Prezentacja

Współczesna nauka o żywności to interdyscyplinarna dziedzina, łącząca technologię żywności, mikrobiologię i fizykę miękkiej materii. Laboratorium Biomateriałów, istniejące od 1993 r., zajmuje się utrwalaniem/pasteryzacją HPP (High Pressure Processing) żywności metodą atermiczną przy wykorzystaniu wysokich ciśnień (do 600 MPa) oraz badaniem dynamiki wzrostu i eliminacji drobnoustrojów zarówno chorobotwórczych, jak i psujących żywność, w warunkach modelowych oraz w różnych rodzajach środków spożywczych.

Szeroki zakres badań, dotyczących zastosowania metody HPP do utrwalania różnego rodzaju produktów żywnościowych, umożliwia stała współpraca z: Narodowym Instytutem Zdrowia Publicznego – Państwowym Zakładem Higieny, Instytutem Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego oraz Szkołą Główną Gospodarstwa Wiejskiego.









Układ do ciśnieniowej konserwacji żywności (HPP) U4000


Opracowano warunki utrwalania paczkowanych przetworów mięsnych i rybnych, soków owocowych i warzywnych oraz innych przetworów owocowo-warzywnych. Na tej podstawie Główny Inspektor Sanitarny wydał w 2002 roku zezwolenie na zastosowanie metody HPP przy produkcji przetworów mięsnych i warzywnych, co miało zasadnicze znaczenie dla wykorzystania metody HPP w Polsce na skalę przemysłową.

Obserwacja mikroskopowa struktury mikroorganizmów poddanych działaniu HPP pozwala oceniać morfologię komórek oraz potencjał ich regeneracji po zastosowaniu różnych wartości ciśnienia i temperatury. Wyniki doświadczeń dotyczących różnych mikroorganizmów poddawanych ciśnieniowaniu w atmosferze gazów szlachetnych helu i argonu pozwoliły na sformułowanie tezy o konieczności obecności wody do inaktywacji komórek bakterii.


Obraz mikroskopowy S. cerevisiae przed (A) i po HPP w 400 MPa (B)


Wysokociśnieniowa inaktywacja E. coli w soku jabłkowym

W roku 2011 wdrożono badania dotyczące wpływu wysokich ciśnień hydrostatycznych i profilowanych silnych pól elektrycznych (PEF) na własności biofizyczne i termodynamiczne modelowych bioukładów i ich jakość mikrobiologiczną.

Wprowadzono także kolejną atermalną metodę „zimnej” pasteryzacji opartą o nowatorską aplikację działania impulsów silnego pola elektrycznego (Pulsed Electric Field, newPEF) z możliwością zmiany częstotliwości pola elektrycznego wewnątrz impulsu. Połączenie HPP i newPEF otwiera nowe możliwości badawcze i aplikacyjne. Te prace uzupełniane są o badania układów modelowych z punktu widzenia fizyki miękkiej materii, co pozwala na oszacowanie m. in. zmiany dynamiki czy pojawiania się nowych faz w procesie ciśnieniowania.


Urządzenie do pasteryzacji i sterylizacji bioukładów
za pomocą profilowanych impulsów silnego pola elektrycznego

Jednym z ostatnich zadań Laboratorium jest współpraca z Uniwersytetem Medycznym w Warszawie, w celu opracowania warunków pasteryzacji HPP mleka kobiecego i otrzymania produktu o jakości zgodnej z wymaganiami Unii Europejskiej.