Sea fennel (Crithmum maritimum L.) is a facultative halophyte wild herb, characterized by the presence of several bioactive compounds, widely diffused in Mediterranean countries, whose consumption is strongly linked to the culinary tradition of the Marche region. This Ph.D. thesis project was aimed at the exploitation of organic sea fennel cultivated in the Conero Natural Park area, for the production of high nutritional value preserves, sauces and spices. Fresh sea fennel was subjected to a phytochemical study to identify new compounds with potential pharmacological activity. Subsequently, sea fennel sprouts, either alone or mixed with green olives, were exploited for the production of fermented preserves in brine, with the inoculation of a selected starter. Whereas, the microbial dynamics occurring during a spontaneous fermentation were studied in kimchi. Sea fennel was evaluated as a carrier for probiotic bacteria delivery, inoculating Lactiplantibacillus plantarum IMC 509 and SYNBIO® in an acidified sea fennel-based preserve and assessing their viability during a refrigerated storage. Furthermore, two sea fennel-based sauces were produced and have been subjected to accelerated shelf-life and microbial challenge tests to evaluate the microbial stability of the sauces and the microbial risk associated with the potential survival or growth of Staphylococcus aureus and Bacillus cereus, after the application of conventional or mild pasteurizations, respectively. Finally, four different drying methods for the production of dried spices were evaluated. The overall collected results confirmed the great potential of sea fennel for the production of high nutritional value preserves, sauces and spices linked to the territory, with potential impact on the manufacturing sector.

Il finocchio marino (Crithmum maritimum L.) è un’erba spontanea alofita facoltativa, caratterizzata dalla presenza di numerosi composti bioattivi, ampiamente diffusa nei paesi del Mediterraneo, il cui consumo è fortemente legato alla tradizione culinaria della regione Marche. Il progetto di questa tesi di dottorato è stato finalizzato alla valorizzazione di finocchio marino biologico coltivato nell’area del Parco del Conero, per la produzione di conserve, salse e spezie dall’elevato valore nutrizionale. Il finocchio marino fresco è stato sottoposto a uno studio fitochimico per identificare nuovi composti con potenziale attività farmacologica. Successivamente, è stato impiegato, da solo o mescolato con olive verdi, per la produzione di conserve fermentate in salamoia, con l'inoculo di uno starter selezionato. Mentre, le dinamiche microbiche che si verificano nel corso di una fermentazione spontanea sono state studiate nel kimchi. Il finocchio marino è stato valutato come veicolo per la somministrazione di batteri probiotici, inoculando Lactiplantibacillus plantarum IMC 509 e SYNBIO® in una conserva acidificata a base di finocchio marino e valutandone la vitalità durante una conservazione refrigerata. Sono state inoltre prodotte due salse a base di finocchio marino e sono state sottoposte a test di shelf-life accelerata e microbial challenge test, per valutare la stabilità microbiologica delle salse e il rischio microbiologico associato alla potenziale sopravvivenza o crescita di Staphylococcus aureus e Bacillus cereus, dopo l'applicazione di pastorizzazioni convenzionali o blande, rispettivamente. Infine, sono stati valutati quattro differenti metodi di essiccazione per la produzione di spezie essiccate. I risultati complessivamente ottenuti hanno confermato le grandi potenzialità del finocchio marino per la produzione di conserve, salse e spezie dall’elevato valore nutrizionale legate al territorio, con potenziali ricadute positive sul settore produttivo.

Development of new organic functional preserves, sauces and spices from sea fennel (Crithmum maritimum L.) and other horticultural products

MAOLONI, ANTONIETTA
2022-07-04

Abstract

Il finocchio marino (Crithmum maritimum L.) è un’erba spontanea alofita facoltativa, caratterizzata dalla presenza di numerosi composti bioattivi, ampiamente diffusa nei paesi del Mediterraneo, il cui consumo è fortemente legato alla tradizione culinaria della regione Marche. Il progetto di questa tesi di dottorato è stato finalizzato alla valorizzazione di finocchio marino biologico coltivato nell’area del Parco del Conero, per la produzione di conserve, salse e spezie dall’elevato valore nutrizionale. Il finocchio marino fresco è stato sottoposto a uno studio fitochimico per identificare nuovi composti con potenziale attività farmacologica. Successivamente, è stato impiegato, da solo o mescolato con olive verdi, per la produzione di conserve fermentate in salamoia, con l'inoculo di uno starter selezionato. Mentre, le dinamiche microbiche che si verificano nel corso di una fermentazione spontanea sono state studiate nel kimchi. Il finocchio marino è stato valutato come veicolo per la somministrazione di batteri probiotici, inoculando Lactiplantibacillus plantarum IMC 509 e SYNBIO® in una conserva acidificata a base di finocchio marino e valutandone la vitalità durante una conservazione refrigerata. Sono state inoltre prodotte due salse a base di finocchio marino e sono state sottoposte a test di shelf-life accelerata e microbial challenge test, per valutare la stabilità microbiologica delle salse e il rischio microbiologico associato alla potenziale sopravvivenza o crescita di Staphylococcus aureus e Bacillus cereus, dopo l'applicazione di pastorizzazioni convenzionali o blande, rispettivamente. Infine, sono stati valutati quattro differenti metodi di essiccazione per la produzione di spezie essiccate. I risultati complessivamente ottenuti hanno confermato le grandi potenzialità del finocchio marino per la produzione di conserve, salse e spezie dall’elevato valore nutrizionale legate al territorio, con potenziali ricadute positive sul settore produttivo.
Sea fennel (Crithmum maritimum L.) is a facultative halophyte wild herb, characterized by the presence of several bioactive compounds, widely diffused in Mediterranean countries, whose consumption is strongly linked to the culinary tradition of the Marche region. This Ph.D. thesis project was aimed at the exploitation of organic sea fennel cultivated in the Conero Natural Park area, for the production of high nutritional value preserves, sauces and spices. Fresh sea fennel was subjected to a phytochemical study to identify new compounds with potential pharmacological activity. Subsequently, sea fennel sprouts, either alone or mixed with green olives, were exploited for the production of fermented preserves in brine, with the inoculation of a selected starter. Whereas, the microbial dynamics occurring during a spontaneous fermentation were studied in kimchi. Sea fennel was evaluated as a carrier for probiotic bacteria delivery, inoculating Lactiplantibacillus plantarum IMC 509 and SYNBIO® in an acidified sea fennel-based preserve and assessing their viability during a refrigerated storage. Furthermore, two sea fennel-based sauces were produced and have been subjected to accelerated shelf-life and microbial challenge tests to evaluate the microbial stability of the sauces and the microbial risk associated with the potential survival or growth of Staphylococcus aureus and Bacillus cereus, after the application of conventional or mild pasteurizations, respectively. Finally, four different drying methods for the production of dried spices were evaluated. The overall collected results confirmed the great potential of sea fennel for the production of high nutritional value preserves, sauces and spices linked to the territory, with potential impact on the manufacturing sector.
St. Peter’s herb; fermentation; probiotics; pasteurization
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