Obszar I: Panel nowatorskich badań do analizy surowca i wyrobu mleczarskiego w kierunku poprawy jego bezpieczeństwa, jakości, walorów prozdrowotnych
Cele:
- Dostarczenie nowej wiedzy na temat możliwości zastosowania nowych metod badawczych do oceny jakości i bezpieczeństwa surowca i produktu końcowego, poprzez stworzenie oferty badawczej dla sektora mleczarskiego.
- Dostarczenie nowej wiedzy w zakresie możliwości wykorzystania innowacyjnych receptur/technologii do produkcji wyrobów mleczarskich i ich roślinnych zamienników.
Działania w Obszarze I to:
Działanie I.1. Opracowanie modelu badawczego surowca i gotowego wyrobu, opracowanie nowych receptur/technologii, opracowanie wyników badań i ich interpretacja (realizacja lata 2023-2027)
Działanie I.2. Opracowanie i przeprowadzenie badań ilościowych i jakościowych odnośnie trendów na rynku konsumentów wyrobów mleczarskich (Polska/Europa/Świat) (realizacja lata 2024-2027)
W Obszarze I SGGW oferuje:
- Pakiet badań podstawowych cech fizykochemicznych surowca i produktów mlecznych oraz roślinnych zamienników produktów mlecznych (kwasowość czynna i bierna; punkt zamarzania mleka; zawartość wody, białka, tłuszczu, suchej substancji, laktozy, cholesterolu, popiołu, kwasu mlekowego z podziałem na formy D i L; gęstość; aktywność wody; różne formy substancji azotowych; zawartość węglowodanów, w tym błonnika w surowcach roślinnych). Metody standardowe lub przy użyciu analizatorów składów.
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
1. określenie wpływu żywienia zwierząt i ich rasy, pochodzenia mleka na jakość surowca i produktów mlecznych,
2. wpływu receptury oraz operacji technologicznych na skład chemiczny produktów mlecznych/roślinnych zamienników.
3. wpływu genotypu krowy na przydatność technologiczną surowca oraz jakość produktów.
- Wykrywanie zafałszowań mleka/produktów mlecznych mlekiem innych gatunków zwierząt (badania gatunkowości mleka).
- Badania przydatności technologicznej surowca (mleka) (m.in. wykrywanie obecności antybiotyków i innych substancji hamujących, stabilności cieplnej, zdolności krzepnięcia pod wpływem podpuszczki, próby fermentacyjne, kinetyka ukwaszania podczas fermentacji, parametry skrzepu).
- Pakiet badań genotypowania krów mlecznych (w kierunku wyodrębnienia stad bydła mlecznego o genotypie A2A2 a dzięki temu wyodrębnienia materiału badawczego).
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na określenie wpływu surowca (mleko A1A1 versus A2A2) na jakość produktów mlecznych, określenie możliwości wykorzystania mleka A2A2 do otrzymywania produktów dedykowanych wybranym grupom konsumentów.
- Pakiet badań cech reologicznych produktów mlecznych płynnych i półpłynnych oraz roślinnych zamienników produktów mlecznych (lepkość, konsystencja, parametry reologiczne).
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
1. kontrolę aspektów technologicznych produkcji,
2. projektowanie produktów,
3. określenie wpływu różnych dodatków do produktów mlecznych.
- Pakiet badań tekstury wyrobów mleczarskich/roślinnych zamienników produktów mlecznych (test Profilowej Analizy Tekstury – TPA, testy przecinania, penetracji, ekstruzji), określenie twardości, adhezyjności, kohezyjności, spójności, sprężystości, gumiastości za pomocą analizatorów tekstury.
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
1. projektowanie żywności o specyficznych cechach i dedykowanych dla różnych grup konsumentów,
2. określanie wpływu dodatków roślinnych na cechy teksturalne produktów mlecznych.
- Badania dotyczące oceny barwy wyrobów mleczarskich/roślinnych zamienników produktów mlecznych – metodą spektrofotometryczną (ocena parametrów barwy w systemie CIE L, a*, b*).
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
1. projektowanie nowej żywności,
2. określanie wpływu obróbki technologicznej na zmiany w surowcu/półprodukcie,
3. ocena stopnia dojrzałości serów podpuszczkowych dojrzewających.
- Badania właściwości przeciwutleniających (antyoksydacyjnych) surowców i wyrobów mleczarskich oraz roślinnych zamienników produktów mlecznych (ABTS, FRAP, DPPH) oraz zawartości składników o właściwościach przeciwutleniających (kwasy fenolowe, polifenole, w tym flawonole (np. kemferol, kwercetyna, myrycetyna) i flawanole (np. katechina, galokatechina) metodą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC-UV-VIS, DAD, RID, FLD).
- Badania substancji bioaktywnych o korzystnym wpływie na człowieka, m.in.:
– zawartości: aminokwasów, bioaktywnych peptydów (np. analiza peptydów biologicznie aktywnych w surowcu i wyrobach mleczarskich o właściwościach przeciwnadciśnieniowych (ACE), lipidów (profil lipidowy, skład kwasów tłuszczowych), wybranych witamin, kluczowych składników mineralnych,
– określenie profilu i strawności białek,
– określenie indeksów aterogennego i trombogennego wyrobów mleczarskich oraz roślinnych zamienników produktów mlecznych.
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
1. zrozumienie wpływu substancji bioaktywnych na zdrowie konsumenta,
2. opracowanie bardziej korzystnych i zdrowszych opcji produktów mleczarskich, w tym produktów specjalnego przeznaczenia żywieniowego;
3. ocenę czynników alergizujących mleka,
4. ocenę potencjału prozdrowotnego surowców mleczarskich.
- Badania substancji bioaktywnych o negatywnym wpływie na człowiek, m.in. zawartości:
– amin biogennych, alergenów, mykotoksyn,
– chemicznych zanieczyszczeń środowiskowych (dioksyny, PCB, pozostałości pestycydów).
- Badania dotyczące analizy sensorycznej surowca i wyrobów mleczarskich/roślinnych zamienników produktowych. Badania sensoryczne w Pracowni spełniające wymagania normy PN-EN ISO 8589:2010/A1:2014-07 Analiza sensoryczna – Ogólne wytyczne dotyczące projektowania pracowni analizy sensorycznej. Pracownia wyposażona jest w profesjonalny skomputeryzowany system (ANALSENS NT) do planowania oraz realizacji testów sensorycznych i konsumenckich z wykorzystaniem różnych metod. Pracownia należy do unikalnej międzynarodowej organizacji – European Sensory Network (https://www.esn-network.com/) – zrzeszającej europejskie i pozaeuropejskie jednostki (instytucje) naukowe oraz przemysł.
Badania ukierunkowane na analizę sensoryczną produktów mlecznych zarówno nowych jak i już istniejących w celu poprawy ich jakości sensorycznej.
- Badania mikrobiologiczne surowca i produktów mlecznych/roślinnych zamienników produktów mlecznych, a w tym oznaczenie liczby:
– drobnoustrojów ogółem,
– bakterii psychrotrofowych,
– bakterii ciepłoopornych,
– bakterii przetwalnikujących/przetrwalników,
– bakterii zanieczyszczających,
– bakterii z rodzaju Enterococcus,
– bakterii z rodzaju Salmonella,
– bakterii z rodzaju Clostridium (w tym bakterii masłowych),
– bakterii z rodziny Enterobacteriaceae,
– gronkowców koagulazo-dodatnich,
– bakterii z gatunku Listeria monocytogenes,
– bakterii z gatunku Bacillus cereus,
– bakterii z gatunku Cronobacter sakazakii,
– bakterii z gatunku Escherichia coli,
– pleśni i drożdży,
– pałeczek mlekowych (Lactobacillus),
– paciorkowców mlekowych (Lactococcus, Leuconostoc),
– bakterii z rodzaju Bifidobacterium,
– niestaterowych bakterii mlekowych,
– bakterii kwaszących,
– identyfikacja gatunków bakterii (poprzez izolację i identyfikację – metodami API oraz sekwencjonowania regionu 16S rRNA).
Badania mikrobiologiczne mogą być ukierunkowane m.in. na:
- ocenę jakości surowca i produktów mlecznych,
- identyfikację zanieczyszczenia i zagrożeń mikrobiologicznych w trakcie procesu produkcyjnego,
- wydłużanie trwałości produktów mlecznych,
- zwiększenie bezpieczeństwa mikrobiologicznego produktów mlecznych,
- określanie wpływu różnych procesów technologicznych na korzystną mikroflorę produktu fermentowanego / niekorzystną mikroflorę saprofityczną.
- Pakiet badań przydatności technologicznej prozdrowotnych kultur staterowych, z uwzględnieniem sekwencjonowania, analiz genomowych (analiz bioinformatycznych, np. BLAST, antiSMASH), analiz metabolomicznych, identyfikacji związków aktywnych (spektrometria mas), mikromacierzy fenotypowych (BIOLOG), testów przyżyciowych i przeżywalności w przewodzie pokarmowym in vitro, testy na liniach komórkowych (np. linie komórkowe raka jelita grubego).
- Pakiet analiz termicznych składników mleka i produktów mlecznych z wykorzystaniem analizatorów DSC i TGA.
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
1. analizę mechanizmu i kontrolowanie zmian termicznych mleka i produktów mlecznych,
2. określenie stabilności termicznej mleka i produktów,
3. ocenę wpływu temperatury na zmiany w strukturze białek mleka, co ma bezpośrednie przełożenie na jakość sensoryczną produktów mlecznych,
4. badanie reakcji termicznych lipidów i węglowodanów, co pozwala identyfikować reakcje termiczne tłuszczów czy zmiany w strukturze węglowodanów (kontrola procesów przetwarzania mleka i produktów mlecznych w celu uzyskania pożądanych właściwości organoleptycznych i teksturalnych),
5. monitorowanie zmian termicznych w trakcie przechowywania pozwalające precyzyjnie określić datę przydatności do spożycia, co jest kluczowe zarówno dla producentów, jak i konsumentów.
- Pakiet badań morfometrycznych mleka i produktów mlecznych, które pozwalają na ocenę wielkości i kształtu cząstek zdyspergowanych w mleku, ocenę skuteczności procesu homogenizacji, udziału substancji emulgujących (z zastosowaniem analizatora Morphologi G3S, Malvern).
- Pakiet badań wartości energetycznej i indeksu glikemicznego produktów mlecznych/roślinnych zamienników produktów mlecznych.
- Pakiet badań przechowalniczych produktów i półproduktów mlecznych; ustalenie terminu przydatności do spożycia i daty minimalnej trwałości (challange testy, jakość ogólna).
- Pakiet badań oceny stanu higienicznego środowiska okołoprodukcyjnego (wymazy z powierzchni roboczych, rąk pracowników, czystość powietrza).
- Pakiet badań reakcji konsumentów względem produktów, grafiki opakowań, rozmieszczenia produktów na półkach sklepowych z wykorzystaniem Eye Tracking (urządzenie śledzące ruch gałek ocznych). Do oceny reakcji układu nerwowego i mózgu na bodźce sensoryczne oraz niesensoryczne stosuje się EEG pozwalające na rejestrację czynności mózgu, GSR do zbadania reakcji gruczołów potowych w stosunku do np. substancji aromatyzujących oraz EMG analizujące ruchy mięśni odpowiedzialnych za wyrażanie emocji. Badanie reakcji konsumentów na produkty mleczne za pomocą FaceReader do określenia emocji w efekcie konsumpcji różnego rodzaju produktów żywnościowych w tym produktów mlecznych.
1. uzyskanie kompleksowych informacji pozwalających zrozumieć zachowania konsumentów wobec produktów mlecznych (szczegółowy obraz interakcji konsumentów z produktem, serwisem internetowym, przekazem reklamowym),
2. wsparcie klasycznych badań sensorycznych i konsumenckich,
3. poznanie stanów emocjonalnych i motywacyjnych konsumentów;
4. postrzeganie marki, nazwy produktów, znaków jakości, ceny,
5. określenie zależności między wyglądem, zapachem, smakiem, teksturą żywności a percepcją doustną, możliwość pomiaru reakcji emocjonalnych i behawioralnych konsumentów w odniesieniu do produktu,
możliwość określenia wpływu kontekstu (np. atmosfery, temperatury, dźwięków, oświetlenia, bodźców węchowych) na stopień lubienia produktów przez konsumentów.
- Pakiet badań z wykorzystaniem elektronicznego oka (wizualizatora), elektronicznego nosa i elektronicznego języka
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
- określanie wpływu różnych czynników zmienności (np. dodatków tekstotwórczych, aromatyzujących, smakowych, składników bioaktywnych, procesu technologicznego, surowców, czasu przechowywania) na zmiany jakości produktów,
- określenie odchyleń jakościowych od przyjętego wzorca (standardu),
- rozróżnianie gatunków produktów,
- monitorowanie stabilności produktów, w tym określeniu ich okresu przydatności do spożycia,
- monitorowanie zmian przechowalniczych w żywności (np. zmian oksydacyjnych),
- określenie wpływu zmian w recepturze produktu (np. wzbogacenie składnikami o korzystnym oddziaływaniu na zdrowie) na profil związków lotnych i nielotnych kształtujących smakowitość produktu,
- pogłębioną analizę barwy, kształtu i rozmiaru surowców oraz produktów.
- Pakiet badań oceniających stan zdrowia i stan odżywienia oraz badania interwencyjne z udziałem wybranych grup populacyjnych osób zdrowych i chorych – określenie wpływu spożywania mleka i produktów mlecznych tradycyjnych i nowoopracowanych produktów innowacyjnych na bazie mleka na stan odżywienia.
- Pakiet badań oceniających wpływ diety/produktów na profil metabolomiczny.
- Pakiet badań oceniających wpływ produktów mlecznych/roślinnych zamienników produktów mlecznych na mikrobiom człowieka (badania in vitro z wykorzystaniem sztucznego modelu przewodu pokarmowego).
Badania mogą być ukierunkowane m.in. na:
- wpływ produktów mlecznych na skład i charakterystykę mikroflory jelita grubego,
- możliwość modyfikacji składu mikroflory jelita grubego;
- wpływ genotypu kazeiny mleka na przemiany zachodzące w czasie trawienia produktów z mleka A1A1 versus z mleka A2A2,
- wpływ zastosowania nowych starterów mleczarskich na przemiany zachodzące w czasie trawienia fermentowanych produktów mlecznych otrzymanych przy ich wykorzystaniu.
- Pakiet badań konsumenckich w zakresie zachowań i preferencji konsumenckich metodami ilościowymi i jakościowymi z wykorzystaniem metod projekcyjnych oraz wybranych narzędzi z obszaru badań neuromarketingowych.
- Pakiet innowacyjnych zaleceń (ekspertyza, receptura) do wytworzenia nowych wyrobów mleczarskich/roślinnych zamienników produktów mlecznych opartych na ekologicznych lokalnych surowcach (m.in. receptury w szczególności produktów funkcjonalnych, prozdrowotnych).