Modelowanie struktury żywności
Opracowanie uogólnionych modeli odzwierciedlających strukturę żywności byłoby bardzo korzystne dla naukowców, umożliwiając ocenę wpływu zmian składu lub warunków przetwarzania na wartości odżywcze i zdrowotne produktów żywnościowych. Takie modele mogłyby też być używane w przemyśle spożywczym do optymalizacji procesów produkcyjnych. Dążąc do urzeczywistnienia tej wizji modeli żywności, w ramach finansowanego przez UE projektu DREAM zebrano interdyscyplinarny zespół specjalistów w dziedzinie żywności, obejmujący między innymi partnerów przemysłowych i organizacje z branży spożywczej. Konsorcjum przystąpiło do prac nad podzieleniem produktów spożywczych na cztery grupy na podstawie struktury: struktury celulozowe (owoce i warzywa); struktury białkowe (mięsa); połączone struktury żelowe, dyspersyjne i napowietrzone (nabiał, w tym jogurty, śmietany i sery); oraz piana stała (produkty zbożowe, na przykład chleb). Wykorzystując dobrze określone i realistyczne modele żywności, partnerzy zamierzają przełożyć wyniki badań na modele matematyczne pozwalające liczbowo symulować strukturę żywności oraz wpływ procesów termicznych na produkty spożywcze i zawartość składników odżywczych. Zastosowany do warzyw i owoców model wypełnionych struktur komórkowych oparto na różnych odmianach pomidorów, jabłek i kapusty. W wynikach uwzględniono nie tylko dane o mikrostrukturze i zawartości składników odżywczych, ale też informacje o wpływie przetwarzania przecieru pomidorowego czy gotowania kapusty na lizę komórek. Dane zebrano z wykorzystaniem relaksometrii magnetycznego rezonansu jądrowego i innych metod spektroskopii. Z kolei w przypadku modelu białkowych sieci komórkowych zaproponowano modele mające na celu ocenę zmian białkowych w trakcie podgrzewania oraz identyfikację parametrów fizykochemicznych powiązanych ze strawnością białek. W modelu uwzględniono również wiedzę na temat mechanizmów denaturacji i utleniania białek podczas gotowania. Opracowany przez konsorcjum model produktów nabiałowych bazuje na modelach deseru mlecznego i twarożku. Prace nad tymi modelami umożliwiły naukowcom powiązanie składu powierzchni zarówno z temperaturą, jak i składem produktu. W zakresie modelu wolnych pian stałych przetestowano różne dostępne na rynku źródła błonnika (ciasto chlebowe, chleb i ciastka), a następnie zaprojektowano i sprawdzono metody testowania reologii, temperatury, porowatości, koloru oraz stanu wody. Doświadczalne modele żywności tworzone przez projekt DREAM są oceniane pod kątem skuteczności szacowania biodostępności substancji odżywczych, fitochemikaliów i związków toksycznych oraz przydatności do kontroli bezpieczeństwa mikrobiologicznego i jakości. Dostępność takich narzędzi pozwoliłaby partnerom z przemysłu spożywczego określać konsekwencje żywieniowe procesów przetwarzania żywności oraz dostosowywać procesy w celu zachowywania składu i struktury żywności.
