KLUCZOWE HASŁA DZIAŁALNOŚCI NAUKOWO-BADAWCZEJ:

Inżynieria i technologia zbóż, ekstruzja, błonnik pokarmowy

DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWA
 

Pracownicy Zakładu Inżynierii i Technologii Zbóż prowadzą badania naukowe w zakresie szeroko rozumianych zagadnień inżynierii żywności oraz technologii i chemii zbóż.     

Jednym z głównych kierunków działalności Zakładu realizowanym dotychczas były badania wpływu parametrów procesu, cech surowca, rodzaju stosowanego surowca i składu mieszanin surowcowych na możliwości ustabilizowania warunków wytłaczania oraz wpływu w/w czynników na właściwości fizyczne ekstrudatu oraz przemiany chemiczne składników ekstrudowanej masy, w szczególności zmiany składu frakcyjnego błonnika pokarmowego. Wynikiem prowadzonych prac badawczych było opracowanie wielu szczegółowych technologii produkcji ekstrudatów. Opracowano szereg technologii produkcji ekstrudatów spożywczych między innymi chrupek kukurydzianych z udziałem fasoli, grochu, soczewicy, lędźwianu. Przez wiele lat z dużym sukcesem prowadzono badania nad technologiami ekstruzji surowców o podwyższonej zawartości błonnika pokarmowego: produkcji ekstrudatów z udziałem otrąb pszennych, otrąb owsianych, razówki owsa nagonasiennego, razówki owsa łuszczonego oraz okrywy nasiennej strączkowych. Wynikiem tych prac badawczych są trzy zakończone i obronione rozprawy doktorskie, uzyskanie patentu na środek spożywczy bazujący na ekstrudatach z udziałem lędźwianu siewnego itp. Wyniki badań są publikowane w wielu krajowych i zagranicznych wydawnictwach naukowych. Były także wielokrotnie prezentowane na krajowych i zagranicznych konferencjach naukowych.

W poprzednich latach realizowano także nowy kierunek badań dotyczący wykorzystania technologii ekstruzji “suchej” z zastosowaniem przeciwbieżnych ekstruderów dwuślimakowych do utylizacji surowców ubocznych przemysłu mięsnego i odpadów wylęgarnianych. Badania dotyczyły między innymi wpływu rodzaju nośnika roślinnego na możliwości ustabilizowania warunków wytłaczania mieszaniny z udziałem komponentów mięsnych oraz wpływu parametrów procesu i rodzaju nośnika roślinnego na fizyczne właściwości ekstrudatu oraz przemiany chemiczne składników ekstrudowanej masy. W tym zakresie wykonano i obroniono jedną rozprawę doktorską.

Ostatnie lata postawiły przed technologami zbóż nowe wyzwania. W krajach Zachodu choroby cywilizacyjne osiągnęły rozmiary pandemii; poszukuje się różnych metod profilaktyki i ich zwalczania. Wiele uwagi poświęca się upowszechnianiu i wprowadzaniu do diety człowieka żywności funkcjonalnej. W tym zakresie podjęto także w Zakładzie badania naukowe. Odpowiednio przetworzone produkty zbożowe, wzbogacone w prebiotyczne frakcje błonnika pokarmowego, mogą z dużym powodzeniem pełnić rolę profilaktyczną w zapobieganiu rozprzestrzeniania się tych chorób. Do oceny tych produktów z dużym powodzeniem wdrożono do rutynowych analiz błonnika pokarmowego metodę detergentową (z uwzględnieniem włókna kwaśnodetergentowego, neutralnodetergentowego, celulozy, hemicelulozy oraz ligniny kwaśnodetergentowej). Wdrożono i zmodyfikowano także enzymatyczną metodę oznaczania błonnika pokarmowego całkowitego (TDF), rozpuszczalnego w wodnym roztworze enzymów (WSDF), nierozpuszczalnego w wodnym roztworze enzymów (WIDF), rozpuszczalnego w środowisku kwaśnym (ASDF) i nierozpuszczalnego w środowisku kwaśnym (AIDF) w oparciu o najnowsze światowe zalecenia metodyczne AACC i AOAC. Badania dotyczące niezwykle istotnych zagadnień żywności funkcjonalnej rozszerzono także na obszar zbóż śniadaniowych, w szczególności na zagadnienia wpływu procesów przetwórczych na degradację tak bardzo cennego składnika żywności, jakim jest błonnik pokarmowy. Do rutynowych doświadczeń wprowadzono metodykę oznaczania (1-3) (1-4) β – D glukanów.

Aktualnie realizowana problematyka badawcza Zakładu opiera się na podstawowym założeniu:

“Wysokiej jakości żywność funkcjonalną można uzyskać tylko z właściwie dobranych surowców wyjściowych”

Wychodząc z takiego założenia aktualne prace badawcze w Zakładzie koncentrują się nad właściwym doborem surowców zbożowych do przetwórstwa oraz kreowaniu kryteriów oceny prac hodowlanych nad nowymi odmianami, jakie powinni stawiać hodowcom technologowie żywności i żywieniowcy. Szczególną uwagę poświęca się surowcom do produkcji żywności funkcjonalnej zbożowego pochodzenia o wyraźnie zdefiniowanych cechach żywności prozdrowotnej. Odpowiednio przetworzone produkty zbożowe, bogate w prebiotyczne frakcje błonnika pokarmowego, mogą z dużym powodzeniem pełnić rolę profilaktyczną w zapobieganiu rozprzestrzeniania się tych chorób oraz ich zwalczania.

Bardzo wysoko cenimy sobie współpracę naukową z Zakładem Hodowli Roślin „Strzelce” w zakresie badań nad nowymi odmianami owsa i jęczmienia oraz oceną ich przydatności w technologii żywności. Badania koncentrują się nad doborem odmian owsa i jęczmienia nagoziarnistego przeznaczanych na cele spożywcze i wyborem odmian posiadających najwyższą zawartość białka oraz błonnika rozpuszczalnego, w szczególności (1-3), (1-4) β-D glukanów. W tym zakresie wykonano i obroniono w Zakładzie dwie rozprawy doktorskie.

W roku 2008 podjęto także współpracę z Instytutem Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa w Puławach, dotyczącą wpływu czynników hodowlanych i środowiskowych na wartość technologiczną ziarna jęczmienia nagonasiennego przeznaczanych na cele spożywcze. Liczymy na intensywny rozwój tej współpracy.

W roku 2008 rozpoczęto także współpracę z COBORU w zakresie badań nad oceną wartości technologicznej odmian pszenic ozimych i jarych. Obecnie Zakład prowadzi badania nad odmianami pszenicy poddawanymi badaniom porejestrowym, będących aktualnie w ocenie COBORU. Badania dotyczą weryfikacji metod oceny wartości przemiałowej ziarna, oceny wartości wypiekowej produktów przemiału.

Prowadzone są także badania nad opracowaniem kryteriów oceny wartości makaronowej ziarna pszenicy i produktów jego przemiału. Kryterium to nie jest bowiem w ogóle uwzględniane przy ocenie odmian.

Prowadzone są także badania wpływu właściwości reologicznych zawiesin i kleików mąk pszennych na właściwości wypiekowe mąki i cechy jakościowe otrzymanego pieczywa, w szczególności możliwość wykorzystania w/w charakterystyk do pełniejszej oceny właściwości wypiekowych mąki oraz weryfikacji aktualnie stosowanych metodyk badawczych. Badania lepkości pozornej zawiesin razówek zbożowych prowadzone są także w aspekcie poszukiwań korelacji pomiędzy właściwościami reologicznymi a zawartością poszczególnych frakcji błonnika pokarmowego. Wyniki badań wskazują, że pomiary reologiczne mogą być wykorzystane jako szybka metoda przybliżonej oceny zawartości rozpuszczalnych frakcji błonnika pokarmowego. 

Zakład Inżynierii i Technologii Zbóż może podjąć szerszą współpracę naukowo-badawczą w zakresie szeroko rozumianych zagadnień technologii zbóż, zarówno w zakresie aspektów technologicznych jak i analitycznych. W szczególności możemy podjąć badania i współpracę w zakresie następującej problematyki:

• oceny wartości przemiałowej ziarna zbóż;
• oceny wartości wypiekowej produktów przemiału;
• oceny wartości makaronowej ziarna i produktów jego przemiału
• wpływu parametrów przemiału na skład chemiczny mąki;
• reologicznej charakterystyki surowców i produktów zbożowych; oceny lepkości pozornej kleików
• wykorzystania pomiarów reologicznych do wstępnej oceny rozpuszczalnych zawartości frakcji błonnika pokarmowego
• oceny zawartości błonnika pokarmowego według najnowszych metody AACC i AOAC;
• oceny składu frakcyjnego błonnika pokarmowego, w szczególności: nierozpuszczalnego w roztworach wodnych (IDF), rozpuszczalnego w roztworach wodnych (SDF), nierozpuszczalnego w roztworach kwaśnych (AIDF) oraz rozpuszczalnego w roztworach kwaśnych (ASDF);
• wpływu procesów technologicznych na zmiany zawartości błonnika pokarmowego i jego składu frakcyjnego;
• oceny zawartości (1-3), (1-4) ß-D glukanów według najnowszych metodyk AACC i AOAC;
• modyfikacji technologii piekarniczych i produkcji pieczywa o podwyższonej zawartości błonnika pokarmowego;
• oceny jakości spożywczych produktów zbożowego pochodzenia. 

Decyzją JM Rektora Akademii Rolniczej w Lublinie, zespół pracowników pod kierownictwem dr hab. inż. Zbigniewa Rzedzickiego, został wydzielony z Katedry Inżynierii Procesowej Wydziału Techniki Rolniczej i jako samodzielna jednostka, Zakład Projektowania Procesów Produkcyjnych, z dniem 1.01.2000 r. został włączony w skład Oddziału Technologii Żywności i Żywienia Wydziału Rolniczego. Z dniem 1.01.2006 roku Zakład wszedł w struktury nowo powołanego Wydziału Nauk o Żywności i Biotechnologii. Ze względu na merytoryczny zakres prowadzonych prac badawczych w zakresie technologii żywności i żywienia, z dniem 15.06.2006 roku Zakład Projektowania Procesów Produkcyjnych został przemianowany na Zakład Inżynierii i Technologii Zbóż. Od 1.12.2010 roku jednostka funkcjonuje jako Katedra Inżynierii i Technologii Zbóż.