Nabídka Ph.D. prací / PhD thesis proposals

Transkript

1 Nabídka Ph.D. prací / PhD thesis proposals Možnosti fortifikace potravin o vybrané nutričně cenné látky Possibilities of the fortification of selected foods with nutritionally valuable ingredients Školitel: doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D. Školitel specialista: MUDr. Petr Tláskal, CSc. Problematika zdravé výživy je velmi komplexním tématem vyžadujícím spolupráci expertů z mnoha odvětví. Výživová doporučení se v dnešní době nezaměřují pouze na prevenci onemocnění, ale stále častěji se zaměřují na prevenci chronických onemocnění. Velká část populace by chtěla využít možnosti profylaxe výživou, ale není ochotna k výrazné změně svých stravovacích návyků. Navíc i přes snahu dodržovat zásady zdravé výživy může docházet k deficitnímu příjmu vybraných nutričně cenných složek jako je vápník, vitamin E, kyselina listová, jod, ω-3mastné kyseliny apod. Možným řešením tohoto problému je podávání suplementů, které má jistá rizika s předávkováním a dále cílená fortifikace potravin. Cílem této disertační práce bude zhodnotit potřebnost a rizika fortifikací potravin v podmínkách ČR a následně realizovat fortifikace vybraných potravin o nutričně hodnotné složky. Zvláštní zřetel bude kladen na problematiku výživy osob se speciálními výživovými požadavky (těhotné ženy, děti, senioři atd.). The issue of healthy nutrition is a very complex issue requiring the cooperation of experts from many sectors. Nutritional recommendations nowadays focus not only on disease prevention but increasingly on the prevention of chronic illnesses. A large proportion of the population would like to take advantage of nutritional prophylaxis but is not willing to significantly change their dietary habits. Moreover, despite the effort to adhere to the principles of healthy nutrition, it may lead to a deficient intake of selected nutritionally valuable ingredients such as calcium, vitamin E, folic acid, iodine,ω-3fatty acids etc. Possible solution of this problem is supplementation, which has certain risks of overdosing, and targeted food fortification. The aim of this dissertation is to evaluate the necessity and risks of fortifying foodstuffs in the Czech Republic and then to implement the fortification of selected foods with nutritionally valuable ingredients. Attention will be paid to the nutrition of people with special nutritional requirements (pregnant women, children, seniors, etc.).

2 Bezpečnost obalů potravin Food packaging safety Školitel: doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Lukáš Vápenka Možnost kontaminace potravin složkami obalových materiálů představuje patrně nejvýznamnější hygienický problém balení potravin. Práce bude zaměřena na identifikaci a kvantifikaci vybraných kontaminantů (nezáměrně přidávané látky, nové typy bisfenolů a změkčovadel, mikročástice a nanočástice) vyskytujících se v obalech potravin a na stanovení jejich migrace do potravin. Součástí práce bude i vývoj analytických metod jejich stanovení a posouzení zdravotního rizika vyplývajícího z nálezů kontaminujících látek. The possibility of food contamination by packaging materials is probably the most important hygienic problem of food packaging. The study will be focused on identification and quantification of selected contaminants (non-intentionally added substances, new types of bisphenols and plasticizers, microparticles and nanoparticles) in food packaging materials and on quantification of the level of their migration into food. The work will also include the development of suitable analytical procedure for contaminant determination and safety assessment related to present contaminants.

3 Systémy aktivního balení Active packaging systems Školitel: doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Lukáš Vápenka Jednou z možností jak prodloužit trvanlivost potravin je využití systémů aktivního balení založených na pozitivním působení látek, které jsou součástí obalového materiálu. Práce bude zaměřena na vývoj a přípravu nových obalových materiálů s antimikrobiálními vlastnostmi a to především inkorporací případně imobilizací antimikrobiálně působících činidel (nanočástice, bakteriociny, enzymy a extrakty z koření) do materiálu obalu. V rámci této práce budou antimikrobiální vlastnosti dlouhodobě testovány na vybraných mikroorganismech, přičemž budou provedeny i testy na samotných potravinách. U materiálů budou taktéž stanoveny jejich základní funkční parametry (propustnost pro vlhkost a kyslík, mechanické a optické vlastnosti). One way how to extend food shelf life is application of active packaging systems based on the positive effects of substances that are part of the packaging material. The study will be focussed on development and preparation of new packaging materials with antimicrobial properties. New materials will be prepared especially by incorporation or immobilization of antimicrobial agents (nanoparticles, bacteriocins, enzymes and spice extracts) into packaging materials. The antimicrobial properties will be long-term tested on selected microorganisms and the test will be made also on food. Basic functional properties (water vapour and oxygen permeability, mechanical and optical parameters) of new packaging materials will be tested too. Možnosti snižování ekologické zátěže při používání materiálů pro kontakt s potravinami na jedno použití

4 Possibilities of reducing the ecological burden from single-use food contact materials Školitel: doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Lukáš Vápenka S rostoucím ekologickým vnímáním veřejnosti se dopad vlivu obalových materiálů na životní prostředí stává jedním z významných témat vývoje obalové techniky. V rámci této práce bude řešena komplexní problematika používání jednorázových materiálů (sáčky na pečivo, přebaly ovoce a zeleniny) pro kontakt s potravinami. Práce bude vycházet z dostupných dat a informací, která jsou součástí tzv. Posouzení životního cyklu materiálu. Na základě těchto dat bude nalezena optimální náhrada těchto materiálů. Součástí této práce budou i zkoušky těchto nových materiálů zahrnující testování jejich funkčních parametrů (propustnost pro vlhkost a kyslík, mechanické a optické vlastnosti) a bezpečnosti (zkoušky celkové a specifické migrace). The impact of packaging materials on the environment becomes one of the important issues of development in packaging technology with the growing environmental awareness of the public. In this context, complex aspects of single-use food contact materials will be addressed of the study. The study will be based on available data and information from Life Cycle Assessment (LCA) of these materials. The optimal substitution will be found primarily on the basis of these LCA results. Part of this study will be focused on testing of these substitutional materials including tests of their functional properties (water vapour and oxygen permeability, mechanical and optical parameters) and safety (overall and specific migration tests). Metody účinného jištění zdravotní bezpečnosti, technologické nezávadnosti a jakosti nealkoholických nápojů Methods of effective assurance of health safety, technological harmlessness and the quality of non-alcoholic beverages

5 Školitel: doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Eva Šviráková, Ph.D. V potravinářském průmyslu představují bakterie octového kvašení, řazené do čeledi Acetobacteraceae, zdravotně i technologicky nežádoucí bakterie často kontaminující nealkoholické nápoje ochucené i neochucené na různých bázích. U kontaminovaných nápojů se snížená jakost projevuje vznikem závažných senzorických vad. Co se týká oblasti lidských zdrojů, druhy Acetobacter cibinongensis, Asaia borogensis, Asaia lannensis, Gluconobacter frauterii mají statut oportunních patogenů způsobujících vážné nozokomiální infekce u imunokompromitovaných osob. Disertační práce je zaměřena na detekci, charakterizaci a identifikaci bakterií octového kvašení izolovaných z nealkoholických nápojů a výrobního prostředí s využitím klasických a moderních mikrobiologických metod. Cílem práce je přispět k precizaci laboratorní kontroly nealkoholických nápojů při eliminaci výskytu nežádoucích bakterií ovlivňujících zdravotní bezpečnost, jakost a trvanlivost. In the food industry, acetic acid bacteria belonging to the Acetobacteraceae family are both health and technologically undesirable bacteria that often contaminate non-alcoholic flavoured and unflavoured beverages on different bases. For contaminated drinks, the decrease in quality is due to the occurrence of serious sensory defects. As regards to human resources, the species Acetobacter cibinongensis, Asaia borogensis, Asaia lannensis, Gluconobacter frauterii have the status of opportunistic pathogens causing serious nosocomial infections in immunocompromised persons. The doctoral thesis is focused on the detection, characterization and identification of acetic acid bacteria isolated from non-alcoholic beverages and the production environment using classical and modern microbiological methods. The aim of the work is to contribute to refinement of laboratory control of non-alcoholic beverages during elimination of undesirable bacteria affecting health safety, quality and durability. Účinek termopasterace a termosterilace na mikrobiální stabilitu konzervárenských výrobků The effect of thermal pasteurization and thermal sterilization on the microbial stability of canned products Školitel: doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D.

6 Školitel specialista: Ing. Eva Šviráková, Ph.D., Ing. Iveta Horsáková, Ph.D. Technologické postupy využívající účinků termopasterace a termosterilace používané v konzervárenském průmyslu nejsou vždy dostatečné zejména pro eliminaci některých zdravotně i technologicky nežádoucích termorezistentních mikroorganismů. Jejich odolnost vůči působení vysokých teplot se dá charakterizovat D a z hodnotami. V dřívějších dobách byly tyto inaktivační parametry zjišťovány v modelových systémech potravin na bázi tekutých kultivačních médií, nikoli však v reálných pevných potravinách, jak by bylo vhodnější. Disertační práce je zaměřena na zjištění teplotních charakteristik (D a z hodnot) pro vybrané mikroorganismy izolované z pasterovaných nebo sterilovaných průmyslově vyrobených konzervárenských výrobků. Další oblastí zájmu je subletální poškození mikroorganismů během tepelných procesů s následnou reparační (případně i resuscitační) schopností částečně poškozených buněk v prostředí bohatém především na bílkoviny, hořečnaté a manganaté ionty, s využitím moderních i klasických detekčních metod. Cílem práce je předložit inovovaný komplex teoretických znalostí a experimentálních výsledků pro hodnocení mikrobiální stability tepelně ošetřených konzervárenských výrobků při jištění jejich zdravotní bezpečnosti, technologické nezávadnosti a standardní jakosti. Technological processes using the effects of thermal pasteurization and thermal sterilisation applied in the canning industry are not always sufficient, in particular, for elimination of some health and technological undesirable thermo-resistant microorganisms. Their resistance to high temperatures can be characterized as 'D' and 'z' values. In the past these inactivation parameters were detected in the foods model systems based on liquid cultivation media, but not in real solid foods, as it would be more appropriate. The doctoral thesis is focused on the determination of the heat characteristics ('D' and 'z' values) for selected microorganisms isolated from pasteurized or sterilized industrially produced canned products. Another area of interest is sublethal injury of microorganisms during thermal processes with subsequent reparation (or even resuscitation) ability of partly injured cells in the environments rich in proteins, magnesium and manganese ions, using modern and classical detection methods. The aim of the work is to submit an innovative complex of theoretical knowledge and experimental results for evaluation of microbial stability of heat-treated canned products during the protection of its health safety, technological harmlessness and standard quality. Inovace potravin na bázi mléčně kysané zeleniny a ovoce Innovation of foods based on lactic acid fermented vegetables and fruits Školitel: doc. Ing. Aleš Rajchl, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Iveta Horsáková, Ph.D.

7 Mléčně kysané potraviny jsou známy po staletí. Díky své dlouhé údržnosti, zvýšené nutriční hodnotě, požadovaným senzorickým vlastnostem, a také nenáročné a levné přípravě, se staly celosvětově velmi oblíbené. Tato práce je zaměřena na přípravu mléčně kysaných výrobků ze zeleniny a ovoce a na možnosti rozšíření tohoto sortimentu výrobků. Konkrétně bude zjišťována zkvasitelnost jednotlivých druhů zeleniny nebo ovoce, včetně jejich směsí, s ohledem na senzorické vlastnosti finálních výrobků. Zjišťován bude také vliv přídavku probiotických a startovacích kultur na vybrané kvalitativní vlastnosti výrobků. Během fermentačních procesů budou sledovány charakteristické změny, a to prostřednictvím chemických, mikrobiologických a senzorických parametrů. Lactic acid fermented foods are known for centuries. Thanks to its long sustainability, increased nutritional value, required sensory properties and also unpretentious and cheap preparation have become very popular worldwide. This work is focused on the preparation of lactic acid fermented vegetable and fruit products and on the possibilities to enlarge the range of these products. Specifically, a fermentability of individual types of vegetables or fruits, including its mixtures, will be determined with respect to sensory properties of the final products. The effect of addition of probiotic and starter cultures will be estimated according to selected qualitative properties of the products. During fermentation processes characteristic changes will be monitored through the chemical, microbiological and sensory parameters. Vliv využití moderních fyzikálních úprav na kvalitě masa a masných výrobků The effect of modern technologies on the quality traits of meat and meat products Školitel: doc. Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Bo-Anne Rohlík, Ph.D.

8 Variabilita v kvalitě masa a masných výrobků představuje významnou překážku v oblasti standardizace a zpracování masa a masných výrobků. Zvýšení standardů kvality může navíc tvořit klíčový rozdíl při rozhodování spotřebitelů o koupi specifických masných výrobků. S ohledem na kvalitu masa a masných výrobků se mimo jiné očekávání spotřebitelů stále zvyšuje, a to především v oblasti křehkosti a bravy výrobků. Schopnost vytvořit kvalitativně nadstandardní výrobky umožňuje uspokojit požadavky zákazníků a navíc rozvíjet potenciál masného průmyslu v České republice. Využívání nových technologií je slibnou možností a přináší alternativní metody masnému průmyslu, které mohou poskytnout konkurenční výhodu ve vývoji nových výrobků. Například vývoj nových způsobů zkřehčování masa může zvýšit poptávku po dříve odmítaných partiích zvířete vzhledem k nesnadné kulinární úpravě a negativními požitku z pokrmu, a navíc může pozitivně přispět k ziskovosti masného průmyslu. Z tohoto pohledu bude zkoumán vliv moderních technologií, jako jsou pulsně elektrické pole (PEF), zpracování vysokým tlakem (HPP), rázové vlny (SW), ohmický ohřev (OH) na vlastnosti masa a masných výrobků. The red meat industry has been identified the variability in eating quality as a significant disadvantage to consumer demand. A more consistent eating quality can be a key differentiation and demand driver for specific meat products in the market. Consumer expectations of product performance and reliability, particularly tenderness and colour, will continue to rise. Quality based differentiation can provide significant benefits to consumer satisfaction and capture unrealised value for the Czech industry. The utilisation of novel technologies is a promising area to deliver alternative methods to the industry and provide a competitive advantage in the area of value-addition. The development of novel tenderisation methods can boost the profitability of the meat industry. With this respect, the effect of pulsed electric fields (PEF), high pressure processing (HPP), shockwave (SW), ohmic heating (OH) technology on meat and meat products quality traits will be investigated. Analýza profilů těkavých látek pro hodnocení kvality a bezpečnosti sýrů a syrovátky. Analysis of volatile profiles for assessing the quality and safety of cheeses and whey. Školitel: doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D. Školitel specialista: Ing. Eva Šviráková, Ph.D.

9 Postupy plynové chromatografie s hmotnostní detekcí v různém uspořádání (chirální, vícerozměrná, s olfaktometrií) budou využity pro analýzu profilů těkavých látek sýrů a vedlejších a odpadních produktů jejich výroby. Cílem práce bude hodnocení kvality, průkaz mikrobiální kontaminace a identifikaci příčin smyslových vad. Výstupy cílené i necílené analýzy získané pomocí GC/MS budou korelovány s výstupy dalších laboratorních metod (chromatografická, mikrobiologická a senzorická analýza). Pro interpretaci výsledků rozborů budou využity pokročilé statistické metody a zohledněn vliv suroviny, receptury, technologie výroby a skladování. Projekt bude podporován Národní agenturou pro zemědělský výzkum a vybranými českými mlékárnami. Gas chromatography with mass spectrometric detection in various configurations (chiral, multidimensional, with olfactometry) will be used to analyse volatile profiles of cheeses and their by-products and waste. The aim of the thesis will be the evaluation of quality, detection of microbial contamination and identification of causes of sensory defects. The results of targeted and non-targeted analyses obtained by GC / MS will be correlated with the outputs of other laboratory methods (chromatographic, microbiological and sensory analysis). Advanced statistical methods will be used to interpret the results of analyses, taking into account the influence of raw materials, recipe, production and storage conditions. The project will be supported by National Agency for Agricultural Research and selected Czech dairy producers. Stanovení botanického původu medu Determination of the botanical origin of honey Školitel: doc. Ing. Helena Čížková, Ph.D.

10 Cílem projektu je vypracovat metodiku pro průkaz autentického medu a položit základy ke klasifikaci medu dle botanického původu (květový, medovicový, jednodruhový, smíšený)a geografické lokality v rámci ČR. Průkaz bude založený na hodnocení charakteristických znaků medu (mikroskopická pylová analýza, stanovení profilu sacharidů a těkavých látek pomocí chromatografických technik, základní fyzikálně-chemické parametry). Experimentální práce bude probíhat ve spolupráci s Výzkumným ústavem včelařským a za podpory Národní agentury pro zemědělský výzkum a Státní zemědělské a potravinářské inspekce. The aim of the project is to develop a method for authentication of honey and establish the classification of honey according to botanical origin (floral, honeydew, unifloral, mixed) and geographical locations within the Czech Republic. The procedure will be based on the evaluation of honey characteristic features (microscopic pollen analysis, determination of carbohydrates and volatile compounds profile by chromatographic techniques, basic physicochemical parameters). Experimental work will be carried out in cooperation with the Bee Research Institute and supported by the National Agency for Agricultural Research and the Czech Agricultural and Food Inspection Authority. Optimalizace výroby fermentovaných potravin Optimizing the production of fermented foods Školitel: doc. Ing. Rudolf Ševčík, Ph.D.

11 Projekt bude zaměřen na vývoj a optimalizaci výroby fermentovaných potravin (masných výrobků a produktů z ovoce a zeleniny). Základní faktory ovlivňující kvalitu a bezpečnost fermentovaných výrobků jsou: startovací kultury, kvalita použitých surovin, mikrobiální kontaminace surovin, receptura, technologický postup, podmínky fermentace a podmínky balení a distribuce. V rámci projektu budou vyvíjeny nové receptury a optimalizovány postupy výroby včetně výběru a dávkování vhodných startovacích kultur, balení a distribuce fermentovaných výrobků z masa, ovoce a zeleniny. Jednotlivé technologické postupy budou v rámci projektu optimalizovány, jak v poloprovozních podmínkách, tak u výrobců fermentovaných potravin. The aim of the project is to optimise production fermented food (meat, fruit, and vegetable products). Fundamental factors affecting the quality and safety of fermented products, such as starter cultures, quality of used raw materials, microbial contamination of raw materials, formulation, process, fermentation conditions and packaging and distribution conditions will be evaluated. As part of the project, new recipes will be developed and the optimisation of production, packaging and distribution processes of fermented meat, fruit and vegetable products including the selection of suitable starter cultures will take place. Within the project, individual technological processes will be optimised, both in a pilot plant environment and at individual food manufacturers.