Projekt "Czarny czosnek"

Zastosowane metody badań:

1. Oznaczenie suchej substancji

1.1 Oznaczenie zawartości suchej substancji w próbkach czosnku czarnego oraz w próbce kontrolnej oznaczono metodą termograwimetryczną w temparaturze 102 °C z wykorzystaniem suszarki z wymuszonym obiegiem powietrza. Na podstawie różnic mas, obliczano procentową zawartość wody, a następnie procentową zawartość suchej substancji.
100% - Zawartość wody [%] = Zawartość suchej masy [%]

2. Oznaczenie aktywności wody
Oznaczenie aktywności wody w próbkach czosnku czarnego oraz w próbce kontrolnej przeprowadzono z wykorzystaniem aparatu do mierzenia aw (retronic HYGROPALM, typ: AW1). Oznaczanie przeprowadzono w temperaturze: 24ºC.

3. Oznaczenie zawartości popiołu
Zawartość popiołu w próbkach czosnku czarnego oraz w próbce kontrolnej oznaczono przez spopielenie analizowanej próbki w temperaturze 700ºC ± 25ºC do momentu całkowitego spalenia substancji organicznych i określenie masy uzyskanego popiołu przez zważenie pozostałości z wykorzystaniem wagi analiztycznej.
Zawartość popiołu =

Gdzie:

Mt- masa pustego tygla [g]

Mspt – Masa tygla i spopielonej próby [g]

Mpt – Masa tygla i próby przed spopieleniem [g]

4. Oznaczenie zawartości białka
Oznaczenie zawartości białka w próbkach czosnku czarnego oraz w próbce kontrolnej przeprowadzono metodą Kjeldahla, która polega na mineralizacji próbki badanego materiału w środowisku stężonego kwasu siarkowego (VI) przy obecności katalizatorów, w temperaturze 420°C. W takich warunkach azot białkowy przekształcany jest do jonu amonowego, a następnie po alkalizacji następuje destylacja do formy amoniaku. Amoniak oznaczany jest poprzez miareczkowanie alkacymetryczne. Do przeprowadzenia oznaczenia wykorzystano jednostkę do mineralizacji próbki (Foss Tecator, Digestor Auto), automatyczne urządzenie przeznaczone do destylacji (Tecator, Kjeltec System 1002 Distilling Unit) oraz automatyczne urządzenie do miareczkowania (Titroline easy).

Zawartość białka obliczano, korzystając z następujących wzorów:

Azot [%] =

Gdzie:

VHCl- objętość kwasu solnego 0,1M użytego do miareczkowania

VHCl”0”= 0,78ml

Białko [%] = Azot * 6,25

5. Oznaczenie zawartości wysokocząsteczkowych produktów reakcji Maillarda (melanoidyn)
Zawartość wysokocząsteczkowych produktów reakcji Maillarda (melanoidyn) wskazujących na prawidłowość przebiegu reakcji nieenzymatycznego brunatnienia, oznaczono metodą, na którą składał się etap ekstrakcji melanoidyn z ząbków czosnku czarnego oraz z Bio czarnego czosnku, następnie otrzymane ekstrakty wprowadzano do membran dializacyjnych o przepustowości porów ≤ 10kDa. Każdą membranę dializacyjną zamknięto szczelnie z obu stron za pomocą klipsów i zanurzano w wodzie destylowanej w zlewce o poj. 1000ml. Proces dializy prowadzono przez okres 5 dni w temperaturze 4ºC (lodówka), a każdego dnia średnio co 12 godzin, wymieniano wodę. Po upływie tego czasu zawartość membran dializacyjnych przeniesiono do szklanych pojemników do lioflilizacji, a następnie zamrożono w temp. -20 °C i suszono w liofilizatorze DELTA Christ (- 50 °C; 0,9mPa) przez 2 doby. Próbki po liofilizacji przeniesiono do zważonych plastikowych pojemników o pojemności 125 ml (pojemnik na mocz aseptyczny), a następnie ważono je wraz z wysuszonym izolatem, aby obliczyć zawartość melanoidyn w badanych próbach czosnku czarnego.
Zawartość melanoidyn obliczano korzystając ze wzoru:

gdzie:

m- masa próbki do ekstrakcji [g]

Mp – masa pustego pojemnika [g]

Mm – masa pojemnika z wysuszonym izolatem melanoidyn [g]

Otrzymane wyniki

Wyniki badań dla każdej z próbek, zamieszczone w poniższych tabelach stanowią średnią arytmetyczną z trzech równolegle wykonanych pomiarów dla każdego przeprowadzonego rodzaju oznaczenia. Przedstawione poniżej wynik odnoszą się prób, które wyselekcjonowano z serii około 100 różnych wersji nastawów wykonanych w ramach I etapu badań przy zastosowaniu różnych metod obróbki wstępnej surowca i różnych parametrów procesu dojrzewania, tj. temperatura, czas, wilgotność, rodzaj mikroorganizmów stosowanych na etapie obróbki wstępnej surowca.

Zawartość suchej substancji

W tabeli 1 zestawiono wyniki zawartości suchej substancji uzyskane dla prób z czosnku czarnego, w zależności od warunków obróbki wstępnej czosnku białego, który następnie poddawano dojrzewaniu w komorze fermentacyjnej.

Tab. 1. Zawartości suchej substancji dla prób z czarnego czosnku w zależności od zastosowanych warunków obróbki wstępnej czosnku białego oraz w próbce bio czosnku czarnego

Lp.	Rodzaj próby	Zawartość popiołu [%]	Zawartość popiołu [%] w przeliczeniu na s.s
1	BW + -80°C h + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	2,99 ± 0,21	4,46 ± 0,21
2	-80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	3,21 ± 0,52	4,97 ± 0,52
3	-20°C + BW 80°C (19)	2,68 ± 0,13	4,25 ± 0,13
4	-80°C + BW 100°C (19)	2,37 ± 0,13	3,21 ± 0,13
5	-20°C (19)	2,55 ± 0,05	3,71 ± 0,05
6	-80°C (19)	1,83 ± 0,01	2,96 ± 0,01
7	-20°C + BP (19)	2,12 ± 0,01	3,52 ± 0,01
8	BP + -20°C (16)	2,93 ± 0,31	4,26 ± 0,31
9	BP + -80°C (16)	2,58 ± 0,06	3,62 ± 0,06
10	BW 80°C + -20°C (16)	3,32 ± 0,06	4,78 ± 0,06
11	BW 80°C + -80°C (16)	2,93 ± 0,11	4,32 ± 0,11
12	-20°C + BP (19)	2,27 ± 0,09	3,96 ± 0,09
13	BP + (-20°C) (16)	1,73 ± 0,10	3,16 ± 0,10
14	BW 80°C + (-20°C) (16)	3,32 ± 0,06	4,78 ± 0,06
11	BW 80°C + (-80°C) (16)	2,93 ± 0,11	4,32 ± 0,11
15	BW 80°C + (-20°C) (16)	2,27 ± 0,09	3,96 ± 0,09
16	BW 80°C + (-80°C) (16)	1,73 ± 0,10	3,16 ± 0,10
17	Bio czarny czosnek (próba odniesienia)	1,73 ± 0,10	3,16 ± 0,10

Lp.	Rodzaj próby	Zawartość białka [%]	Zawartość białka [%] w przeliczeniu na s.s.
1	BW + -80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	13,81± 1,49	20,59 ± 1,49
2	-80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	9,84 ± 0,10	15,24 ± 0,10
3	-80°C + BW w 100°C (19)	11,02 ± 1,84	16,81 ± 1,84
4	-80°C + BW w 80°C (19)	12,71 ± 0,22	16,21± 1,25
5	-20°C + BW w 80°C (19)	16,31 ± 1,12	25,82 ± 1,12
6	-20°C + BW w 100°C (19)	14,87 ± 0,16	20,12 ± 0,16
7	-80°C + BW w 100°C (19)	17,08 ± 1,19	24,62 ± 1,19
8	-20°C (19)	12,77 ± 1,38	18,57 ± 1,38
9	-80°C (19)	16,55 ± 0,81	26,72 ± 0,81
10	-20°C (19)	12,83 ± 0,10	21,53 ± 0,10
11	-80°C + BP (19)	15,87± 2,80	22,47 ± 2,80
12	-20°C + BP (19)	14,15± 1,39	23,51 ± 1,39
13	BP + (-20°C) (16)	16,61± 1,88	21,14 ± 1,88
14	BP + (-80°C) (16)	17,96 ± 2,08	25,23 ± 2,08
15	BW 80°C + (-20°C) (16)	13,06 ± 0,86	18,80 ± 0,86
16	BW 80°C + (-80°C) (16)	13,94 ± 0,18	20,55 ± 0,18
17	Bio czarny czosnek (próba odniesienia)	7,66 ± 0,20	13,33 ± 0,20

Lp.	Rodzaj próby	Zawartość melanoidyn [g/100g próby]	Zawartość melanoidyn [g/100g s.s.]
1	BW + -80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	5,21	7,76
2	-80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	3,89	5,98
3	-80°C + BW w 100°C (19)	2,35	2,74
4	-80°C + BW w 80°C (19)	4,48	5,65
5	-20°C + BW w 80°C (19)	6,43	10,18
6	-20°C + BW w 100°C (19)	2,92	4,24
7	-80°C + BW w 100°C (19)	4,82	7,78
8	-20°C (19)	2,71	3,84
9	-80°C (19)	3,66	5,32
10	-20°C (19)	1,06	1,49
11	-80°C + BP (19)	3,25	4,68
12	-20°C + BP (19)	3,90	5,75
13	BP + (-20°C) (16)	3,32	5,78
14	BP + (-80°C) (16)	2,75	6,43
15	BW 80°C + (-20°C) (16)	3,10	5,65
16	BW 80°C + (-80°C) (16)	2,89	3,27
17	Bio czarny czosnek (próba odniesienia)	3,90	5,75

RAPORT
z prac badawczych zrealizowanych w ramach projektu
„Współpraca naukowo badawcza w ramach grupy operacyjnej kluczem do wprowadzenia innowacyjnego produktu na rynek”
Etap: III
Październik - grudzień 2020 r.

W ramach III etapu prac badawczych przeprowadzono 3 badania:

Temat badania: Przygotowanie surowca (czosnek HARNAŚ) do etapu badawczego w celu zapewnienia uzyskania właściwej jakości surowca i produktu końcowego, tj. czosnku czarnego.

Rodzaj wykonywanych prac obejmował między innymi czynny udział w przygotowywaniu surowca, polegający na segregowaniu otrzymanych od rolnika ząbków czosnku na grupy o zbliżonych rozmiarach i eliminowanie spośród nich ząbków uszkodzonych, które następnie przekazywane były do właściwego procesu technologicznego, tj. obróbki wstępnej oraz właściwego dojrzewania w komorze fermentacyjnej.
Ponadto czynny udział w pracach związanych z kontynuacją poddawania czosnku wstępnej modyfikacji, przy zastosowaniu łączonych metod modyfikacji surowca, tj. metody fizycznej (wymrażanie, blanszowanie) i metody mikrobiologicznej z udziałem bakterii z rodzaju Bifidobacterium.
W otrzymanych cieczach pohodowlanych, w celu sprawdzenia poprawności i efektywności procesu modyfikacji, oznaczano ilości namnażanych w cieczy pohodowlanej mikroorganizmów i wartość pH.

Przeprowadzone prace pozwoliły na wyselekcjonowanie surowca gotowego do poddania go procesowi obróbki wstępnej przez zaszczepianie mikroorganizmami.W celu sprawdzenia efektywności przeprowadzonych procesów w otrzymanych 18 wersjach cieczy pohodowlanych po zastosowaniu bakterii z rodzaju Bifidobacterium oznaczono wartość pH w zakresie od 3,25 do 4,93 oraz określono ilość namnożonej mikroflory w zakresie od 1,6 x107 jtk/cm3 do 5,6 x108 jtk/cm3,dodatkowo wykazano, że liczba namnożonej mikroflory uzależniona była od rodzaju zastosowanej pożywki dodanej do podłoża, tj. typu MRS i Bifidiobacterium medium

Temat badania: Wstępna fermentacja czosnku surowego przy udziale wybranych szczepów bakterii metodą zanurzeniową w solance i w wodzie w kierunku optymalizacji parametrów jego dojrzewania.

Prace w kierunku modyfikacji surowca, tj. czosnku surowego były prowadzone przy zastosowaniu metody mikrobiologicznej jego modyfikacji, tj. metody fizycznej (wymrażanie, blanszowanie) i metody mikrobiologicznej z udziałem szczepów drożdży z rodzaju Saccharomyces cerevisiae oraz dodatkowo różnych kombinacji bakterii z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus lub kombinacji drożdży z bakteriami.. Po modyfikacji czosnek poddawano dojrzewaniu w komorze fermentacyjnej w określonej temperaturze i wilgotności powietrza.
W otrzymanych cieczach pohodowlanych, w celu sprawdzenia poprawności i efektywności procesu modyfikacji mikrobiologicznej, oznaczano ilości namnażanych w cieczy pohodowlanej mikroorganizmów i wartość pH. Oznaczano również metabolity w postaci SCFA krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych.

W otrzymanych 18 wersjach cieczy pohodowlanych po drożdżach z rodzaju Saccharomyces cerevisiae oraz dodatkowo różnych kombinacji bakterii z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus lub kombinacji drożdży z bakteriami oznaczono wartość pH w zakresie od 3,52 do 4,91 oraz określono ilość namnożonej mikroflory w zakresie od 5,0 x108 jtk/cm3 do 2,9x109 jtk/cm3, dla pożywki MRS, od 4,0 x108 jtk/cm3 do 8,1 x108 jtk/cm3 dla pożywki Bifidobacterium,, od 3,89 x105 jtk/cm3 do 1,62 x106 jtk/cm3, dla pożywki Sabouraud. W otrzymanych osiemnastu wersjach czosnku czarnego różniących się sposobem obróbki wstępnej surowca zidentyfikowano obecność następujących kwasów SCFA: maleinowego, propionowego, masłowego i glikolowego, których zawartość kształtowała się odpowiednio w zakresie 0,010 – 0,012 g/100g, 0,0048– 0,493 g/100 g, 0,036 – 4,11 g/100 g, 0,145 – 1,003 g/100 g.

RAPORT
z prac badawczych zrealizowanych w ramach projektu
„Współpraca naukowo badawcza w ramach grupy operacyjnej kluczem do wprowadzenia innowacyjnego produktu na rynek”
Etap: IV
Styczeń - marzec 2021 r.

W ramach IV etapu prac badawczych przeprowadzono 3 badania:

Temat badania: Wstępna fermentacja czosnku surowego przy udziale bakterii metodą imersyjną w kierunku optymalizacji parametrów jego dojrzewania.

Prace prowadzone w ramach tego etapu projektu są kontynuacja prac z etapu IV, w kierunku optymalizacji parametrów (czas, stężenie solanki, temperatura) wstępnej modyfikacji mikrobiologicznej surowca w celu uzyskania czosnku czarnego wykazującego istotny potencjał przeciwdrobnoustrojowy. Prace w kierunku modyfikacji surowca, tj. czosnku surowego były prowadzone przy zastosowaniu metody mikrobiologicznej jego modyfikacji. Po modyfikacji mikrobiologicznej czosnek poddawano dojrzewaniu w komorze fermentacyjnej w określonej temperaturze i wilgotności powietrza.
Otrzymane próbki czosnku czarnego poddano analizom w kierunku określenia jego właściwości przeciwdrobnoustrojowych z wykorzystaniem dwóch metod: studzienkowej oraz metody wspólnej hodowli drobnoustrojów wraz z substancjami aktywnym. Badaniom poddawano utrwalone metodą suszenia sublimacyjnego pasty oraz wodne ekstrakty otrzymane z ząbków czosnku czarnego.

Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono,, że wszystkie przebadane próbki czosnku czarnego wykazują właściwości bakteriobójcze na podobnym poziomie. Najwyższą średnią skutecznością charakteryzuje się czarny czosnek w postaci pasty,
który przed procesem właściwego dojrzewania w komorze, poddany był wstępnej obróbce fizycznej, tj. blanszowaniu w wodzie, a najniższą 2 rodzaje ekstraktów wodnych czosnku czarnego, tj. czosnek poddany przed właściwym procesem dojrzewania mrożeniu, a następnie zaszczepiony szczepami drożdży i bakterii oraz czosnek czarny nie poddany obróbce wstępnej przed procesem dojrzewania.

Temat badania: Wstępna fermentacja czosnku surowego przy udziale bakterii metodą imersyjną w kierunku optymalizacji parametrów jego dojrzewania

Prace prowadzone w ramach tego etapu projektu są kontynuacja prac z etapu IV, w kierunku optymalizacji parametrów (czas, stężenie solanki, temperatura) wstępnej modyfikacji mikrobiologicznej surowca w celu uzyskania czosnku czarnego wykazującego istotny potencjał przeciwdrobnoustrojowy. Prace w kierunku modyfikacji surowca, tj. czosnku surowego były prowadzone przy zastosowaniu metody mikrobiologicznej jego modyfikacji. Po modyfikacji mikrobiologicznej czosnek poddawano dojrzewaniu w komorze fermentacyjnej w określonej temperaturze i wilgotności powietrza.
Otrzymane próbki czosnku czarnego poddano analizom w kierunku określenia jego właściwości przeciwdrobnoustrojowych z wykorzystaniem dwóch metod: studzienkowej oraz metody wspólnej hodowli drobnoustrojów wraz z substancjami aktywnym. Badaniom poddawano utrwalone metodą suszenia sublimacyjnego pasty oraz wodne ekstrakty otrzymane z ząbków czosnku czarnego.
W otrzymanych 18 wersjach wersjach cieczy pohodowlanych po zastosowaniu bakterii z rodzaju Lactobacillus. oznaczono wartość pH w zakresie od 3,46 do 5,15 oraz określono ilość namnożonej mikroflory w zakresie od 2,1 x108 jtk/cm3 do 4,9 x108 jtk/cm3,przy zastosowanym rodzaju pożywki typu MRS.

Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono,, że wszystkie przebadane próbki czosnku czarnego wykazują właściwości bakteriobójcze na podobnym poziomie. Najwyższą średnią skutecznością charakteryzuje się czarny czosnek w postaci pasty,
który przed procesem właściwego dojrzewania w komorze, poddany był wstępnej obróbce fizycznej, tj. blanszowaniu w wodzie, a najniższą 2 rodzaje ekstraktów wodnych czosnku czarnego, tj. czosnek poddany przed właściwym procesem dojrzewania mrożeniu, a następnie zaszczepiony szczepami drożdży i bakterii oraz czosnek czarny nie poddany obróbce wstępnej przed procesem dojrzewania.

Temat badania: Wstępna fermentacja czosnku surowego przy udziale bakterii metodą imersyjną w kierunku optymalizacji parametrów jego dojrzewania

Prace prowadzone w ramach tego etapu projektu są kontynuacja prac z etapu III, w kierunku optymalizacji parametrów (czas, stężenie solanki, temperatura) wstępnej modyfikacji mikrobiologicznej surowca w celu uzyskania czosnku czarnego wykazującego istotny potencjał przeciwdrobnoustrojowy. Prace w kierunku modyfikacji surowca, tj. czosnku surowego były prowadzone przy zastosowaniu metody mikrobiologicznej jego modyfikacji. Po modyfikacji mikrobiologicznej czosnek poddawano dojrzewaniu w komorze fermentacyjnej w określonej temperaturze i wilgotności powietrza.
Otrzymane próbki czosnku czarnego poddano analizom w kierunku określenia jego właściwości przeciwdrobnoustrojowych z wykorzystaniem dwóch metod: studzienkowej oraz metody wspólnej hodowli drobnoustrojów wraz z substancjami aktywnym. Badaniom poddawano utrwalone metodą suszenia sublimacyjnego pasty oraz wodne ekstrakty otrzymane z ząbków czosnku czarnego.

Na podstawie analizy otrzymanych wyników stwierdzono,, że wszystkie przebadane próbki czosnku czarnego wykazują właściwości bakteriobójcze na podobnym poziomie. Najwyższą średnią skutecznością charakteryzuje się czarny czosnek w postaci pasty,
który przed procesem właściwego dojrzewania w komorze, poddany był wstępnej obróbce fizycznej, tj. blanszowaniu w wodzie, a najniższą 2 rodzaje ekstraktów wodnych czosnku czarnego, tj. czosnek poddany przed właściwym procesem dojrzewania mrożeniu, a następnie zaszczepiony szczepami drożdży i bakterii oraz czosnek czarny nie poddany obróbce wstępnej przed procesem dojrzewania.

RAPORT
z prac badawczych zrealizowanych w ramach projektu
„Współpraca naukowo badawcza w ramach grupy operacyjnej kluczem do wprowadzenia innowacyjnego produktu na rynek”
Etap: VII
październik - grudzień 2021 r.

W ramach VII etapu prac badawczych przeprowadzono 3 badania:

Temat badania: Otrzymanie utrwalonych w procesie liofilizacji past i ekstraktów z czosnku czarnego

Otrzymywanie utrwalonych preparatów czosnku czarnego, poddanych obróbce wstępnej metodą blanszowania w wodzie, w kierunku przeprowadzenia badań z udziałem linii komórkowych.

Cel badań:
Celem przeprowadzonych badań było otrzymanie utrwalonych preparatów czosnku czarnego, które uzyskano z czosnku naturalnego poddanego przed właściwym procesem dojrzewania w komorze fermentacyjnej, obróbce wstępnej metodą blanszowania w gorącej wodzie.
Wyniki:
Z otrzymanych próbek czosnku czarnego, które powstały w wyniku poddania procesowi dojrzewania w komorze fermentacyjnej próbek czosnku naturalnego poddanych obróbce wstępnej metodą blanszowania w gorącej wodzie, w pierwszej kolejności przygotowano pasty oraz ekstrakty wodne. W celu przygotowania past próbki czosnku czarnego zmieszano z wodą w stosunku 1: 1 (w/v) i poddano homogenizacji w temperaturze pokojowej w czasie 5 minut. Ekstrakty wodne próbek czosnku czarnego otrzymano na drodze podwójnej 2-godzinnej ekstrakcji rozdrobnionych próbek czosnku wodą w stosunku 1:3,25 (w/v) w temperaturze 25°C. Otrzymane pasty oraz ekstrakty zamrożono w temperaturze -80°C, a następnie wysuszono metodą liofilizacji. Otrzymane utrwalone preparaty czosnku czarnego (pasty oraz ekstrakty wodne) rozdrobniono, zapakowano do zakręcanych pojemników z tworzywa sztucznego i przekazano do analiz z udziałem linii komórkowych.
Aparatura:
Do otrzymywania utrwalonych preparatów czosnku czarnego w postaci past oraz ekstraktów wodnych wykorzystano: probówki wirówkowe typu FALCON o pojemności 50 ml, zestaw kartridżów do oczyszczania wody, lampę UV dwuzakresową do sytemu oczyszczania wody, filtr końcowy Millipak Express 20, 0,22 µm, niesterylny, wytrząsarkę orbitalną Multi-Rotator Multi Bio RS-24 BioSan, wirówkę laboratoryjną Centurion Scientific, K3 Series, homogenizator STEPHAN, liofilizator DELTA Christ, olej do liofilizatora, tace metalowe do liofilizacji próbek czosnku czarnego, młynek laboratoryjny z płaszczem chłodzącym IKA M20 .

Analiza właściwości fizykochemicznych czosnku czarnego przeznaczonego do badań z udziałem zwierząt w zależności od rodzaju zastosowanej obróbki wstępnej surowca.
Cel badań:
Celem pracy było określenie wpływu metod obróbki wstępnej czosnku na kształtowanie jego właściwości fizykochemicznych w procesie dojrzewania. Zakres badań: Zakres pracy obejmował otrzymanie czosnku czarnego z czosnku świeżego, który przed procesem fermentacji został poddany obróbce wstępnej polegającej na blanszowaniu pojedynczych obranych ząbków na parze lub w gorącej wodzie .
Badania gotowego wyrobu obejmowały oznaczenie zawartości suchej masy, aktywności wody, popiołu, białka oraz melanoidyn.
Wyniki:
Na podstawie przeprowadzonych analiz stwierdzono, że zastosowanie obróbki wstępnej czosnku metodą blanszowania, niezależnie od rodzaju tego procesu i stosowanych w nim warunków, przed procesem jego dojrzewania wpłynęło na wzrost zawartość suchej substancji w produkcie finalnym, tj. czosnku czarnym. Obróbka wstępna czosnku świeżego metodą blanszowania niezależnie od jego rodzaju istotnie wpłynęła na obniżenie aktywności wody w czosnku czarnym w porównaniu do jej zawartości w produkcie wyjściowym, tj. czosnku świeżym. Czarny czosnek otrzymany w wyniku dojrzewania czosnku świeżego, niezależnie od rodzaju i warunków jego obróbki wstępnej, charakteryzował się istotnie wyższą procentową zawartością popiołu, a więc większą ilością minerałów, w porównaniu do czosnku świeżego. Poddanie czosnku świeżego wstępnej obróbce termicznej (blanszowaniu) niezależnie od jej rodzaju, przed procesem jego dojrzewania, pozwoliło otrzymać produkt o istotnie podwyższonej zawartości białka w porównaniu do czosnku czarnego otrzymanego z surowca niepoddanego obróbce wstępnej. Odczynniki, materiały zużywalne i aparatura:
Do analizy zawartości suchej substancji wykorzystano następujący sprzęt i materiały zużywalne: szklane naczynka wagowe, piasek, suszarkę laboratoryjną Memmert UN110PLUS z naturalnym obiegiem powietrza (temperatura suszenia 102°C, czas 90 minut). Do oznaczenia aktywności wody w próbkach czosnku czarnego wykorzystano naczynka pomiarowe z wieczkiem, aparat do pomiaru aktywności wody Rotronic HygroPalm AW1. Do oznaczenia zawartości popiołu w próbkach czosnku czarnego wykorzystano tygle porcelanowe, kuchenki elektryczne do oddymienia próbek, piec muflowy firmy LAC (proces spopielania próbek prowadzono w temperaturze 720°C). Do oznaczenia zawartości białka w próbkach czosnku czarnego metodą Kjeldahla wykorzystano stężony kwas siarkowy (VI), katalizator Kjeldahla 3,5 g K2S04, 0,4g CuSO4 x 5H2O, kwas borowy, odczynnik Tashiro, 0,1N kwas solny. Proces mineralizacji próbek prowadzono w probówkach do mineralizacji w mineralizatorze FOSS Digestor Auto przez 1h 10 minut w temperaturze 320 °C, następnie 2h 10 minut w temp. 420 °C. Proces destylacji próbek prowadzono w jednostce KJELTEC SYSTEM 1002 Distilling Unit. Oddestylowane próbki następnie miareczkowano 0,1N kwasem solnym w urządzeniu do miareczkowania TrioLine easy. Do oznaczenia zawartości melanoidyn w próbkach czosnku wykorzystano szklane butelki zakręcane o pojemności 250 ml, zestaw kartridżów do oczyszczania wody, lampę UV dwuzakresowa do sytemu oczyszczania wody, filtr końcowy Millipak Express 20, 0,22 µm, niesterylny, membrany dializacyjne SnakeSkin, naczynia szklane do liofilizatora o pojemności 500 ml, liofilizator DELTA Christ (proces liofilizacji melanoidyn prowadzono w temperaturze -50 °C i ciśnieniu 0,9 mPa), pojemniki z tworzywa sztucznego zakręcane o pojemności 120 ml do przechowywania wysuszonych preparatów melanoidyn.

Poddawanie czosnku naturalnego obróbce wstępnej, tj. blanszowanie w wodzie , w kierunku jego dojrzewania i wykorzystania w badaniach z udziałem zwierząt.
Cel badań:
Celem przeprowadzonych badań było otrzymanie preparatów czosnku czarnego, przy wykorzystaniu jako wstępnej metody modyfikacji struktury czosnku naturalnego przed właściwym dojrzewaniem w komorze fermentacyjnej, metody blanszowania czosnku w wodzie. Następnie w celu końcowego wykorzystania preparatów tj. w badaniach z udziałem zwierząt utrwalano je, tj. nadawano postać past i ekstraktów wodnych, które następnie suszono metodą liofilizacji, nadając im postać proszków.
Wyniki:
W pierwszej kolejności efektem wymiernym przeprowadzonych prac były próbki czosnku czarnego otrzymane w wyniku w pierwszym etapie poddania czosnku naturalnego wstępnej modyfikacji jego struktury, tj. poddano go metodzie obróbki fizycznej z udziałem gorącej wody (blanszowaniu zanurzeniowemu) w czasie 15 min, następnie schłodzono ząbki czosnku, dokładnie osuszono i poddano procesowi dojrzewania w komorze fermentacyjnej w czasie 5 dni. Następnie próby po 1 dobie zabezpieczano pakując je w pojemniki z tworzywa sztucznego typu pojemników na mocz oraz pojemników o pojemności 500 ml. Z zabezpieczonych próbek czosnku czarnego w pierwszej kolejności przygotowywano pasty oraz ekstrakty wodne. W celu przygotowania past próbki czosnku czarnego zmieszano z wodą w stosunku 1: 1 (w/v) i poddano homogenizacji w temperaturze pokojowej w czasie 5 minut. Ekstrakty wodne próbek czosnku czarnego otrzymano na drodze podwójnej 2-godzinnej ekstrakcji rozdrobnionych próbek czosnku wodą w stosunku 1:3,25 (w/v) w temperaturze pokojowej. Otrzymane pasty oraz ekstrakty zamrożono w temperaturze -80ᵒC, a następnie wysuszono metodą liofilizacji. Otrzymane utrwalone preparaty czosnku czarnego (pasty oraz ekstrakty wodne) rozdrobniono, zapakowano do zakręcanych pojemników z tworzywa sztucznego i przekazano do analiz z udziałem zwierząt.
Aparatura:
Do otrzymywania utrwalonych preparatów czosnku czarnego w postaci past oraz ekstraktów wodnych wykorzystano: probówki wirówkowe typu FALCON o pojemności 50 ml, wytrząsarkę orbitalną Multi-Rotatorze Multi Bio RS-24 BioSan, wielostanowiskowy zestaw do otrzymywania ekstraktów ,wirówkę laboratoryjna Centurion Scientific, K3 Series, homogenizator STEPHAN, liofilizator DELTA Christ zarówno mały, na skale laboratoryjną i również na skalę półtechniczną, do suszenia głównie past, tace metalowe do liofilizacji próbek czosnku czarnego, młynek laboratoryjny z płaszczem chłodzącym IKA M20 .

Temat badania: Ocena zdolności zwyższenia skali technologicznej fermentacji czosnku

Analiza zawartości witaminy C w fermentowanym czosnku z wykorzystaniem metody UHPLC-DAD.
Cel badań:
Celem przeprowadzonych badań było określenie zawartości witaminy C w fermentowanym czosnku.
Wyniki:
Na podstawie przeprowadzonej analizy UHPLC-DAD w badanych próbach stwierdzono obecność witaminy C. Witamina C w badanych próbach występowała na zróżnicowanym poziomie.
Czas analizy:
Czas analizy jednej próby wynosił 18 min.
Odczynniki i materiały zużywalne:
Do analizy UHPLC-DAD wykorzystano następujące odczynniki: woda ultraczysta, acetonitryl, metanol, kwas mrówkowy, kwas askorbinowy (witamina C) oraz materiały zużywalne: kolumna Acclaim™ Polar Advantage II HPLC (2.1 × 150 mm, 3 µm), precolumny UHPLC, filtry membranowe z nylonu do filtracji: wielkość porów – 0,20-0,22 µm, pipety automatyczne o zmiennej poj. (100, 200, 1000, 5000 i 10000 µl), końcówki do pipet o zmiennej poj. (100, 200, 1000, 5000 i 10000 µl), fiolki do autosamplera wraz z nakrętkami, szklane fiolki o poj. 10-20 ml, szpatułki do naważania, zestaw kartridżów do oczyszczania wody, lampa UV dwuzakresowa do sytemu oczyszczania wody, filtr końcowy Millipak Express 20, 0,22 µm, niesterylny, wkładka postkolumnowa chłodząca Viper o niskiej dyspersji do chromatografu Dionex™ UltiMate™ 3000 firmy Thermo Scientific™, wkładka elucyjna przedkolumnowa grzejąca Viper o niskiej dyspersji do chromatografu Dionex™ UltiMate™ 3000 firmy Thermo Scientific™, złączka kapilarna ze stali nierdzewnej Viper ™ do chromatografu Dionex™ UltiMate™ 3000 firmy Thermo Scientific™.
Aparatura i oprogramowania:
Analizę zawartości witaminy C w badanych próbach przeprowadzono z wykorzystaniem wysokorozdzielczego chromatografu cieczowego UHPLC Dionex UltiMate 3000 wyposażonego w autosampler oraz detektor z matrycą diodową (DAD). Do sterowania, rejestracji i analizy uzyskanych wyników wykorzystano oprogramowanie Chromeleon 6.8.1 Chromatography Data System. Pozostałe urządzenia wykorzystywane do analizy: system oczyszczania wody Direct-Q – MILLIPORE, waga analityczna, łaźnia ultradźwiękowa.

Instrumentalna analiza sensoryczna fermentowanego czosnku z wykorzystaniem aparatu elektroniczny nos i język.
Cel badań:
Celem przeprowadzonych badań była instrumentalna ocena organoleptyczna fermentowanego czosnku metodą chromatograficzną z zastosowaniem aparatu elektroniczny nos (e-nos) HERACLES oraz aparatu elektroniczny język (e-język) ASTREE firmy Alpha MOS (Toulouse, Francja).
Wyniki:
Na podstawie wyników analizy z wykorzystaniem e-nosa określono profil związków aromatycznych generowanych w czasie fermentacji czosnku. Zastosowanie aparatu e-język pozwoliło na określenie intensywności smaku kwaśnego, słonego, umami, słodkiego i gorzkiego prób czosnku badanych prób. Intensywność każdego wyróżnika smaku oceniano w skali odpowiadającej 0-12 jednostkom umownym, z oznaczeniami brzegowymi (niewyczuwalny – bardzo intensywny). Do określenia zależności pomiędzy parametrami związanymi z jakością sensoryczną fermentowanego czosnku zastosowano wielowymiarową metodę analizy składowych głównych (PCA), którą przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania AlphaSoft (Alpha MOS, Toulouse, Francja). Czas analizy: Czas analizy jednej próby za pomocą aparatu e-nos HERACLES wynosił 30 min. Czas analizy jednej próby za pomocą aparatu e-język ASTREE wynosił 5 min.
Odczynniki i materiały zużywalne:
Do analizy UHPLC-DAD wykorzystano następujące odczynniki: woda ultraczysta, HCl, glutaminian sodu, NaCl, trisiarczek diallilu, disiarczek diallilu, siarczek allilu, olej czosnkowy oraz materiały zużywalne: fiolki HS o pojemności 20 ml, pipety automatyczne o zmiennej poj. (100, 200, 1000, 5000 i 10000 µl), końcówki do pipet o zmiennej poj. (100, 200, 1000, 5000 i 10000 µl), fiolki do autosamplera wraz z nakrętkami, szklane fiolki o poj. 10-20 ml, szpatułki do naważania. Aparatura i oprogramowania: Aparat „e- nos” HERACLES firmy Alpha MOS (Toulouse, Francja) wyposażony w autosampler HS-100, dwa detektory płomieniowo-jonizacyjne i dwie kolumny pracujące w trybie równoległym: kolumna niepolarna (MXT5 : 5% difenyl, 95% metylopolisiloksan, długość 10 m, średnica 180 μm) i średnio-polarną kolumnę (MXT1701: 14% cyjanopropylofenyl, 86% metylopolisiloksan, długość 10 mi średnica 180 μm). Generator wodoru Alliance F-DGS. Aparat „e-język” ASTREE firmy Alpha MOS (Toulouse, Francja) wyposażony w siedem sensorów (SRS, GPS, STS, UMS, SPS, SWS i BRS) i elektrodę (Ag/AgCl). Do sterowanie aparatem, zbierania danych i ich oceny zostało wykorzystanie oprogramowanie Alphasoft 14.2 i AroChembase (Alpha MOS, Tuluza, Francja). Pozostałe urządzenia wykorzystywane do analizy: system oczyszczania wody Direct-Q - MILLIPORE, waga analityczna, łaźnia ultradźwiękowa.

Temat badania: Utrwalanie w procesie liofilizacji past i ekstraktów z czosnku czarnego i ocena ich barwy i aktywności wody

Analiza właściwości antyoksydacyjnych czosnku czarnego przeznaczonego do badań z udziałem zwierząt w zależności od rodzaju zastosowanej obróbki wstępnej surowca.
Cel badań:
Celem pracy było określenie wpływu metod obróbki wstępnej czosnku na kształtowanie jego właściwości antyoksydacyjnych w procesie dojrzewania.
Zakres badań:
Zakres pracy obejmował otrzymanie czosnku czarnego z czosnku świeżego, który przed procesem właściwego dojrzewania w komorze fermentacyjnej, został poddany obróbce wstępnej metodami fizycznymi, tj. blanszowanie pojedynczych obranych ząbków na parze lub w gorącej wodzie oraz metodami mikrobiologicznymi, tj. szczepienie ząbków czosnku świeżego szczepami bakterii fermentacji mlekowej lub drożdży. Badania gotowego wyrobu, tj. czosnku czarnego obejmowały oznaczenie zawartości polifenoli ogółem oraz określenie właściwości antyoksydacyjnych wyrażonych jako zdolność do wygaszania kationorodnika ABTS.
Wyniki:
Zawartość polifenoli ogółem w badanych próbach czarnego czosnku, otrzymanych z czosnku poddanego obróbce wstępnej różnymi metodami była bardzo zróżnicowana i mieściła się w zakresie od 321,66 do 791,96 mg GAE/100 g s.s. Analiza wyników zawartości polifenolii ogółem wykazała, że wszystkie otrzymane próbki czarnego czosnku charakteryzowały się ponad 10 krotnie większą zawartością polifenoli ogółem w porównaniu do świeżego czosnku. Aktywność antyoksydacyjna otrzymanych próbek czosnku czarnego wyrażona jako zdolność do wygaszania kationorodnika ABTS·+mieściła się w zakresie IC50 od 0,95 do 1,75 co odpowiada ekwiwalentowi Troloxu mieszczącego się w zakresie od 4533,34 do 6994,98 µM TE/100 g s.s. Najlepszą aktywnością antyoksydacyjną wobec kationorodnika ABTA charakteryzował się czarny czosnek, który przed procesem właściwego dojrzewania w komorze fermentacyjnej został poddany obróbce wstępnej metodą łączoną, tj. blanszowanie na parze wodnej, a następnie zaszczepienie szczepem bakterii BPC1.
Odczynniki, materiały zużywalne i aparatura:
Do otrzymania wodnych ekstraktów czosnku czarnego, które wykorzystywano do badania właściwości antyoksydacyjnych wykorzystano probówki wirówkowe typu FALCON o pojemności 50 ml, zestaw do uzdatniania wody w kierunku otrzymania wody o czystości HPLC składający się z zestawu kartridżów do oczyszczania wody, lampy UV dwuzakresowej do sytemu oczyszczania wody, filtra końcowego Millipak Express 20, 0,22 µm, niesterylnego, multirotatora Multi Bio RS-24, BioSan, wirówki laboratoryjnej Centurion Scientific, K3 Series. Zawartość polifenoli ogółem w otrzymanych wodnych ekstraktach czosnku czarnego oznaczono metodą spektrofotometryczną z wykorzystaniem odczynnika Folina-Ciocalteu. Oznaczenie polifenoli ogółem prowadzono z wykorzystaniem następujących odczynników i sprzętu laboratoryjnego, tj.: spektrofotometr UV- 1800 firmy Schimadzu przy długości fali λ = 760 nm, waga analityczna RADWAG, kolby miarowe o pojemności 10 ml, probówki wirówkowe o pojemności 15 ml, pipety automatyczne (o objętości 10 ml, 5 ml, 1 ml), końcówki do pipet automatycznych (o objętości 10 ml, 5 ml, 1 ml), kwas galusowy bezwodny, węglan sodu, odczynnik Folina-Ciocalteu. Do oznaczenia aktywności antyoksydacyjnej wyrażonej jako zdolność do wygaszania kationorodnika ABTS wykorzystano: spektrofotometr UV- 1800 firmy Schimadzu przy długości fali λ = 734 nm, wagę analityczną RADWAG, probówki plastikowe z kołnierzem o pojemności 7 ml, pipety automatyczne (o objętości 10 ml, 5 ml, 1 ml, 20-200 µl, 10 – 100 µl, 0,5 – 10 µl) końcówki do pipet automatycznych (o objętości 10 ml, 5 ml, 1 ml, 20-200 µl, 10 – 100 µl, 0,5 – 10 µl), kationorodnik ABTS·+ (Sól diamonowa kwasu 2,2’-azynobis(3- etylobenzotiozolino-6-sulfonowego), nadsiarczan potasu, Kwas 6-hydroksy-2,5,7,8-tetrametylochromano-2-karboksylowy (TROLOX).

Analiza jakościowa i ilościowa metodą UHPLC-ESI-MS/MS związków siarkowych w czarnym czosnku.
Cel badań:
Celem przeprowadzonych badań było określenie profilu oraz poziomu zawartości związków siarkowych w fermentowanym czosnku.
Wyniki:
Na podstawie przeprowadzonej analizy UHPLC-ESI-MS/MS w badanych próbach stwierdzono obecność alliiny, S-allilo-L-cysteiny, allicyny, S-metylo-L-cysteiny, trisiarczeku diallilu, siarczek allilu, sulfotleneku metioniny. Czas analizy: Czas analizy jednej próby wynosił 30 min.
Odczynniki i materiały zużywalne:
Do analizy UHPLC-ESI-MS/MS wykorzystano następujące odczynniki: woda ultraczysta, acetonitryl, metanol, alliina, S-allilo-L-cysteina, allicyna, S-metylo-L-cysteina, trisiarczek diallilu, siarczek allilu, sulfotlenek metioniny oraz materiały zużywalne: kolumna Discovery HS F5-3 (2.1 × 150 mm, 3 µm), filtry membranowe z nylonu do filtracji: wielkość porów - 0,20-0,22 i 0,45 µm, pipety automatyczne o zmiennej poj. (20, 100, 200, 1000, 5000 i 10000 µl), końcówki do pipet o zmiennej poj. (20, 100, 200, 1000, 5000 i 10000 µl), fiolki do autosamplera wraz z nakrętkami, szklane fiolki o poj. 10-20 ml, szpatułki do naważania, zestaw kartridżów do oczyszczania wody, lampa UV dwuzakresowa do sytemu oczyszczania wody, filtr końcowy Millipak Express 20, 0,22 µm, niesterylny, złączka kapilarna ze stali nierdzewnej Viper ™ do chromatografu Dionex™ UltiMate™ 3000 firmy Thermo Scientific™.
Aparatura i oprogramowania:
Analizę zawartości związków siarkowych w badanych próbach przeprowadzono z wykorzystaniem systemu wysokorozdzielczej spektrometrii mas Q Exactive™ Hybrid Quadrupole-Orbitrap™ mass spectrometer (Thermo Scientific™) sprzężonego z wysokorozdzielczym chromatografem cieczowym UHPLC Thermo Scientific™ Transcend™ TLX-1. Do sterowania, rejestracji i analizy uzyskanych wyników zostaną zastosowane oprogramowania Qexactive Tune 2.1, Aria 1.3.6, i Thermo Xcalibur. Pozostałe urządzenia wykorzystywane do analizy: system oczyszczania wody Direct-Q - MILLIPORE, waga analityczna, pH-metr, łaźnia ultradźwiękowa.

RAPORT

z prac badawczych zrealizowanych w ramach projektu
„Współpraca naukowo badawcza w ramach grupy operacyjnej kluczem do wprowadzenia innowacyjnego produktu na rynek”
Etap: IX
kwiecień - listopad 2022 r.

W ramach IX etapu prac badawczych otrzymano wyniki badań z udziałem prototypu komory dojrzewania czosnku czarnego:

Warunki procesu technologicznego otrzymywania czarnego czosnku, którym poddawany jest czosnek surowy, zmieniają jego właściwości fizykochemiczne, tj. głównie jego konsystencję, smak i zapach i to za co cenimy czosnek czarny najbardziej, jego właściwości prozdrowotne. Te zmiany są głównym powodem zwiększonej aktywności biologicznej czarnego czosnku, w porównaniu ze świeżym czosnkiem, nie poddanym procesowi dojrzewania. Końcowym etapem projektu było właśnie sprawdzenie, jak zastosowanie opracowanych w skali laboratoryjnej parametrów innowacyjnego procesu technologicznego będzie wpływało na właściwości fizykochemiczne i potencjał prozdrowotny czarnego czosnku otrzymanego przy wykorzystaniu prototypu komory dojrzewania czosnku. Do badań z udziałem prototypu komory wybrano czosnek czarny modyfikowany wstępnie w procesie blanszowania w wodzie lub w parze i następnie dojrzewający w komorze fermentacyjnej przy zastosowaniu opracowanych innowacyjnych parametrów czasu trwania procesu dojrzewania, temperatury i wilgotności w komorze.
Z uwagi na smak, przy zastosowaniu opracowanej innowacyjnej, zmienionej korzystnie ze względu na wskaźniki ekonomiczne (mniejsza energochłonność procesu) technologii firma jest w stanie uzyskać stosunkowo duże zróżnicowanie smakowe swojego produktu, w stosunku do produktów konkurencyjnych dostępnych na rynku (tab. 1). Widoczne są dwie główne nuty smakowe , wyraźnie słodka i wyraźnie wytrawna, typu umami. Ponadto możliwym jest uzyskanie, przy zastosowaniu odpowiednich metod obróbki fizycznej lub mikrobiologicznej oraz ich połączenia, smaków pośrednich, słodko-kwaśnego, lekko grzybowego. Kształtowanie odpowiednich smaków jest możliwe, co wykazały wyniki eksperymentów przeprowadzonych przy udziale prototypu komory, dzięki stosowaniu różnych czasów modyfikacji wstępnej czosnku surowego. Ale co bardzo istotne i na co wskazano nie tylko w badaniach na etapie laboratoryjnym, ale również z udziałem prototypu komory, to zróżnicowanie metod obróbki czosnku surowego pozwala na uzyskanie czosnku czarnego znacznie bardziej bioaktywnego, w stosunku do produktów konkurencji. Ma to swoje odzwierciedlenie w od 1,7 do 2,2 raza większej ilości związków polifenolowych w otrzymywanym czosnku czarnym, w zależności od zastosowanej metody technologicznej. Stanowi to bardzo dużą wartość dodaną dla nowego innowacyjnego produktu jakim jest otrzymywany przez firmę czosnek czarny. Ponadto bardzo ważna właściwość czosnku czarnego, jaką jest jego aktywność antyoksydacyjna, decydująca o jego właściwościach prozdrowotnych, też jest istotnie większa, co wykazano w stosunku do prób konkurencyjnych, np. czosnku z Hiszpani, Japonii, czy Polski. Czosnek czarny pochodzący z Hiszpanii, Japonii czy Polski, dostępny już na rynku, otrzymywany jest w procesie trwającym średnio od 20 do nawet 90 dni, przy podwyższonej temperaturze i wilgotności (tab. 2 i 3).
Natomiast czosnek czarny, otrzymywany przez firmę Krysiak z zastosowaniem opracowanej w ramach projektu innowacyjnej metody dojrzewa w komorze średnio 5 dni, co jest możliwe dzięki zastosowaniu odpowiednio dobranych procesów obróbki wstępnej surowca, tj. fizycznych i mikrobiologicznych, wspomagających zachodzenie reakcji Maillarda, pozwalającej na ciemnienie czosnku i wytwarzanie w nim istotnie większej ilości związków bioaktywnych (przykładowe wartości dla otrzymanych czosnków na prototypie komory zamieszczono w tab. 1-3).
Na tej postawie wyraźnie widać, że opracowane w ramach realizacji projektu innowacyjne rozwiązanie, tj. otrzymywanie czarnego czosnku o istotnie podwyższonych walorach prozdrowotnych i w istotnie krótszym czasie procesu dojrzewania surowca, nosi znamiona innowacji zarówno produktowej, jak i technologicznej, w stosunku do rozwiązań istniejących na chwilę obecną na rynku. Ponadto wykazano, że jest możliwym otrzymanie produktu, jakim jest czosnek czarny o istotnie korzystnych zmienionych właściwościach prozdrowotnych przy wykorzystaniu prototypu komory fermentacyjnej.
Wartość dodana innowacyjnego produktu, jakim jest czarny czosnek produkowany przy wykorzystaniu prototypu komory fermentacyjnej przez firmę Krysiak to również możliwość, na podstawie uzyskanych wartości składu chemicznego, zamieszczenia na opakowaniu tego innowacyjnego produktu oświadczenia żywieniowego:

Źródło błonnika”-określenie to możemy wykorzystać, gdy nasz produkt zawiera, co najmniej 3 g błonnika/ 100 g (u nas odpowiednio 5,1 i 4,6 g)
„Źródło białka”- takie oznaczenie możemy wykorzystać, gdy co najmniej 12 % wartości energetycznej pochodzi z białka (u nas średnio jest to 20 i 16%).
Czosnek czarny (BW 100°C, 15 minut, blanszowanie w wodzie, 15 min.)

Czosnek czarny (BW 100°C, 15 minut, blanszowanie w wodzie, 15 min.)
Wartość odżywcza produktu w 100g:

Wartość energetyczna 1037 kJ/ 248 kcal
Tłuszcz 0,00
Węglowodany, w tym: 51,00
cukry 29,00
Błonnik 5,10
Białko 10,00
Sól 0,01

Czosnek czarny (BP 10 minut, blanszowanie na parze 10 min.)
Wartość odżywcza produktu w 100g:

Wartość energetyczna 1054 kJ/ 252 kcal
Tłuszcz 0,00
Węglowodany, w tym: 49,00
w tym cukry 29,00
Błonnik 4,60
Białko 13,00
Sól 0,01

Tab. 1. Porównanie zawartości polifenoli ogółem oraz S-allilocysteiny w badanych próbach czosnku czarnego otrzymanych z wykorzystaniem prototypu komory, w odniesieniu do prób komercyjnych

Tab. 2. Porównanie aktywności antyoksydacyjnej wobec kationorodnika ABTS dla badanych prób czosnku czarnego otrzymanych w prototypie komory, w odniesieniu do prób komercyjnych

Odnosząc się do zawartości polifenoli ogółem i aktywności antyoksydacyjnej w tab 1-3 (wyżej), jaki wykazuje czarny czosnek produkowany zgodnie z operacjami objętymi technologią i parametrami technologicznymi, opracowanymi w ramach realizacji projektu i potwierdzonymi z wykorzystaniem prototypu komory, wyraźnie widać, że produkt nie odbiega znacząco właściwościami typu przeciwzapalnych, przeciwdrobnoustrojowych, antydiabetycznych oraz antynowotworowych od produktu konkurencyjnego.
Wyraźnie widać, ze czarny czosnek otrzymany w prototypie komory fermentacyjnej jest istotnie bardziej bioaktywny, w stosunku do konkurencyjnego produktu na rynku (tab. 1-4), co ma przełożenie na jego potencjał właśnie we wskazanych właściwościach prozdrowotnych.
Należy w tym miejscu szczególnie podkreślić, ze ten większy potencjał prozdrowotny jest jednocześnie uzyskiwany przy zastosowaniu procesu technologicznego trwającego zaledwie 5 dni, w stosunku do procesu konkurencyjnego, trwającego od 20 do nawet 90 dni.
Na ten potencjał prozdrowotny będzie miała też oczywiście zaproponowana we wniosku odmiana czosnku surowego, tj. polska odmiana czosnku ozimego Harnaś. Na tle innych odmian czosnku polskiego, zarówno ozimych, czy jarych, jak również ekologicznych, odmiana Harnaś wykazuje przede wszystkim istotnie większą zawartość węglowodanów, w tym również błonnika, dodatkowo błonnika rozpuszczalnego, tj. fruktany. Węglowodany redukujące ą jednym z ważniejszych składników czosnku czarnego, z uwagi na fakt, że obok aminokwasów stanowią prekursory reakcji Maillarda, tj. ciemnienia czarnego czosnku. Im więcej tych węglowodanów, to w krótszym czasie, tez jest możliwe uzyskanie pożądanej barwy, smaku oraz bioaktywności produktu końcowego, tj. czosnku czarnego.
Ponadto odmiana czosnku Harnaś jest jedna z bardziej odpornych na działanie szkodników i niekorzystnych warunków klimatycznych, uprawianych w Polsce odmian czosnku. Ponadto surowiec pochodzenia polskiego, jednocześnie pozbawiony jest szkodliwych dla zdrowia człowieka pestycydów i wybielaczy.
Zastosowanie innowacyjnej technologii otrzymywania czarnego czosnku charakteryzującego się wielosmakowością przede wszystkim pozwoli na znaczne poszerzenie grona odbiorców czarnego czosnku. Szeroka gama smaków, pozwoli dotrzeć z czarnym czosnkiem zarówno do dzieci, jak i młodzieży i osób starszych. Jeśli chodzi o innowacyjne produkty, to będzie to wpływało na możliwość poszerzenia z czasem rodzaju oferowanych na rynku produktów, nie tylko ząbków czarnego czosnku, ale i ekstraktów oraz na przykład ich enkapsulatów o większej biodostępności w przewodzie pokarmowym, w porównaniu ze związkami bioaktywnymi zawartymi w wyjściowych ząbkach czarnego czosnku.
Jak wspomniano wyżej, zastosowanie przez firmę autorskiej technologii otrzymywania czosnku czarnego, oprócz kwestii ekonomicznej, tj. istotnego skrócenia procesu technologicznego dojrzewania czosnku z 20-90 dni do tylko 5 dni, pozwala mimo to otrzymać produkt o zadawalającej konsystencji, wielosmakowości oraz, co jest najważniejsze nie tylko na zachowanie właściwości prozdrowotnych, ale istotne ich zwiększenie, w stosunku do tych obserwowanych w produktach dostępnych na ten moment na rynku. Wyraźnie widać, ze czarny czosnek produkowany przez firmę w prototypie komory fermentacyjnej jest istotnie bardziej bioaktywny, średnio od 1,7 do 2,2, raza (tab. 1-4, zamieszczone wyżej), co ma przełożenie na jego potencjał właśnie we wskazanych właściwościach prozdrowotnych, tj. antynowotworowych, przeciwotyłościowych, czy hepatoimmunologicznych (detoksykacja wątroby).
Porównując otrzymywany przez firmę czosnek czarny otrzymywany z odmiany czosnku polskiego Harnaś, czyli dodatkowo bezpieczny z uwagi na brak pestycydów i wybielaczy, wyraźnie widzimy, że zastosowana technologia jego otrzymywania pozwala na otrzymanie produktu o istotnie zmienionych na korzyść, w stosunku do konkurencji właściwościach fizykochemicznych i oraganoleptycznych. Przede wszystkim otrzymany czarny czosnek wyróżnia istotnie większa, średnio 2 razy bioaktywność, wyrażona większą ilością polifenoli ogółem i aktywnością antyoksydacyjną w stosunku do rodnika DPPH i kationorodnika ABTS, w porównaniu do tego co już mamy dostępne na rynku z tego asortymentu produktowego. Należy jeszcze raz podkreślić, że te wartości dodane, w postaci większego potencjału prozdrowotnego, większego wachlarza smakowego, od gorzkiego, cierpkiego, nadmiernie kwaśnego, do delikatnego, słodkiego, czy słodko -kwaśnego i konsystencji bardzo pożądanej, tj. niezbyt miękkiej, lekko mazistej, jest możliwe do uzyskania w zaledwie 5 dni, gdzie konkurencja potrzebuje od 20 do 90 dni. Dodatkowo uzyskiwany produkt przez konkurencję, jest pod kątem bioaktywnym istotnie mniej atrakcyjny (tab. 1-4, zamieszczone wyżej).
W czosnku podczas procesu dojrzewania dochodzi do wielu przemian fizyko-chemicznych kształtujących właściwości czarnego czosnku, na które jak zauważono wpływ ma także obróbka wstępna przed obróbką termiczną, której rodzaj wraz z parametrami obejmuje innowacyjna technologia otrzymywania czosnku czarnego. Może ona doprowadzić do zniszczenia struktur komórkowych czosnku, tym samym odsłaniając je na działanie z innymi składnikami czosnku, bądź zewnętrznymi czynnikami środowiska.
Kolejnym z oczekiwanych efektów przeprowadzenia obróbki wstępnej czosnku jest skrócenie czasu otrzymywania czarnego czosnku przy zastosowaniu optymalnych parametrów procesu dojrzewania. Ze względu na fakt, że technologia nie jest do końca jeszcze chroniona, opracowywane jest zgłoszenie patentowe, nie można w tym miejscu na ten moment ujawnić szczegółów rozwiązania technologicznego.
Kadra naukowa przeprowadziła badania nad wpływem zastosowania obróbki wstępnej. Odnotowano, że w wyniku jej działania doszło do rozbicia, rozluźnienia struktury komórek czosnku, co przyspiesza przebieg w nim reakcji enzymatycznych i łącznie wpłynęło na pozytywną zmianę zawartości składników odżywczych w czarnym czosnku, tym samym zwiększając aktywność antyoksydacyjną, co stanowi istotną wartość dodaną otrzymywanego czosnku czarnego przy wykorzystaniu prototypu komory fermentacyjnej i innowacyjnej technologii.
Również proces fermentacji mikrobiologicznej czosnku, stosowanej w opracowanej technologii, uznano za jeden z możliwych elementów optymalizacji produkcji czarnego czosnku, mogący zwiększyć jego bioaktywność.

"Europejski Fundusz Rolny na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich:
Europa inwestująca w obszary wiejskie".

współfinansowana jest ze środków Unii Europejskiej w ramach działania 16 "Współpraca"
Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014-2020.

Strona informująca o etapach realizacji i rezultatach operacji pn:
"Współpraca naukowo badawcza w ramach grupy operacyjnej kluczem do wprowadzenia innowacyjnego produktu na rynek"
realizowanej w ramach działania "Współpraca" objętego Programem Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014-2020.

Operacja realizowana w ramach Grupy Operacyjnej "Czarny czosnek"
przez Krysiak Polska Sp z o.o. we współpracy z następującymi podmiotami:

Paweł Białecki - Rolnik
Łódzka Izba Rolnicza - Podmiot doradczy
Politechnika Łódzka - Jednostka Naukowo Badawcza

Rodzaj próby	Potencjał antyoksydacyjny wobec kationorodnika ABTS
	Aktywność antyoksydacyjna AA [%]	*IC50
Czosnek czarny badany (blanszowanie w wodzie)	89,7±5,8	0,84±0,05
Czosnek czarny badany (blanszowanie na parze)	97,8±6,1	0,76±0,10
Czosnek czarny hiszpański	55,6±7,2	1,35±0,15
Czosnek czarny japoński	55,4±5,7	1,36±0,24
Czosnek czarny polski	40,3±7,6	1,86±0,16

Rodzaj próby	Potencjał antyoksydacyjny wobec rodnika DPPH *IC50
Czosnek czarny badany (metoda I obróbki)	9,20±1,72
Czosnek czarny badany (metoda II obróbki)	4,80±1,12
Czosnek czarny hiszpański	35,90±2,23
Czosnek czarny japoński	19,70±2,25
Czosnek czarny polski	21,10±1,05

Rodzaj próby	Zawartość melanoidyn [g/100g próby]	Aktywność wody	Sucha substancja [%]
Czosnek czarny badany (blanszowanie w wodzie)	3,43±0,81	0,749±0,058	69,45±0,81
Czosnek czarny badany (blanszowanie na parze)	3,72±0,18	0,764±0,036	63,79±0,67
Czosnek czarny hiszpański	2,75±0,24	0,799±0,050	42,65±0,86
Czosnek czarny japoński	2,89±0,76	0,450±0,049	88,32±0,58
Czosnek czarny polski	3,10±0,68	0,796±0,067	54,84±0,65

Operacja pn.	"Współpraca naukowo badawcza w ramach grupy operacyjnej kluczem do wprowadzenia innowacyjnego produktu na rynek"
mająca na celu	Opracowanie nowej technologii produkcji na skalę przemysłową i wdrożenie nowego, innowacyjnego produktu czarny czosnek typu Harnaś

Numer próby	Zastosowana obróbka wstępna
1	BW + -80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)
2	-80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)
3	-80°C + BW w 100°C (19)
4	-80°C + BW w 80°C (19)
5	-20°C + BW w 80°C (19)
6	-20°C + BW w 100°C (19)
7	-80°C + BW w 100°C (19)
8	-20°C (19)
9	-80°C (19)
10	-20°C (19)
11	-80°C + BP (19)
12	-20°C + BP (19)
13	BP + (-20°C) (16)
14	BP + (-80°C) (16)
15	BW 80°C + (-20°C) (16)
16	BW 80°C + (-80°C) (16)
17	Bio czarny czosnek (próba odniesienia)

Lp.	Rodzaj próby	Zwartość suchej masy [%]
1	BW + -80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	67,09
2	-80°C + BPC1 + 71/1/2 +D (15)	64,57
3	-80°C + BW w 100°C (19)	65,54
4	-80°C + BW w 80°C (19)	65,23
5	-20°C + BW w 80°C (19)	63,17
6	-20°C + BW w 100°C (19)	73,87
7	-80°C + BW w 100°C (19)	69,37
8	-20°C (19)	68,77
9	-80°C (19)	61,93
10	-20°C (19)	59,59
11	-80°C + BP (19)	70,63
12	-20°C + BP (19)	60,19
13	BP + (-20°C) (16)	68,79
14	BP + (-80°C) (16)	71,18
15	BW 80°C + (-20°C) (16)	69,50
16	BW 80°C + (-80°C) (16)	67,82
17	Bio czarny czosnek (próba odniesienia)	54,84