Výzkum
Ústav hygieny a technologie potravin rostlinného původu představuje specifické pracoviště na FVHE VETUNI zejména orientací do oblasti rostlinných produktů, oblasti strukturálních studií a mikroskopických technik hodnocení potravin.
S ohledem na členění ústavu na dvě oddělení je také výzkum členěn do dvou oblastí.
- Oddělení hygieny a technologie vegetabilních potravin
- Oddělení mikroskopických a jiných vyšetřovacích metod
1. Výzkumná koncepce oddělení hygieny a technologie vegetabilních potravin
Oddělení má za cíl stát se uznávaným centrem na univerzitě pro inovace týkající se bezpečnosti potravin rostlinného původu se zaměřením na aplikaci a použití nových chemických metod a technologických inovací. Výzkum je soustředěn hlavně na analýzu bioaktivních látek v celém výrobním procesu podle principu stable-to-table. Cílem výzkumu je sledovat vlivy jak exogenních, tak endogenních faktorů na obsah a aktivitu bioaktivních látek a také sledovat vliv bioaktivních látek na finální potravinu. U finálních potravin je hodnocen zejména jejich vliv na reologické, texturní, senzorické a funkční vlastnosti potraviny. Plánovaným výsledkem je lepší výživový profil potravinářských výrobků a vývoj funkčních potravinářských výrobků.
Výzkum sleduje následující schéma:
- 1.1. Výběr a hodnocení bioaktivních látek
Jako zdroje bioaktivních látek jsou brány zejména netradiční druhy mouk, ovoce, zeleniny a vedlejší potravinářské produkty, které mohou být použity pro výrobu nových potravin a nových funkčních potravin.
- 1.2. Hodnocení obohacených potravin a produktů
Výzkum je zaměřen zejména na hodnocení ovocných a zeleninových produktů, pekárenských výrobků, olejů a obalových materiálů přírodní povahy. U potravin a produktů je plánem sledovat a hodnotit zejména antioxidační a funkční vlastnosti včetně stability matrice, reologických, texturních a senzorických parametrů. V rámci hodnocení obohacených potravin a produktů dochází i k rozvoji a aplikaci nových metod na stanovení bioaktivních látek chromatografickými a spektrofotometrickými metodami.
- 1.3. Výroba jedlých obalů
Výzkum je zaměřen na provádění experimentů s jedlými obaly vyrobenými přidáním různých rostlinných výtažků. Při přípravě jedlých obalů se používají znalosti a informace o různých polyfenolech, které se používají ve funkčních potravinářských výrobcích, které mohou zlepšovat stabilitu a výživový profil potravinářských výrobků potažených nebo zabalených ve vyrobených obalech. Důraz se také dává na ekologickou stranu jedlých obalu, vzhledem k tomu, že degradují velmi rychle, stejně jako na texturální parametry vyrábených obalů.
- 1.4. 3D tisk potravin
3D tisk potravin představuje budoucnost nového typu výroby potravin. Výzkum je zaměřen na hledání vhodného receptu na jedlý 3D tiskový extrudér. Výzkum zahrnuje různé modifikace receptur extrudéru, zejména výrobu obohaceného potravinářského produktu se zvýšeným obsahem proteinů, nenasycených mastných kyselin a antioxidantů. Je to nové zaměření našeho ústavu, se kterým se vyvinou další směry výzkumu, stejně jako nová praktická a teoretická činnost.
2. Výzkumná koncepce oddělení mikroskopických a jiných vyšetřovacích metod
Oddělení se bude věnovat dvěma základním oblastem, které rozvíjí základní poznatky a aplikovanou oblast mikroskopického hodnocení potravin. Cílem výzkumu je vývoj nových metod vhodných pro průkaz základních a rizikových složek potravin. Výzkum bude i nadále zaměřen na vývoj metod pro průkaz aktuálních kontaminantů a rizikových látek nebo faktorů v potravinách.
Výzkum sleduje následující témata:
- 2.1. Vývoj nových metod pro histologické vyšetření potravin
- 2.1.1. Metody pro průkaz rizikových a nepovolených látek
Výzkum je zaměřen na průkaz karagenanů, strojně odděleného masa, vlákniny, jedlého hmyzu a alergenů specifickými metodami a také na mikrospektroskopický průkaz kompozitních složek potravin a průkaz složek potravin Ramanovou spektroskopií.
- 2.1.2. Metody pro popis struktury potravin a sledování distribuce složek potravin
Výzkum je a bude zaměřen na popis mikro a ultrastruktury potravin, sledování distribuce a maskování alergenů, popis vlivu hydrokoloidů na formování a vlastnosti potravinové matrice a na hodnocení oxidace základních složek potravin fluorescenčními sondami.
- 2.2. Využití obrazové analýzy pro hodnocení potravin
- 2.2.1. Vývoj metod pro druhovou a regionální identifikaci medů
Výzkum je zaměřen na analýzu pylových zrn medonosných rostlin, vývoj SW algoritmů pro identifikaci pylových zrn a vývoj spektroskopické identifikace pylových zrn.
- 2.2.2. Využití obrazové analýzy pro kvantifikaci histologických metod
Výzkum je zaměřen na vývoj metod pro kvantifikaci složek potravin a pro určení stupně destrukce kosterní svaloviny.
- 2.2.3. Využití obrazové analýzy pro hodnocení mikroskopických obrazů
Výzkum je zaměřen na stanovení pórovitosti pekárenských výrobků a na instrumentálním hodnocení vzhledu a barvy potravin. Některé výstupy výzkumné činnosti lze nalézt v podobě standardních operačních postupů na stránkách www.foodmicroscopy.com
Oddělení hygieny a technologie vegetabilních potravin
- 1. Analýza rostlinných olejů s důrazem na rostlinné oleje lisované za studena
Cílem těchto analýz je zjištění hydrolyticko-oxidační stability a antioxidačního profilu jedlých rostlinných olejů lisovaných za studena (např. slunečnicový, řepkový, dýňový a lněný oleje), které jsou vyráběny v České republice. Tyto oleje mají potenciálně výhodný nutriční profil kvůli přítomným mastným kyselinám a také kvůli přítomnosti antioxidačních sloučenin, i když je známo, že jedlé rostlinné oleje lisované za studenta rychle oxidují. Výzkum je následně zaměřen na stabilitu a prodloužení životnosti těchto druhů jedlých olejů. Problém je řešen použitím různých nových obalů, stejně jako přidáním vnějších účinných látek, které by mohly tyto oleje pozitivně ovlivnit a mohli bychom tak získat více funkční potravinářské výrobky.
- 2. Výroba džemů a citrusových marmelád
Produkce ovocných džemů a citrusových marmelád je zaměřena na využití současných a nových technologií při jejich přípravě a na to, jakým způsobem ovlivní jejich zpracování nutriční a zejména antioxidační profil těchto produktů. Stejně jako u jedlých rostlinných olejů lisovaných za studena je výzkum zaměřen na produkci více funkčních džemů a marmelád tak, aby se v konečném produktu zachoval antioxidační profil suroviny nebo zlepšení vlastností výrobků přidáním určité bioaktivní látky, díky které může následně spotřebitel hodnotit produkt jako více prospěšný pro jeho zdraví.
- 3. Použití netradičních druhů mouky
Mezi netradiční druhy mouky patří například mouka hroznová, dýňová, lněná a další. Tyto mouky mají lepší antioxidační profil (zejména profil polyfenolických sloučenin) než tradičně konzumované mouky, jako jsou mouka pšeničná a žitná. Tyto netradiční mouky jsou použity ve výrobcích v různých procentech a následně je sledován nutriční profil a přijatelnost pro spotřebitele (včetně instrumentálně měřených reologických a texturních parametrů těchto produktů).
- 4. Využití vedlejších potravinářských produktů v produkci jiných potravin
Do výroby nových funkčních rostlinných potravinářských výrobků jsou zapojeny vedlejší potravinářské produkty, které jsou stále zdrojem bioaktivních sloučenin, které mohou být použity v nových rostlinných potravinách, a dokonce je překvalifikovat na funkční potraviny. Postup výzkumu na oddělení je následující:vedlejší potravinářské produkty + tradiční rostlinné potravinářské produkty = funkční potravinářské produkty.
Další aspekt výzkumu může částečně řešit ekologické problémy. Otázky týkající se použití přepálených rostlinných olejů při výrobě mýdel.
Významné výsledky publikační činnosti viz. Seznam publikací FVHE za jednotlivé roky
Oddělení mikroskopických a jiných vyšetřovacích metod
- 1. Cílem výzkumu je vývoj nových metod pro histologické vyšetření potravin. Zejména je výzkum zaměřen na:
- Průkaz karagenanů lektinovou histochemií
- Průkaz SOM histochemicky
- Průkaz vlákniny histochemicky
- Průkaz jedlého hmyzu v potravinách
- Průkaz alergenů (hořčice, celer, arašíd, skořápkové plody, mléko)
- Mikrospektroskopické určování kompozitních složek potravin (koření, hydrokoloidy…)
- Průkaz komponet potravin Ramanovou spektroskopií
- Cíl:zavedení nových akreditovaných/validovaných metod pro laboratoř pro vyšetřování potravin.
Aplikovaný výzkum.
- 2. Cílem výzkumu je ověření vhodných mikroskopických metod pro strukturální studie a jejich aplikaci na hodnocení struktury a kompozitních složek potravin. V současnosti je výzkum zaměřen na:
- Popis mikro- a ultrastruktury pomocí SEM
- Sledování distribuce a maskování alergenů pomocí QDs
- Popis vlivu hydrokoloidů na formování a vlastnosti potravinové matrice (propojení s gastronomií)
- Hodnocení oxidace základních složek potravin fluorescenčními sondami
- Cíl:Uplatnění v projektech, rozšíření základního poznání o potravinách.
Základní výzkum.
- 3. Cílem výzkumu je využití obrazové analýzy pro hodnocení druhové a regionální identifikaci medu se zaměřením na vývoj algoritmů pro identifikaci a hodnocení morfologických a dalších znaků pylových zrn.
- 4. Cílem je vývoj technik obrazové analýzy pro kvantifikaci histologických metod
- Kvantifikace obsahu (škrobu, vlákniny, kostních úlomků…)
- Stanovení stupně destrukce kosterní svaloviny
- Cíl:publikace, aplikované výstupy
- 5. Cílem výzkumu je vývoj nových metod hodnocení obrazovou a snímání vzorků pro hodnocení makroskopických obrazů
- Stanovení pórovitosti pekárenských výrobků
- Instrumentální hodnocení vzhledu potravin (crema, mozaika masných výrobků)
- Cíl:spolupráce mezi sekcemi a ústavy, publikační činnost
Aplikovaný výzkum
