Dr inż. Katarzyna Grzelak-Błaszczyk z Wydziału Biotechnologii i Nauk o Żywności uzyskała z NCN ponad 1,1 miliona złotych na realizację projektu „Potencjał kombinowanego procesu osmokoncentracja-fermentacja mlekowa w kształtowaniu profilu składników bioaktywnych nowych odmian cebul badany w modelu in-vivo”.
Grant będzie realizowany w Instytucie Technologii i Analizy Żywności oraz w Instytucie Technologii Fermentacji i Mikrobiologii wspólnie z naukowcami z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. Autorka projektu uzyskanego w konkursie Opus 23 wyjaśnia, co kryje się pod jego długim tytułem.
Tempo rozwoju cywilizacyjnego i wynikające z niego nasilenie chorób cywilizacyjnych sprawia, że bardzo ważne jest promowanie właściwego odżywiania, w tym diety bogatej w warzywa. Powszechnie wiadomo, że bardzo zdrowym warzywem jest cebula, jednak jej ograniczona trwałość i specyficzny smak oraz zapach są dla wielu osób czynnikiem zniechęcającym do jej jedzenia. Niezmiernie ważne dla zwiększenia popularności cebuli w naszym codziennym menu jest poszukiwanie naturalnych sposobów na utrzymanie jej trwałości, a także zmianę smaku. Co więcej, można pokusić się o to, aby - w miarę możliwości – tak zmodyfikować właściwości cebuli, aby była ona jeszcze zdrowsza.
Dr inż. Katarzyna Grzelak-Błaszczyk ze współpracownikami dr. hab. inż. Robertem Klewickim, prof. PŁ i dr. inż. Michałem Sójką z Instytutu Technologii i Analizy Żywności
foto: Filip Podgórski
Materiał do badań będzie stanowiła cebula popularnych na rynku europejskim odmian, ale także nowych odmian będących na etapie wprowadzania na rynek, obiecujących pod względem zawartości związków bioaktywnych, odporności na choroby, a także wielkości plonów.
Odwadnianie cebuli
Jednym ze sposobów kształtowania właściwości nowych odmian cebuli jest zastosowanie osmokoncentracji, a kolejnym – wykorzystanie fermentacji mlekowej. Pierwszy z tych procesów polega na odwadnianiu w wodnych stężonych roztworach polioli (związki alternatywne dla sacharozy i fruktozy), sacharydów i chlorku sodu (związek wykazujący właściwości nawadniające). Prowadzone w projekcie badania pozwolą poznać mechanizm wzajemnej relacji tych procesów, jak też określić wpływ takiego kombinowanego procesu na właściwości fermentowanych nowych odmian cebuli. Pamiętać przy tym trzeba, że sfermentowana żywność to bogactwo korzystnie działających bakterii.
Prof. Elżbieta Klewicka (w środku), dr inż. Sylwia Ścieszka i mgr inż. Lidia Piekarska-Radzik realizujące projekt w Instytucie Technologii Fermentacji i Mikrobiologii
foto: Filip Podgórski
Fermentacja mlekowa
Dostępne w literaturze dane na temat modyfikacji jakim ulegają składniki prozdrowotne cebuli podczas fermentacji są nieliczne, a w przypadku cebuli po osmokoncentracji takich danych po prostu brak.
Istotne jest zachowanie zawartości polifenoli, związków o działaniu antyoksydacyjnym oraz poznanie czynników metabolicznych odpowiedzialnych za właściwości przeciwutleniające metabolitów. Ze względu na fakt, że obecność różnych substancji polifenolowych może mieć działanie synergistyczne, ważne jest także poznanie wpływu poszczególnych związków na kształtowanie właściwości prozdrowotnych. Zatem celem jest także poznanie przebiegu fermentacji mlekowej oraz właściwości mediów pofermentacyjnych w roztworach modelowych.
Fermentacja mlekowa przeprowadzona zostanie z wykorzystaniem wyizolowanych nowych kultur bakterii mlekowych oraz szczepu o udokumentowanej aktywności probiotycznej L. brevis ŁOCK 0944.
Aktywność biologiczna
Ważne jest też zbadanie aktywności biologicznej ekstraktów z cebul odwadnianych i fermentowanych w porównaniu do czystych substancji bioaktywnych; pozyskiwanie ekstraktów jest tańsze niż otrzymywanie czystych frakcji prozdrowotnie działających substancji. Istotnymi cechami związków bioaktywnych są: aktywność przeciwutleniająca (ograniczająca np. procesy nowotworowe), antagonistyczne działanie na patogeny pokarmowe (ograniczanie ryzyka zatruć) i ograniczenie tworzenia biofilmów przez te patogeny oraz genotoksyczność ekstraktów (ograniczenie mutacji na poziomie materiału genetycznego).
Wpływ osmokoncentracji na przebieg fermentacji mlekowej
Wpływ ten zostanie oceniony na podstawie wzrostu bakterii mlekowych, zmian w obrębie związków bioaktywnych oraz profilu metabolitów bakterii. Dodatkowo planuje się ocenę stabilności i zmienności związków bioaktywnych w fermentowanej cebuli przechowywanej w warunkach chłodniczych.
Kwas mlekowy obecny w wielu produktach spożywczych (np. w przetworach mlecznych czy kiszonkach) ma dwie formy optyczne L i D. Badania wstępne wykazały, że osmokoncentracja zastosowana przed procesem fermentacji mlekowej może korzystnie zwiększać udział posiadającej biologiczną aktywność formy L i obniżać udział formy D, która zaburza metabolizm organizmów zwierzęcych.
W Instytucie Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie w badaniach in-vivo na szczurach zostanie zweryfikowane założenie, że efekt metaboliczny bioaktywnych związków po fermentacji mlekowej cebuli jest silnie zależny od fizjologicznych funkcji różnych diet zawierających związki bioaktywne cebuli po osmokoncentracji i fermentacji mlekowej.
Uzyskane wyniki wniosą nowe elementy do obecnej wiedzy z zakresu nauk o żywieniu i żywności, a także o wpływie osmokoncentracji i fermentacji mlekowej na jakość produktów roślinnych oraz ich wpływie na metabolizm.
