιβεβαιώθηκε και πειραματικά, αφού η αντιοξειδωτική ικανότητα αυξήθηκε έως και 216% μετά από 6 d. Με βάση αυτά τα ευρήματα, αποφασίσθηκε η προεπεξεργασία των δειγμάτων στους 50°C για 6d και στη συνέχεια, η αποθήκευσή τους στους 20°C και σε 21%–53% RH. Οι ρυθμοί οξείδωσης στα προεπεξεργασμένα δείγματα ήταν κατά 66–80% μικρότεροι σε σύγκριση με τους αντίστοιχους ρυθμούς των ανεπεξέργαστων δειγμάτων, οδηγώντας σε σημαντική επέκταση της διατηρησιμότητας κατά 83–174 μέρες. Από την άλλη πλευρά, η προσθήκη φυσικών αντιοξειδωτικών από δενδρολίβανο στη μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση οδήγησε σε 75% χαμηλότερους ρυθμούς οξείδωσης σε σύγκριση με τα προϊόντα χωρίς αντιοξειδωτικό, οδηγώντας σε επέκταση του χρόνου ζωής κατά 60 και 198 d στους 20°C και 35°C, αντίστοιχα. Η προσθήκη του αντιοξειδωτικού, δεν επηρέασε τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά, αφού δεν έγινε αντιληπτό ούτε στο αφυδατωμένο προϊόν, ούτε στην ανασυσταμένη ψαρόσουπα. Το δεύτερο προϊόν που αναπτύχθηκε, ήταν μια νωπή ψαροκροκέτα, η οποία ενισχύθηκε με τις ανακτημένες πρωτεΐνες. Κατά τη μελέτη διατηρησιμότητας, εξετάστηκε η επίδραση της εδώδιμης επικάλυψης από χιτοζάνη ή ζελατίνη στην ανάπτυξη μικροοργανισμών, στην οξείδωση των λιπαρών, στο pH, στο χρώμα και στην υφή και πραγματοποιήθηκε οργανοληπτική αξιολόγηση των προϊόντων. Η χιτοζάνη ανέστειλε σημαντικά την ανάπτυξη της ολικής μικροβιακής χλωρίδας (ΟΜΧ) κατά την αποθήκευση, επιμηκύνοντας τη λανθάνουσα φάση κατά 2–7 d σε σύγκριση με τα control δείγματα και μειώνοντας τους ρυθμούς ανάπτυξης έως 59%. Η χρήση της ζελατίνης μείωσε το ρυθμό έως 46%. Για τον υπολογισμό της διάρκειας ζωής των προϊόντων, χρησιμοποιήθηκε το όριο αποδοχής των 7 log(CFU)/g και ο χρόνος ζωής ισούταν με 14, 8, 6 και 3 d στους 0°C, 4°C, 8°C και 12°C, αντίστοιχα, στα δείγματα χωρίς επικάλυψη, ενώ στα επικαλυμμένα δείγματα με ζελατίνη ο χρόνος ισούταν με 16, 9, 7 και 5 d, αντίστοιχα, και στα δείγματα με τη χιτοζάνη, ο χρόνος ζωής ισούταν με 23, 14, 9 και 5 d, αντίστοιχα. Οι ψευδομονάδες αποτέλεσαν έναν από τους κυρίαρχους αλλοιογόνους μικροοργανισμούς στο προϊόν, με τα αποτελέσματα να είναι αντίστοιχα με αυτά που αναφέρθηκαν στην περίπτωση και της ΟΜΧ. Για το Brochothrix thermosphacta, τα εντεροβακτήρια και τη Shewanella spp., η χιτοζάνη ανέστειλε την ανάπτυξη τους σχεδόν σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Διαφορετικά αποτελέσματα παρατηρήθηκαν στην περίπτωση των γαλακτικών βακτηρίων, όπου παρατηρήθηκε ανάπτυξη έως και 5.5 log(CFU)/g στα δείγματα με τη χιτοζάνη, ενώ στα υπόλοιπα δείγματα, η ανάπτυξη δεν ξεπέρασε τους 3.5 log(CFU)/g. Η διαφορετική επίδραση της χιτοζάνης στο συγκεκριμένο είδος μικροοργανισμών εξηγείται από το χαμηλότερο pH (5.9) σε σύγκριση με τα υπόλοιπα δείγματα (6.3), το οποίο ευνοεί την ανάπτυξη των συγκεκριμένων βακτηρίων. Επιπλέον, παρατηρήθηκε μικρή αύξηση του βαθμού οξείδωσης των λιπαρών κατά την αποθήκευση, με τα δείγματα χωρίς επικάλυψη να παρουσιάζουν μεγαλύτερη οξείδωση. Ωστόσο, οι τιμές παρέμειναν σε χαμηλά επίπεδα σε όλη τη διάρκεια της αποθήκευσης, χωρίς να εμφανίζονται δυσάρεστα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά λόγω οξείδωσης. Όσον αφορά στα αποτελέσματα της συνολικής μεταβολής του χρώματος και της υφής, δεν καταγράφηκε κάποια ξεκάθαρη τάση σχετικά με την επίδραση της επικάλυψης ή της θερμοκρασίας ή του χρόνου. Τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής καταδεικνύουν τις δυνατότητες και την υψηλή αποδοτικότητα της μετατροπής των παραπροϊόντων της βιομηχανίας ιχθύων από χαμηλής αξίας παραπροϊόντα, είτε σε συστατικά με υψηλή θρεπτική και προστιθέμενη αξία, μέσω πράσινων διαλυτών ή μέσω εφαρμογής καινοτόμων διεργασιών εκχύλισης, είτε σε καινοτόμα προϊόντα τροφίμων, με υψηλή διατροφική αξία. Οι εφαρμογές των μελετώμενων εναλλακτικών από τις ιχθυοκαλλιέργειες ευθυγραμμίζονται με τις αρχές της κυκλικής οικονομίας και της μείωσης του όγκου των παραγόμενων παραπροϊόντων.	el
heal.advisorName	Γιαννακούρου, Μαρία
heal.committeeMemberName	Γιαννακούρου, Μαρία
heal.committeeMemberName	Ταούκης, Πέτρος
heal.committeeMemberName	Τσιρώνη, Θεοφανία
heal.committeeMemberName	Κροκίδα, Μαγδαληνή
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος
heal.committeeMemberName	Μαμμά, Διομή
heal.committeeMemberName	Γώγου, Ελένη
heal.academicPublisher	Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua	el
heal.fullTextAvailability	false