Σχεδιασμός και ανάπτυξη φυσικών βιοδραστικών προσθέτων, με εφαρμογή στον τομέα των λειτουργικών ζωοτροφών: αξιολόγηση κύκλου ζωής προϊόντων και διεργασιών

Abstract

This doctoral dissertation focuses on the design and development of natural bioactive additives for application in functional animal feed. Specifically, it addresses the environmental and health concerns arising from the use of synthetic additives in animal feed and proposes alternatives using natural ingredients such as essential oils from plants (oregano, rosemary, hypericum, and chamomile). The main objectives are to improve animal health, reduce dependence on synthetic additives and antibiotics, and promote sustainable practices in the agri-food sector. The study employs advanced encapsulation techniques (electrohydrodynamic processing, spray drying, and freeze drying) to protect and enhance the bioavailability of essential oils. These additives are then incorporated into animal feed using extrusion technology, which facilitates the controlled release of active components. Additionally, the impact of these feeds on broiler chickens is examined, focusing on their effects on the quality characteristics of the produced meat. The research also includes an evaluation of the environmental footprint and production costs through Life Cycle Assessment (LCA), offering insights into the sustainability and economic viability of industrial applications.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στη σχεδίαση και ανάπτυξη φυσικών βιοδραστικών προσθέτων, με εφαρμογή στον τομέα των λειτουργικών ζωοτροφών. Συγκεκριμένα, εξετάζονται οι περιβαλλοντικές και υγειονομικές επιπτώσεις από τη χρήση συνθετικών προσθέτων στις ζωοτροφές και προτείνονται εναλλακτικές λύσεις με τη χρήση φυσικών συστατικών όπως αιθέρια έλαια από φυτά (ρίγανη, δεντρολίβανο, βάλσαμο, χαμομήλι). Οι κύριοι στόχοι είναι η βελτίωση της υγείας των ζώων, η μείωση της εξάρτησης από συνθετικά πρόσθετα και αντιβιοτικά, και η προώθηση βιώσιμων πρακτικών στον αγροδιατροφικό τομέα. Η μελέτη χρησιμοποιεί προηγμένες τεχνικές ενθυλάκωσης (ηλεκτροϋδροδυναμική επεξεργασία, ξήρανση με ψεκασμό, ξήρανση με κατάψυξη) για την προστασία και βελτίωση της βιοπροσβασιμότητας των αιθέριων ελαίων. Στη συνέχεια, εξετάζεται η ενσωμάτωση αυτών των προσθέτων στις ζωοτροφές, με έμφαση στην παραγωγική διεργασία εκβολής (extrusion) που διευκολύνει την ελεγχόμενη απελευθέρωση των ενεργών συστατικών. Επιπλέον, διερευνάται η εφαρμογή αυτών των ζωοτροφών σε κρεοπαραγωγά ορνίθια, με ανάλυση της επίδρασής τους στα ποιοτικά χαρακτηριστικά του παραγόμενου κρέατος. Η έρευνα περιλαμβάνει επίσης την αξιολόγηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος και του κόστους παραγωγής μέσω της Αξιολόγησης Κύκλου Ζωής (LCA), παρέχοντας χρήσιμες πληροφορίες για τη βιωσιμότητα της βιομηχανικής εφαρμογής.