Projekti / Programi
Optimizacija predelave ječmena in ajde za trajnostno pridobivanje živil z visoko uporabno vrednostjo.
Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
4.03.01 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
Kmetijske rastline |
Koda |
Veda |
Področje |
B420 |
Biomedicinske vede |
Prehrana |
Koda |
Veda |
Področje |
4.01 |
Kmetijske vede in veterina |
Kmetijstvo, gozdarstvo in ribištvo |
ajda, ječmen, žita, vzporedni izdelki, stranski izdelki, odpadki, kakovost, prehrana, izdelki
Raziskovalci (20)
št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
1. |
15581 |
dr. Blaž Cigić |
Biokemija in molekularna biologija |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
359 |
2. |
05222 |
dr. Alenka Gaberščik |
Biologija |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
821 |
3. |
15122 |
dr. Mateja Germ |
Biologija |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
586 |
4. |
34326 |
dr. Aleksandra Golob |
Biologija |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
112 |
5. |
21242 |
dr. Tine Grebenc |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
468 |
6. |
39476 |
Maša Hribar |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Raziskovalec |
2017 - 2019 |
51 |
7. |
07127 |
dr. Hojka Kraigher |
Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
1.314 |
8. |
00950 |
dr. Ivan Kreft |
Rastlinska produkcija in predelava |
Vodja |
2016 - 2019 |
901 |
9. |
22463 |
dr. Anita Kušar |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
104 |
10. |
36048 |
dr. Živa Lavriša |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Mladi raziskovalec |
2016 - 2019 |
45 |
11. |
11595 |
dr. Tomislav Levanič |
Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo |
Raziskovalec |
2018 - 2019 |
609 |
12. |
36493 |
dr. Krista Miklavec |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Raziskovalec |
2016 - 2018 |
20 |
13. |
24268 |
dr. Tanja Mrak |
Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
123 |
14. |
50408 |
dr. Urška Pivk Kupirovič |
Interdisciplinarne raziskave |
Raziskovalec |
2018 - 2019 |
24 |
15. |
24300 |
dr. Igor Pravst |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
290 |
16. |
12013 |
dr. Marjana Regvar |
Biologija |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
534 |
17. |
32771 |
dr. Ines Štraus |
Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo |
Raziskovalec |
2016 - 2018 |
52 |
18. |
21623 |
dr. Katarina Vogel Mikuš |
Biologija |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
609 |
19. |
30892 |
dr. Saša Zavadlav |
Gozdarstvo, lesarstvo in papirništvo |
Raziskovalec |
2016 - 2017 |
50 |
20. |
24278 |
dr. Katja Žmitek |
Javno zdravstvo (varstvo pri delu) |
Raziskovalec |
2016 - 2019 |
160 |
Organizacije (3)
Povzetek
Problem: V Sloveniji in prav tako v Evropi je težava v tem, da pri predelavi hrane nastane velika količina stranskih izdelkov ali odpadkov, ki končajo kot hrana za živali ali pa se jih celo zavrže. V prehranski industriji, ki proizvaja stranske produkte in odpadke, lahko valorizacija omogoča trajnostno rabo naravnih virov; to je tudi rešitev za naraščajoče težave zaradi obremenjevanja okolja in preskrbe ljudi z varno hrano. Obstaja še veliko neizkoriščenih možnosti za uporabo stranskih frakcij mletja ječmena in ajde za povečanje prehranske in celokupne kakovosti hrane. Da bi dosegli prehranske in/ali zdravstvene koristi za potrošnike, morajo biti vplivi na zdravje dovolj znanstveno utemeljeni.
Cilja projekta:
(1)
(1) Razviti state-of-the-art tehnike predelave za navadno in tatarsko ajdo ter ječmen, ki bodo omogočale proizvodnjo atraktivnih funkcionalnih izdelkov (bogatih s flavonoidi, peptidi, kakovostnimi beljakovinami, vlakninami) s posebnim poudarkom za optimalno izkoriščenost žit, vključno z izkoriščanjem stranskih produktov.
(2) Izkoriščenje uporabe takšnih funkcionalnih sestavin za pridobitev visoko kakovostnih prehranskih izdelkov, ki bodo privlačni za uporabnike.
Predlagamo nov raziskovalni in tehnološki pristop:
Tehnike za obdelavo zrn: Novi načini mletja in ločevanja delcev za proizvodnjo materialov in stranskih izdelkov ter velik nabor možnih proizvodov, ki lahko iz njih izhajajo. Frakcije zrn bomo mleli pridobivali s sodobnimi ploščnimi mlini ter kombinacijo različnih načinov mletja. Z zračnim sortiranjem bomo ločili delce enake velikosti glede na različno specifično maso v frakcije z raznoliko kemično sestavo.
Sedanje tehnološko stanje: Frakcije mletja se trenutno ločuje predvsem s tehnikami presejavanja, to je na osnovi velikosti delcev. Torej, dobimo relativno velike delce, ki izvirajo iz različnih delov celic zrn, tako da imajo različno sestavo in različno potencialno tehnološko in prehransko vrednost. Če po suhem mletju nastanejo majhni delci, lahko raznolike frakcije pridobimo le na osnovi razvrščanja s pomočjo zraka in le tako imajo frakcije različno specifično sestavo in zato različno potencialno vlogo pri predelavi hrane in prehrane.
Uporaba funkcionalnih sestavin v živilih: Izkoristili bomo različno uporabno vrednost frakcij po mletju zrn. Eden od načinov priprave kruha vključuje fermentacijo s kislo osnovo. To fermentacijo spremlja tvorba spojin, ki so pomembne za okus, kot mlečna in ocetna kislina, ki vplivata tudi na možnosti obdelavo testa in priprave kislega kruha. Ugoravljali bomo ugotavljali koliko rutina in kvercetina ostane v izdelkih iz ajde po kisli fermentaciji in peki. Te ugotovitve bodo prispevale k boljšemu razumevanju parametrov kakovosti izdelkov iz ajde za prehrano ljudi in za optimalno uporabo ajdovih otrobov, bogatih s flavonoidi, ki so za sedaj odpadek ali pa krma za živali.
Uporaba ajde in ječmena pri pripravi kruha in drugih živil v prehrani lahko prispeva k zmanjšanju porasta glukoze v krvnem obtoku, v primerjavi z uporabo pšenične moke. Vendar pa doslej še ni podrobno raziskano v kakšnih tehnoloških razmerah je ta učinek tolikšen, da je koristen za zdravje potrošnika. Strogi predpisi na področju označevanja živil (Ur. EU 1924/2006) trenutno omejujejo uporabo takšne zdravstvene trditve na živila, ki vsebuje najmanj 4 g ječmenovih beta-glukanov na vsakih 30 g glikemičnih ogljikovodikov. Trenutno je tem zahtevam v prehranskih izdelkih, ki bi bili sprejemljivi za uporabnike, nemogoče zadostiti. Zato je izredno pomembno raziskati, ali lahko dosežemo znižanje glikemičnega odziva tudi z nižjo vsebnostjo beta-glukanov.
Pričakujemo inovativne rezultate raziskave, ki jih bomo kot doslej objavljali v pomembnih mednarodnih znanstvenih revijah z visokim faktorem vpliva (IF) podobno kot doslej.
Pomen za razvoj znanosti
Novosti
Doslej še ni bilo objavljenih raziskav glede širše uporabe tatarske ajde za funkcionalna živila. Tudi na področju uporabe ječmena so raziskave zelo skope. Tak pristop je trajnosten, saj omogoča uporabo tega hranilno bogatega rastlinskega pridelka za posebne živilske proizvode. Uporaba tatarske ajde je nov pristop k proizvodnji funkcionalnih živil. Znanje o hranilni vrednosti posamezne mlevske frakcije navadne ajde in ječmena, pridobljene s sodobnimi metodami mletja in ločevanja je omejeno, projekt pa bo razširil to znanje.
Pomen za razvoj znanosti
Vzpostavili bomo najbolj izvedljiv in okolju prijazen postopek za gojenje rastlinskega materiala. Prav tako bomo ugotovili vsebnosti in koncentracije bioaktivnih substanc z vidika prehrane ljudi, posebej v kruhu in drugih živilih artiklih. Pri tatarski ajdi bomo raziskovali, ali ima vsebnost flavonoidov kakršno koli povezavo z vsebnostjo ostalih hranilno pomembnih metabolitov, taninov in fagopirina. V ječmenu bo preučevana tudi povezanost med botaničnimi strukturami zrnja in koncentracijo beta-glukanov. Projekt predstavlja celovit razvoj različnih agronomskih praks glede na kakovost rastlinskega materiala ter kvaliteto pridelkov in poljščin. V tem pogledu bodo naši rezultati predstavljali nov vpogled in bodo dali pomembne nove informacije za razvoj znanosti. Ta projekt je pomemben za nadaljnji razvoj znanosti na področju rastlinske pridelave in predelave, saj še niso znane podrobnosti vpliva postopkov mletja in njihove pomembnosti za nove funkcionalne živilske proizvode. Pričakovano je, da bodo rezultati tega projekta imeli pomemben vpliv za nadaljnji razvoj metod in idej.
Pomen za razvoj Slovenije
Pričakujemo izboljšanje v kakovosti pridelkov ajde in ječmena ter izboljšanje procesa mletja za pridobitev proizvodov z boljšo prehransko vrednostjo. To je še posebej pomembno za ljudi, ki trpijo zaradi motenega metabolizma lipidov, celiakije in za druge posebne skupine prebivalstva. Med drugimi rezultati pričakujemo tudi nove funkcionalne živilske izdelke, bogate s flavonoidi in drugimi antioksidanti, ki bodo temeljili na tradicionalnih slovenskih poljščinah. Pomembno je razviti proizvode za mala in srednje velika podjetja v Sloveniji ter ponuditi ljudem možnost nakupa manjkajočih hranil, ki jih vsebujejo funkcionalni živilski izdelki iz domačih poljščin za zmerno ceno.
Učinek zniževanja holesterola s strani ječmenovih ß-glukanov še ni dovolj raziskan. Prehranske trditve so možne za obroke, ki vsebujejo vsaj 1 g te vlaknine na obrok; ta zdravstvena trditev je bila odobrena na osnovi zahtevka podjetja Valens Int. d.o.o, sofinancerja predlaganega podjetja, glej EFSA, 2011a) in uspešno uporabljena za proizvodnjo funkcionalnih živil. Upravljanje glikemičnega odziva je naslednja zelo zanimiva lastnost te prehranske vlaknine, ki je veliko manj raziskana, zato je raziskava te tematike zelo pomembna tudi za živilsko industrijo. Obstoječi dokazi so bili dovolj prepričjivi, da so omogočili odobritev zdravstvene trditve, da uživanje ß-glukanov, kot del obroka prispeva k zmanjšanju glukoze v krvi, ki naraste po obroku. Taka trditev je lahko uporabna samo za hrano, ki vsebuje najmanj 4 g ß-glukanov na vsakih 30 g dostopnih ogljikovih hidratov v obroku (EFSA 2011b). Uporaba obstoječih tehnik v živilski industriji ne more uspešno zagotavjati funkcionalne hrane, ki bi zadostila tem pogojem, zato so potrebne nadaljnje raziskave. Na eni strani je potrebno raziskati, če tudi nižje koncentracije visoko kvalitetnih ß-glukanov (manj kot 4 g na 30 g ogljikovih hidratov) tudi omogočajo zniževanje glikemičnega odziva in na drugi strani morajo biti razvite nove tehnologije za proizvodnjo ječmenovih frakcij z izboljšano vsebnostjo visoko kvalitetnih ß-glukanov. Poleg tega mora biti uporaba takšnih frakcij v končnih izdelkih raziskana, da bi omogočili proizvodnjo funkcionalnih živil, ki bodo senzorično sprejemljiva za potrošnike.
Razvoj in implementacija proizvodov funkcionalne hrane je med prioritetami nadaljnjega razvoja v Sloveniji in EU.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo,
zaključno poročilo