Aprèn - Etiele Greque de Morais

In this study, the perceptions and knowledge of spanish consumers regarding microalgae as a source of dietary protein were evaluated through a specific questionnaire, in which 328 consumers from Spain (mostly from Catalonia) over 18 years old participated. Overall, microalgae are positively perceived in terms of safety and nutrition, but there are high levels of unawareness, particularly concerning their taste and price. The evident lack of knowledge, with percentages ranging from 40-60%, may explain the low consumption rate and underscores the need for awareness and information campaigns to highlight the benefits of microalgae and address existing doubts. Initial acceptance of trying microalgae is high (85.4%), but it progressively decreases when considering purchasing them (58.5%) and even more when evaluating the possibility of paying a premium price (15.5%) for the same product not enriched with microalgae. This shows that, while people are generally open to experimenting with microalgae, their integration as a regular product may be limited by economic factors or perceived value. Younger individuals, women, and those who are vegetarian or vegan show a greater willingness to try and purchase microalgae products, while willingness to pay more remains a challenge across the board, particularly among older adults and men. Favorable perceptions of microalgae characteristics, such as their sustainability and nutritional value, significantly influence the willingness to try and purchase microalgae products. On the other hand, factors like food neophobia and positive attitudes toward meat represent major barriers. The willingness to pay more for these products is also influenced by favorable perceptions and positive comparisons with traditional proteins, although it remains limited. Producers and marketers of microalgae and microalgae-enriched products would need to make efforts to improve consumer knowledge through educational campaigns, enhancement of sensory properties, inclusion in familiar foods, and marketing strategies that highlight the nutritional and environmental benefits of microalgae along with positive emotional messaging.

En aquest estudi es van avaluar les percepcions i coneixements dels consumidors espanyols respecte les microalgues com a font de proteïnes alimentàries mitjançant un qüestionari específic, en el qual van participar 328 consumidors d'Espanya (en gran part de Catalunya) majors de 18 anys. En general, les microalgues són percebudes de manera positiva en termes de seguretat i nutrició, però hi ha nivells alts de desconeixement, especialment pel que fa al seu sabor i preu. La manca de coneixement evident, amb percentatges que oscil·len entre el 40-60%, pot explicar la baixa taxa de consum i reforça la necessitat de campanyes de sensibilització i informació per destacar els beneficis de les microalgues i abordar els dubtes existents. L'acceptació inicial per provar les microalgues és alta (85,4%), però disminueix progressivament en considerar-ne la compra (58,5%) i, encara més, en avaluar la possibilitat de pagar un preu superior (15,5%) pel mateix producte no enriquit amb microalgues. Això evidencia que, tot i que en conjunt les persones estan obertes a experimentar amb les microalgues, la seva integració com a producte habitual podria estar limitada per factors econòmics o per la percepció de valor. Les persones joves, dones i aquelles vegetarianes i veganes tenen una major predisposició a provar i comprar productes amb microalgues, mentre que la disposició a pagar més és un repte transversal, especialment en adults grans i homes. Les percepcions favorables envers les característiques de les microalgues, com la seva sostenibilitat i valor nutricional, influeixen significativament en la predisposició a provar i comprar productes de microalgues. Per contra, factors com la neofòbia alimentària i les actituds positives envers la carn representen barreres importants. La disposició a pagar més per aquests productes també està influenciada per percepcions favorables i per comparacions positives amb proteïnes tradicionals, encara que continua sent limitada. Seria necessari un esforç per part dels productors i comercialitzadors de microalgues i de productes enriquits amb aquestes per millorar el coneixement dels consumidors, mitjançant campanyes d'educació, millora de les propietats sensorials, inclusió en aliments familiars i estratègies de màrqueting que destaquin els beneficis nutricionals i ambientals de les microalgues juntament amb missatges emocionals positius.

En este estudio se evaluaron las percepciones y conocimientos de los consumidores españoles hacia las microalgas como fuente de proteínas alimentarias mediante un cuestionario específico, en el que participaron 328 consumidores de España (en gran parte de Cataluña) mayores de 18 años. En general, las microalgas son percibidas de manera positiva en términos de seguridad y nutrición, pero existen altos niveles de desconocimiento, especialmente sobre su sabor y precio. La falta de conocimiento evidente, con porcentajes que oscilan entre el 40-60%, puede explicar la baja tasa de consumo y refuerzan la necesidad de campañas de sensibilización e información para destacar los beneficios de las microalgas y abordar las dudas existentes. La aceptación inicial para probar las microalgas es alta (85,4%), pero disminuye progresivamente al considerar su compra (58,5%) y, aún más, al evaluar la posibilidad de pagar un precio superior (15,5%) por el mismo producto no enriquecido con microalguas. Esto evidencia que, aunque en conjunto las personas están abiertas a experimentar con las microalgas, su integración como producto regular podría estar limitada por factores económicos o la percepción de valor. Las personas jóvenes, mujeres y aquellas vegetarianas y veganas tienen una mayor disposición a probar y comprar productos con microalgas, mientras que la disposición a pagar más es un desafío transversal, especialmente en adultos mayores y hombres. Las percepciones favorables hacia las características de las microalgas, como su sostenibilidad y valor nutricional, influyen significativamente en la disposición a probar y comprar los productos de microalgas. Por el contrario, factores como la neofobia alimentaria y las actitudes positivas hacia la carne representan barreras importantes. La disposición a pagar más por estos productos está igualmente influenciada por percepciones favorables y las comparaciones positivas con proteínas tradicionales, aunque sigue siendo limitada. Se requeriría un esfuerzo por parte de productores y comercializadores de microalgas y de productos enriquecidos con estas, para mejorar el conocimiento de los consumidores, mediante campañas de educación, mejora de las propiedades sensoriales, inclusión en alimentos familiares y estrategias de marketing que resalten los beneficios nutricionales y ambientales de las microalgas junto con mensajes emocionales positivos.

Extraction and quantification of macroalgae proteins by UV-Vis spectrophotometry

Trabajo final de grado

Ayada Amgar, Nabila

Tutor/a - Director/a: Morais, Etiele Greque de; Sepulcre Sánchez, Francesc

Fecha de publicación: 2025

Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB)

Ver detalle Acceso al texto completo

The environmental impact resulting from the production of animal-derived proteins is a critical challenge in terms of sustainability. Macroalgae emerge as a promising remedy. These aquatic plants exhibit fast and continuous growth, absorb carbon, and are rich in amino acids and proteins. Additionally, they contain bioactive compounds such as pigments, with potential health benefits and functional applications in the food and biotechnology industries. Their cultivation requires fewer resources compared to animal production, making them a sustainable and nutritious protein option. This research focuses on evaluating the potential of the macroalga Ulva ohnoi as an alternative and sustainable source of biomolecules, with a particular emphasis on protein extraction. To achieve this, different extraction methods and pre-treatments are compared to identify the conditions that allow for maximizing extraction yield, thereby contributing to the development of more sustainable commercial and industrial applications. Fresh and pre-treated samples of Ulva ohnoi are used oven drying and grinding. The experimental methods (1 M HCl, 1 M NaOH, osmotic shock, 90 % ethanol, 0.1 M phosphate buffer, and two types of enzymes) involve the use of different solvents to determine their efficiency in the extraction process. Ultraviolet-visible spectroscopy is employed to analyse and determine the extracted biomolecules. Techniques such as the Beer-Lambert law, Bradford, and Kjeldahl have been used to quantify the concentration of extracted protein. During the different extractions, six different types of biomolecules are identified (proteins, gallic acid, chlorophyll a, ß-carotene, phycoerythrin, and phycocyanin). The highest protein concentrations are obtained from extractions with pretreated samples (dry and ground). The lowest protein concentration is found in treatments with 90 % ethanol (7.97 µmol/L, dry sample) and 1 M HCl (40.62 µmol/L, fresh sample). In contrast, in a basic medium, the highest protein concentration has been extracted (486.49 µmol/L, dry sample). The optimal extraction methods proposed are 1 M NaOH (1.19 % proteins) and osmotic shock (1.08 % proteins) with dry sample.

L'impacte ambiental derivat de la producció de proteïnes d'origen animal és un gran repte crític en termes de sostenibilitat. Les macroalgues apareixen com un remei prometedor. Aquestes plantes aquàtiques mostren un creixement ràpid i continu, absorbeixen el carboni, són abundants en aminoàcids i proteïnes. A més a més, contenen compostos bioactius com pigments, amb potencials beneficis per a la salut i en aplicacions funcionals en indústries alimentàries i biotecnològiques. El seu cultiu requereix menys recursos en comparació amb la producció animal, cosa que les converteix en una opció proteica sostenible i nutritiva. Aquesta investigació se centre a avaluar el potencial de la macroalga Ulva ohnoi com a font alternativa i sostenible de biomolècules, amb un enfocament particular en l'extracció de proteïnes. Per aconseguir-ho, es comparen diferents mètodes d'extracció i pretractaments en la mostra per identificar les condicions que permetran maximitzar el rendiment en l'extracció, contribuint així al desenvolupament d'aplicacions comercials en l'indústria més sostenibles. S'utilitzen mostres fresques i pretractades de Ulva ohnoi mitjançant assecat en forn i mòlta. Els mètodes experimentals (HCl 1 M, NaOH 1 M, xoc osmòtic, etanol al 90 %, tampó fosfat 0.1 M i dos tipus d'enzims) impliquen la utilització de diferents solvents per determinar la seva eficiència en el procés d'extracció. Es fa servir l'espectroscòpia ultraviolada-visible per analitzar i determinar les biomolècules extretes. Per quantificar la concentració de proteïna extreta s'utilitzen tècniques com Bradford, Kjeldahl i la llei de Beer-Lambert. Durant les diferents extraccions s'identifiquen sis diferents tipus de biomolècules (proteïna, àcid gàl·lic, clorofil·la a, ß-carotè, ficoeritrina i ficocianina). En les extraccions amb mostres pretractades (seques i mòltes) s'obtenen les majors concentracions de proteïnes. Es troba la menor concentració proteica en els tractaments amb etanol al 90 % (7.97 µmol/L, mostra seca) i HCl 1 M (40.62 µmol/L, mostra fresca). En canvi, en medi bàsic s'ha extret la major concentració proteica (486.49 µmol/L, mostra seca). Els mètodes d'extracció òptims proposats són NaOH 1 M (1.19 % de proteïnes) i el xoc osmòtic (1.08 % de proteïnes) amb mostra seca.

El impacto ambiental derivado de la producción de proteínas de origen animal es un desafío crítico en términos de sostenibilidad. Las macroalgas aparecen como un remedio prometedor. Estas plantas acuáticas muestran un crecimiento rápido y continuo, absorben carbono, son abundantes en aminoácidos y proteínas. Además, contienen compuestos bioactivos como pigmentos, con potenciales beneficios para la salud y aplicaciones funcionales en las industrias alimentaria y biotecnológica. Su cultivo requiere menos recursos en comparación con la producción animal, lo que las convierte en una opción proteica sostenible y nutritiva. Esta investigación se centra en evaluar el potencial de la macroalga Ulva ohnoi como fuente alternativa y sostenible de biomoléculas, con un enfoque particular en la extracción de proteínas. Para lograrlo, se comparan diferentes métodos de extracción y pretratamientos en la muestra para identificar las condiciones que permitan maximizar el rendimiento de extracción, contribuyendo así al desarrollo de aplicaciones comerciales e industriales más sostenibles. Se utilizan muestras frescas y pretratadas de Ulva ohnoi mediante secado en horno y molienda. Los métodos experimentales (HCl 1 M, NaOH 1 M, choque osmótico, etanol al 90 %, tampón fosfato 0.1 M y dos tipos de enzimas) implican la utilización de diferentes solventes para determinar su eficiencia en el proceso de extracción. Se empleó la espectroscopia ultravioleta-visible para analizar y determinar las biomoléculas extraídas. Para cuantificar la concentración de proteína extraída se han utilizado técnicas como Bradford, Kjeldahl y la ley de Beer-Lambert. Durante las diferentes extracciones se identifican seis tipos diferentes de biomoléculas (proteínas, ácido gálico, clorofila a, ß-caroteno, ficoeritrina y ficocianina). En las extracciones con muestras pretratadas (secas y molidas) se obtienen las mayores concentraciones de proteína. Se encuentra la menor concentración proteica en los tratamientos con etanol al 90 % (7.97 µmol/L, muestra seca) y HCl 1 M (40.62 µmol/L, muestra fresca). En cambio, en medio básico se ha extraído la mayor concentración proteica (486.49 µmol/L, muestra seca). Los métodos de extracción óptimos propuestos son NaOH 1 M (1.19 % de proteínas) y el choque osmótico (1.08 % de proteínas) con muestra seca.