INOVAȚIE SUSTENABILĂ ÎN PROCESAREA FRUCTELOR DE PĂDURE

Fructele de pădure au atras o atenție deosebită în ultimele decenii, atât din partea cercetătorilor din domeniul biotehnologiei și agronomiei, cât și a specialiștilor în nutriție și medicină preventivă, datorită valorii lor nutriționale și farmacologice ridicate. Printre cele mai importante specii cultivate sau recoltate spontan în regiunile temperate se numără murele (Rubus fruticosus L.), căpșunile (Fragaria × ananassa), zmeura (Rubus idaeus L.) și afinele (Vaccinium spp.).

Rubus fruticosus L. – Mură

Specie perenă aparținând familiei Rosaceae, murul este un arbust spinos, cu tulpini arcuite și fructe compuse (polidrupe) de culoare închisă (negru-violaceu), formate din mai multe drupeole aderente la receptacul. Este o specie rustică, cu o largă adaptabilitate ecologică, capabilă să crească atât în medii cultivate, cât și în habitate spontane (margini de pădure, liziere, pajiști). Din punct de vedere biochimic, murele sunt bogate în polifenoli, antociani, flavonoide, vitamina C și taninuri, având proprietăți antioxidante, antiinflamatoare și antiproliferative (Wu, Y., și colab., 2024).

Fragaria × ananassa – Căpșună

Căpșuna cultivată este un hibrid interspecific obținut prin încrucișarea dintre Fragaria virginiana (America de Nord) și Fragaria chiloensis (America de Sud), fiind una dintre cele mai importante specii horticole din lume. Planta este erbacee, perenă, iar fructul (din punct de vedere botanic, o infructescență) este un pseudocarpor (receptacul cărnos), pe suprafața căruia se dezvoltă numeroase achene (fructele reale) (Katel, S.și colab., 2022). Căpșunile sunt apreciate pentru conținutul lor ridicat de vitamina C, acid folic, antociani, acizi fenolici și compuși volatili care le conferă aroma specifică. Studiile recente evidențiază potențialul lor în reducerea riscului de boli cardiovasculare, diabet zaharat tip II și afecțiuni neurodegenerative, datorită activității antioxidante și de reglare metabolică (Delaney, K., 2025)

 Rubus idaeus L. – Zmeură

Specie tot din familia Rosaceae, zmeura este o plantă perenă cu tulpini bienale și un sistem radicular persistent. Fructul este tot un agregat de drupeole, de culoare roșie sau galbenă (la soiuri selecționate), care se detașează ușor de receptacul la maturitate. Este cultivată intensiv în regiunile temperate pentru consum proaspăt sau procesare. Profilul fitochimic al zmeurei este dominat de polizaharide pectice, antociani, flavonoide și acid ascorbic, fiind recunoscută pentru proprietăți prebiotice, antiinflamatoare, antitumorale și antimicrobiene (Luo, Y., 2025).

Vaccinium spp. – Afină

Genul Vaccinium include mai multe specii de interes economic, printre care Vaccinium myrtillusL. (afinul sălbatic, din flora spontană) și Vaccinium corymbosum L. (afinul american sau afinul înalt, cultivat intensiv). Aceste specii fac parte din familia Ericaceae, adaptate solurilor acide, bine drenate și bogate în materie organică (Huang, T. și colab., 2025). Afinele se disting prin conținutul excepțional de antociani (în special delfinidină, malvidină), acid clorogenic, resveratrol, vitamina K și compuși fenolici, care conferă o activitate antioxidantă și neuroprotectoare ridicată. Numeroase studii susțin beneficiile consumului regulat de afine asupra sănătății vizuale, a funcției cognitive și în prevenirea sindromului metabolic (Ashique, S., și colab, 2024).

Proiectul FRIETS: Inovație și sustenabilitate în procesarea fructelor de pădure.

Proiectul FRIETS (Sustainable optimization of the value chain of added-value fresh and dried berries through the integration of Precision Agriculture management strategies and innovative dehydration and edible coating) este o inițiativă finanțată prin programul Horizon 2020 – Marie Skłodowska-Curie Actions.

Acesta reunește 13 parteneri din cinci țări europene – Grecia, Cipru, Malta, România și Regatul Unit – incluzând universități, centre de cercetare și companii private. Scopul general al proiectului FRIETS este dezvoltarea unor produse inovatoare pe bază de fructe de pădure procesate (căpșuni, zmeură, afine și mure), care să se remarce prin calitate superioară, caracteristici nutriționale îmbunătățite și durată de valabilitate extinsă. Vor fi optimizate practicile de management pre-recoltare pentru cultivarea unor fructe de pădure de înaltă calitate. De asemenea, vor fi dezvoltate și optimizate tehnologii post-recoltare cu impact redus asupra mediului, care includ (1) Tehnici blânde și eficiente din punct de vedere energetic pentru uscarea fructelor (de exemplu: deshidratarea osmotică, liofilizarea, uscarea sub vid cu microunde sau combinații ale acestora); (2) Aplicarea unor straturi comestibile pe suprafața fructelor, bazate pe componente extrase din alge micro- și macro-scopice. Pentru asigurarea dezvoltării durabile a noilor produse, se va realiza atât o analiză a ciclului de viață, cât și o analiză socio-tehno-economică.

Optimizarea extracției compușilor bioactivi din frunze de zmeură

În cadrul proiectului FRIETS, una dintre direcțiile inovatoare de cercetare este valorificarea frunzelor de zmeură, un subprodus agricol nevalorificat. Frunzele de zmeură sunt surse bogate în polifenoli și alți antioxidanți naturali. Procesul de extracție a compușilor bioactivi este optimizat prin metode blânde, ecologice, precum extracția asistată de ultrasunete sau folosirea solvenților acceptați în industria alimentară.

Caracterizarea extractelor obținute se realizează prin:

• Analize HPLC (cromatografie lichidă de înaltă performanță) – pentru identificarea și cuantificarea compușilor de interes;
• Analiza conținutului total de polifenoli;
• Analiz conținutului total de flavonoide;
• Analiza conținutului total de antociani;
• Analiza activității antioxidante.

Pentru a proteja acești compuși sensibili față de factorii externi (lumină, oxigen, temperatură), extractele sunt încapsulate utilizând metode sigure pentru a fi aplicate în industria alimentară precum este metoda de uscare prin pulverizare. Această tehnologie permite transformarea extractului lichid într-o pulbere fină, stabilă și ușor de integrat în produse alimentare sau farmaceutice. Eficiența încapsulării este analizată prin randamentul procesului, analiza dimensiunii particulelor și stabilitatea în timp.

Conservarea fructelor prin metode blânde: liofilizare și dezhidratare osmotică

Pentru prelungirea termenului de valabilitate și păstrarea valorii nutriționale, fructele precum afinele, căpșunile, zmeura și murele sunt conservate prin metode inovatoare, cu impact minim asupra proprietăților funcționale.

Liofilizarea, cunoscută și sub denumirea de uscare prin congelare, este un proces avansat de conservare utilizat pe scară largă, pentru o varietate de produse, inclusiv pentru fructele delicate precum zmeura, căpșunele, murele și afinele. Procesul începe prin congelarea rapidă a fructelor la temperaturi foarte scăzute, sub -40°C, pentru a păstra structura celulară și compușii sensibili la tratament termic. După congelare, fructele sunt plasate într-o cameră de vid, unde are loc sublimarea – trecerea apei din stare solidă direct în stare gazoasă, fără a trece prin faza lichidă. Acest pas este posibil datorită presiunii reduse și a unei creșteri ușoare și controlate a temperaturii. Pe măsură ce apa este eliminată sub formă de vapori, fructele își păstrează forma, culoarea, textura poroasă și o mare parte din compușii bioactivi, cum ar fi compușii fenolici și antioxidanții. La final, produsul obținut este extrem de ușor, crocant și stabil din punct de vedere microbiologic, putând fi păstrat pentru perioade lungi de timp fără conservanți, în condiții adecvate de ambalare. Acest tip de proces este ideal pentru fructe sensibile, deoarece minimizează pierderile nutriționale și păstrează caracteristicile senzoriale inițiale.

Dezhidratarea osmotică este un proces blând de conservare, utilizat frecvent pentru procesarea fructelor, în care apa din fructe este parțial îndepărtată prin imersarea acestora într-o soluție hiperosmotică, cum ar fi sucul concentrat de mere. Procesul începe prin selecția și pregătirea fructelor, care sunt spălate, sortate și, dacă este necesar, tăiate pentru a asigura o expunere uniformă la soluția osmotică. Fructele sunt apoi introduse într-un recipient cu suc de mere concentrat, bogat în zaharuri naturale, unde are loc un transfer bidirecțional prin membranele celulare: apa din fructe migrează în soluție, în timp ce o parte din componentele soluției osmotice (zaharuri, compuși aromatici) pătrund în țesuturile fructelor. Procesul se desfășoară la temperaturi moderate (30-50°C), pe o durată variabilă de timp, în funcție de tipul de fruct și gradul de dezhidratare dorit, permițând păstrarea aromei naturale, a culorii și a compușilor sensibili la temperatură. La final, fructele tratate prezintă o textură moale și un conținut redus de apă, ceea ce contribuie la creșterea stabilității microbiologice și prelungirea duratei de valabilitate.

Calitatea produselor conservate este analizată în mod complex, din mai multe perspective care vizează menținerea valorii acestora pe parcursul depozitării. Din punct de vedere nutrițional, se urmărește păstrarea conținutului de compuși esențiali precum polifenolii, compuși bioactivi cu rol antioxidant important în menținerea sănătății consumatorului. Evaluarea fizico-chimică vizează parametri precum activitatea apei, culoarea și textura, factori esențiali pentru stabilitatea și atractivitatea produsului. O activitate a apei redusă contribuie la inhibarea dezvoltării microbiene, iar menținerea culorii și texturii reflectă integritatea fizică a alimentului. Analiza senzorială are un rol deosebit în determinarea gradului de acceptabilitate a produsului de către consumatori, fiind evaluate atribute precum gustul, mirosul și impresia generală. Nu în ultimul rând, evaluarea microbiologică este esențială pentru determinarea stabilității produsului în timp și asigurarea siguranței alimentare, prin monitorizarea contaminării microbiene și riscului de alterare în timpul perioadei de valabilitate.Produsele obținute sunt testate și pentru evaluarea termenului de valabilitate, prin respectarea condițiilor de depozitare, pentru a determina durabilitatea și păstrarea caracteristicilor funcționale.

Proiectul FRIETS demonstrează cum valorificarea inteligentă a resurselor naturale, alături de integrarea tehnologiilor moderne, poate genera soluții sustenabile pentru industria alimentară. Fructele de pădure și extractele lor bioactive devin astfel elemente cheie în dezvoltarea de produse alimentare funcțăionale, plăcute din punct de vedere senzorial și cu impact pozitiv asupra sănătății publice.

Acest proiect a primit finanțare prin programul de cercetare și inovare Orizont 2020 al Uniunii Europene în cadrul contractului de finanțare Marie Skłodowska-Curie nr. 101007783.

Referințe bibliografice

Ashique, S., Mukherjee, T., Mohanty, S., Garg, A., Mishra, N., Kaushik, M., … & Taghizadeh-Hesary, F. (2024). Blueberries in focus: Exploring the phytochemical potentials and therapeutic applications. Journal of Agriculture and Food Research, 18, 101300.

Delaney, K., Tsang, M., Kern, M., Rayo, V. U., Jason, N., Hong, M. Y., … & Hooshmand, S. (2025). Strawberries modestly improve cognition and cardiovascular health in older adults. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 104018.

Huang, T., Zhang, Y., Qiao, L., Luo, D., Ba, L., Xu, S., … & Kou, X. (2025). Active ingredients of blueberry pomace: A comprehensive review of isolation, identification, health benefits and food applications. Food Chemistry: X, 102459.

Katel, S., Mandal, H. R., Kattel, S., Yadav, S. P. S., & Lamshal, B. S. (2022). Impacts of plant growth regulators in strawberry plant: A review. Heliyon, 8(12).

Luo, Y., Tang, R., & Huang, Y. (2025). Differences in structure, antioxidant capacity and gut microbiota modulation of red raspberry pectic polysaccharides extracted by different methods. Food Research International, 211, 116474.

Wu, Y., Huang, X., Lyu, L., Wu, W., Cao, F., & Li, W. (2024). Research Progress on Utilization and Molecular Biology of Blackberry. Food Bioscience, 105371.