Upload
others
View
5
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Załącznik nr 2
Autoreferat
przedstawiający opis osiągnięcia naukowego oraz
omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-
badawczych w języku polskim
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 1
Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Wydział Technologii Żywności
Katedra Żywienia Człowieka
Barbara Borczak
Załącznik 2
Autoreferat
Kraków 2017
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 2
1. Imię i Nazwisko
Barbara Borczak
Miejsce pracy: Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie
Wydział Technologii Żywności
Katedra Żywienia Człowieka
ul. Balicka 122, 30-149 Kraków
tel. +48 12 662 48 17
e-mail: [email protected]
2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe/ artystyczne - z podaniem nazwy,
miejsca i roku ich uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej
Matura – I Liceum Ogólnokształcące im. Bartłomieja Nowodworskiego w Krakowie,
2001 r. Profil ogólny z poszerzonym językiem niemieckim.
Studia magisterskie (Międzywydziałowe Studium Biotechnologii, Akademia Rolnicza
im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, 2001-2006) – Dyplom magistra inżyniera
biotechnologii stosowanej.Tytuł pracy: „Wpływ temperatury parzenia herbaty białej na
dostępność związków odżywczych i cholesterolu mierzony metodą in vitro”. Studia
magisterskie w trybie dziennym ukończone z wynikiem bardzo dobrym.
Studia doktoranckie (Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona
Kołłątaja w Krakowie, 2006-2010) – Dyplom doktora nauk rolniczych w zakresie
technologii żywności i żywienia. Tytuł rozprawy doktorskiej: „Wpływ odroczonego
wypieku na indeks glikemiczny i wybrane wskaźniki wartości odżywczej pieczywa
pszennego”, 8 grudzień 2010 r. Promotor pracy: dr hab. Elżbieta Sikora, prof. UR.
Studia uzupełniające – Dyplom ukończenia Pedagogicznych Studiów Podyplomowych
w Uniwersytecie Pedagogicznym w Krakowie, 2010 r.
Certyfikat ukończenia kursu języka angielskiego na poziomie Advanced 1o.
3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach
naukowych/artystycznych
28.12.2010 – 30.09.2012: asystent naukowo-dydaktyczny, Katedra Żywienia Człowieka,
Wydział Technologii Żywności, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie.
01.10.2012 – obecnie: adiunkt, Katedra Żywienia Człowieka, Wydział Technologii
Żywności, Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 3
Wykaz występujących w tekście skrótów:
ABTS·+
– wolny rodnik wytwarzany z soli amonowej kwasu 2,2'-azino-bis(3-
etylobenzotiazolino-6-sulfonowego);
B – błonnik;
CMZ – pieczywo całkowicie wypiekane, mrożone a następnie przechowywane w warunkach
zamrażalniczych;
FRAP – redukcja jonu żelaza (III) do żelaza (II) (ang. Ferric Reducing Ability of Plasma)
IAUC – krzywa odpowiedzi glikemicznej, (ang. Incremental Area Under the Blood Glucose
Response Curve);
IG – indeks glikemiczny, (ang. Glycaemic Index);
K – pieczywo pszenne kontrolne, wypiekane w sposób tradycyjny;
K+B – pieczywo pszenne kontrolne, wypiekane w sposób tradycyjny z dodatkiem błonnika z
owsa i inuliny;
K+Z – pieczywo pszenne kontrolne, wypiekane w sposób tradycyjny z dodatkiem zakwasu
PZD – pieczywo częściowo podpiekane, mrożone i przechowywane w warunkach
zamrażalniczych, a następnie dopiekane;
PZD+B – pieczywo częściowo podpiekane, mrożone i przechowywane w warunkach
zamrażalniczych, a następnie dopiekane z dodatkiem błonnika z owsa i inuliny;
PZD+Z – pieczywo częściowo podpiekane, mrożone i przechowywane w warunkach
zamrażalniczych, a następnie dopiekane z dodatkiem zakwasu;
RDS – skrobia szybko trawiona, (ang. rapidly digestible starch);
RFT – reaktywne formy tlenu;
RS – skrobia oporna, (ang. resistant starch);
SDS – skrobia wolno trawiona, (ang. slowly digestible starch);
SDI – wskaźnik trawienia skrobi, (ang. starch digestibility index);
TS – skrobia całkowita, (ang. total starch);
Z – zakwas.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 4
4. Wskazanie osiągnięcia* wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14
marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i
tytule w zakresie sztuki (Dz. U. 2016 r. poz. 882 ze zm. w DZ. U. z 2016 r.
poz. 1311):
a) tytuł osiągnięcia naukowego
Osiągnięciem naukowym będącym podstawą złożonego przeze mnie wniosku o wszczęcie
postępowania habilitacyjnego jest jednotematyczny cykl publikacji pod zbiorczym tytułem:
Rola wybranych dodatków o charakterze funkcjonalnym oraz technologii
wypieku z zamrażalniczym przechowywaniem w kształtowaniu właściwości
prozdrowotnych pieczywa pszennego.
b) publikacje wchodzące w skład osiągnięcia naukowego:
1. Borczak, B., (70%), Sikora, E., Sikora, M., Kapusta-Duch, J., 2014. The influence of
prolonged frozen storage of wheat-flour rolls on resistant starch development. Starch/
Stärke, 66 (5-6), 533-538. IF=1.677, 25 pkt MNiSW.
2. Borczak, B., (60%), Sikora, E., Sikora, M., Kapusta-Duch, J., Hrusavov, D., 2014.
Wpływ odroczonego wypieku i dodatku zakwasu na indeks glikemiczny in vitro oraz
zawartość skrobi i polifenoli ogółem w bułkach pszennych. Żywność, Nauka,
Technologia, Jakość, 5(96), 155-167, 15 pkt MNiSW.
3. Borczak, B., (60%), Sikora, E., Sikora, M., Kapusta-Duch, J., Rosell, C.M., 2015.
Starch digestibility index and antioxidative properties of partially baked wheat - flour
bakery with an addition of dietary fibre. Starch/Stärke, 67, (11-12), 913-919.
IF=1.523, 25 pkt MNiSW.
4. Borczak, B., (70%), Sikora, E., Sikora, M., Rosell, C.M., Collar, C., 2012.
Glycaemic response to frozen stored wheat rolls enriched with inulin and oat fibre.
Journal of Cereal Science, 56 (3), 576-580. IF=2.088, 40 pkt MNiSW.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 5
5. Borczak, B., (70%), Sikora, E., Sikora, M., Kapusta-Duch, J., Kutyła-Kupidura,
Fołta, M., 2016. Nutritional properties of wholemeal wheat-flour bread with an
addition of selected wild grown fruits. Starch/Stärke, 68 (7-8), 675-682, IF=1.837, 25
pkt MNiSW.
6. Borczak, B., (70%) Sikora M., Sikora E., Dobosz A., Kapusta-Duch J., 2017.
Glycaemic index of wheat bread. Starch/Stärke, DOI:10.1002/star.201700022
IF=1.837, 25 pkt MNiSW.
*Liczba punktów za cykl publikacji (dane z roku publikacji): 155 pkt. MNiSW
*Wartość IF (dane z roku publikacji): 8.962
Oświadczenia współautorów prac określające indywidualny wkład każdego z nich w
powstanie publikacji zamieszczono w załączniku 5.
c) Omówienie celu naukowego/artystycznego ww. prac i osiągniętych
wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania
Tytuł osiągnięcia:
Rola wybranych dodatków o charakterze funkcjonalnym oraz technologii wypieku z
zamrażalniczym przechowywaniem w kształtowaniu właściwości prozdrowotnych
pieczywa pszennego.
1. Wprowadzenie
Problemy związane z oddziaływaniem wolnych rodników na organizm ludzki są
przedmiotem wielu badań naukowych. Nie od dziś wiadomo bowiem, iż stres oksydacyjny,
wywołany przez pozostające w organizmie w nadmiarze reaktywne formy tlenu (RFT),
stanowi podłoże w patogenezie wielu chorób (Jabłońska-Ryś i in., 2009; Sidor, Gramza-
Michałowska, 2014). RFT wchodząc w reakcje z DNA organizmu ludzkiego, jak również z
ustrojowymi białkami oraz tłuszczami, mogą przyczyniać się do uszkodzeń strukturalnych i
funkcjonalnych, a także brać udział w syntezie prozapalnych cytokin i w rezultacie w
powstawaniu chronicznych stanów zapalnych (Zhang i in., 2001). Stres oksydacyjny może
być wywołany przez różne czynniki zewnątrz- i wewnątrzustrojowe, m. in. przez
podwyższony poziom glukozy i insuliny we krwi, co w konsekwencji doprowadza do
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 6
zwiększenia ryzyka wystąpienia chronicznych chorób niezakaźnych, w tym otyłości oraz
cukrzycy typu 2 (Torronen i in., 2010). Cukrzyca typu 2 stanowi obecnie poważny problem
w wielu krajach na świecie i stanowi 90% przypadków wszystkich odmian tej choroby, będąc
jednocześnie jedną z pięciu głównych przyczyn śmierci populacji ludzkiej (Pico i in., 2015).
Aby zmniejszyć ryzyko występowania wspomnianych schorzeń, zalecane jest codzienne
dostarczanie wraz z dietą produktów bogatych w naturalne składniki bioaktywne, w tym
przeciwutleniacze czy błonnik pokarmowy, które oddziaływując korzystnie na organizm
człowieka, pomogą m.in. utrzymać optymalny status antyoksydacyjny organizmu.
Podstawą diety mieszkańców wielu krajów na świecie, w tym także Polski jest
pieczywo pszenne. Jest to bardzo popularny produkt, stanowiący nie tylko znaczące źródło
energii w całodziennej racji pokarmowej, ale także dostarczający ważnych składników
odżywczych, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Spożycie pieczywa
na świecie jest stosunkowo wysokie i wynosi ponad 9 mln ton rocznie, w zależności od kraju
(Pico i in., 2015). Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) rekomenduje spożycie dziennie
250 g pieczywa, głównie z mąk pełnoziarnistych. Obecne starania technologów dążą do
wyprodukowania funkcjonalnego pieczywa o właściwościach prozdrowotnych (Dziki i in.,
2014). Wiadomo jednak, że najbardziej popularnym na świecie rodzajem pieczywa jest nadal
pieczywo pszenne jasne, które niestety charakteryzuje się stosunkowo ubogą aktywnością
przeciwutleniającą, jak również wysokim wskaźnikiem strawności skrobi i tym samym
wysokim indeksem glikemicznym.
2. Hipoteza badawcza i cele pracy
Formułując cel pracy założono hipotezę badawczą, że na wartość prozdrowotną
pieczywa pszennego wpływa rodzaj podstawowego surowca (mąki), ilość i rodzaj dodatków
funkcjonalnych, jak również technologia wypieku, m. in. z zastosowaniem zamrażania
wyrobu na różnym etapie jego produkcji.
Celem pracy było:
1) zbadanie optymalnego czasu zamrażalniczego przechowywania pieczywa
pszennego, w kontekście powstawania w nim skrobi opornej typu 3,
(Publikacja 1);
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 7
2) zbadanie wpływu dodatku zakwasu na zawartość żywieniowych frakcji skrobi
oraz polifenoli ogółem w pieczywie pszennym, (Publikacja 2);
3) zbadanie wpływu dodatku inuliny i błonnika z owsa na skład chemiczny,
strawność skrobi, aktywność antyoksydacyjną oraz wartość indeksu
glikemicznego pieczywa pszennego, (Publikacje 3 i 4);
4) zbadanie wpływu dodatku liofilizatów owoców krzewów dziko rosnących na
skład chemiczny, zawartość żywieniowych frakcji skrobi i aktywność
antyoksydacyjną pieczywa pszennego, (Publikacja 5);
5) analiza zagadnienia wartości prozdrowotnej pieczywa pszennego, w kontekście
indeksu glikemicznego (Publikacja 6).
3. Materiały badawcze
Materiałem badawczym było pieczywo z mąki pszennej jasnej (typ 550) (Publikacje
1-4) wypiekane trzema metodami: (1) tradycyjną w temp. 230oC (K) (Publikacje 1 - 4) (2)
częściowo podpiekane, następnie mrożone i przechowywane w warunkach zamrażalniczych
(-18oC) przez 0, 1, 2, 3, 7, 14, 30 i 60 dni, a następnie dopiekane (PZD) (Publikacja 1) i
przechowywane tylko przez 14 dni (Publikacja 2-4) oraz (3) całkowicie wypiekane,
mrożone a następnie przechowywane w warunkach zamrażalniczych (CMZ) (-18oC) przez
okres 0, 1, 2, 3, 7, 14, 30 i 60 dni (Publikacja 1). Materiałem badawczym było także
pieczywo z mąki pszennej pełnoziarnistej (typ 1850) poddane wypiekowi w sposób
tradycyjny (230oC, 20 min.) (Publikacja 5).
Jako dodatki funkcjonalne do badanego pieczywa zastosowano: 3% dodatek zakwasu
w proszku (Medea PW 145, Puratos, Belgia) (Publikacja 2), 10% dodatek błonnika z owsa
(SunOpta, Bedford MA, USA) i inuliny (Raftiline HP, Orafti, Tienen, Belgia) (Publikacje 3
i 4) oraz 5% dodatek liofilizatów owoców dziko rosnących krzewów: rokitnika zwyczajnego
(Hippophae rhamnoides L.), czarnego bzu (Sambucus nigra L.) głogu (Crataegus L.) i
jarzębiny (Sorbus aucuparia L.), (Publikacja 5).
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 8
4. Metody badawcze
oznaczenie zawartości podstawowego składu chemicznego: suchej masy, białka,
tłuszczu i popiołu – AOAC (2006),
oznaczenie zawartości całkowitej skrobi TS metodą enzymatyczno-
grawimetryczną (K-TSTA, Megazyme International Ireland, Bray Business
Park, Co. Wicklow),
oznaczenie zawartości skrobi opornej RS metodą enzymatyczno-grawimetryczną
(K-RSTAR, Megazyme International Ireland, Bray Business Park, Co.
Wicklow),
oznaczenie zawartości całkowitego błonnika pokarmowego oraz jego frakcji
rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych (K-TDFR, Megazyme International
Ireland, Bray Business Park, Co. Wicklow),
oznaczenie zawartości skrobi wolno trawionej SDS (Englyst i in., 1992; Chung i
in., 2010),
oznaczenie zawartości skrobi szybko trawionej RDS (Englyst i in., 1992; Chung i
in., 2010),
oznaczenie wskaźnika trawienia skrobi SDI (Englyst i in., 1992; Chung i in.,
2010),
oznaczenie indeksu glikemicznego IG metodą (FAO/WHO, 1997; Brouns i in.,
2005),
oznaczenie zawartości polifenoli ogółem (Swain, Chillis, 1959),
oznaczenie aktywności antyoksydacyjnej metodą ABTS·+
(Re i in., 1999) i
metodą FRAP (Benzie i Strain, 1996; Barton i in., 2005).
5. Statystyczna analiza danych
Oznaczenia podstawowego składu chemicznego, żywieniowych frakcji skrobi (RDS,
SDS, RS), wskaźnika trawienia skrobi SDI oraz polifenoli ogółem i aktywności
antyoksydacyjnej wykonano każdorazowo w co najmniej trzech równoległych powtórzeniach.
Jako wynik podano wartość średnią ± odchylenie standardowe (SD). Wyniki dotyczące
materiału uzyskanego w doświadczeniach z udziałem ludzi, przedstawiono jako wartość
średnią ± błąd standardowy średniej (SEM).
Do oceny wpływu procesu zamrażania oraz wzbogacania pieczywa w zakwas pszenny
i błonnik wykorzystano dwuczynnikową analizę wariancji, z interpretacją interakcji
(zamrażanie × dodatek), (Publikacja 2, Publikacja 3, Publikacja 4). Do oceny wpływu
dodatku liofilizatów owoców dziko rosnących krzewów wykorzystano jednoczynnikową
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 9
analizę wariancji (Publikacja 5). Do oceny wpływu technologii wypieku pieczywa i czasu
zamrażalniczego przechowywania wykorzystano wieloczynnikową analizę wariancji
(Publikacja 1). Istotność różnic obliczono na podstawie testu Duncana przy poziomie
istotności P<0,05.
W doświadczeniu z udziałem ludzi przebadano materiał biologiczny (krew), uzyskany
od 15 ochotników i wyniki poddano analizie dwuczynnikowej, z interpretacją interakcji
(zamrażanie × dodatek). Istotność różnic obliczano na podstawie testu Duncana, na poziomie
istotności P<0,05.
Wszystkie obliczenia statystyczne przeprowadzono przy użyciu programu Statistica,
v.8 lub v.10 (Statsoft, Inc., Tulsa, OK, USA).
6. Omówienie wyników
Badania nad zagadnieniem dotyczącym roli technologii wypieku z zamrażalniczym
przechowywaniem w kształtowaniu właściwości prozdrowotnych pieczywa pszennego,
rozpoczęto od pracy naukowej, której celem było zbadanie, jak czas zamrażalniczego
przechowywania pieczywa wpływa na zawartość skrobi opornej (Publikacja 1).
Przedstawiono także zmiany zawartości suchej masy badanego pieczywa w trakcie
zamrażalniczego przechowywania, a następnie oznaczoną zawartość skrobi opornej
przeliczono na suchą masę.
Zawartość suchej masy pieczywa mrożonego PZD oznaczona w trakcie jego
przechowywania przez okres 0-60 dni mieściła się w zakresie 65,2 – 68% (Tabela 1,
Publikacja 1). Jedynie w 14-tym dniu zamrażalniczego przechowywania, zawartość
analizowanego parametru pieczywa PZD uległa istotnemu zwiększeniu, w porównaniu do
suchej masy pieczywa przechowywanego przez 1, 2, 3 i 30 dni (P<0,05). W przypadku, gdy
pieczywo PZD nie było przechowywane w stanie zamrożonym (0), a jedynie poddane
mrożeniu przed ostatecznym wypiekiem, zawartość suchej masy była istotnie mniejsza
(P<0,05), w porównaniu do pieczywa wypiekanego tradycyjnie (K). W przypadku pieczywa
całkowicie wypieczonego i następnie mrożonego CMZ, zawartość suchej masy mieściła się w
zakresie 70,1 – 74,9% (Tabela 1, Publikacja 1). Po 1-szym dniu zamrażalniczego
przechowywania zanotowano istotny wzrost tego parametru, w porównaniu do suchej masy
pieczywa CMZ, nie przechowywanego zamrażalniczo (0) i do suchej masy pieczywa CMZ
przechowywanego w stanie zamrożonym przez 2, 3, 7 i 30 dni (P<0,05). Zawartość suchej
masy w pieczywie CMZ, nie przechowywanym w stanie zamrożonym (0) była istotnie
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 10
mniejsza, w porównaniu do ilości suchej masy pieczywa kontrolnego K (P<0,05). Co
ciekawe, średnia zawartość suchej masy (66,4%) pieczywa PZD była istotnie mniejsza
(P<0,05), w porównaniu z jej zawartością (71,7%) w pieczywie CMZ.
Zawartość skrobi opornej RS w pieczywach: K, PZD i CMZ, nie poddanych
zamrażalniczemu przechowywaniu (0) oznaczono na poziomie odpowiednio 1,1; 1,7 i 1,3%
(Tabela 2, Publikacja 1). Zaobserwowano, że zarówno pieczywa PZD, jak i CMZ
charakteryzowały się istotnie większą zawartością RS (P<0,05), w porównaniu do pieczywa
kontrolnego (K). Podczas zamrażalniczego przechowywania (1 - 60 dni), zawartość RS w
pieczywie PZD była w zakresie 1,6-2,0% (Tabela 2, Publikacja 1). Po upływie 2 i 3 dni
przechowywania, zaobserwowano statystycznie istotny wzrost (P<0,05) zawartości RS w
porównaniu z zawartością RS w PZD nie przechowywanym (0) i PZD przechowywanym
przez 1, 14, 30 i 60 dni. Ilość RS w pieczywie CMZ oznaczono w zakresie 1,3 - 1,6% (Tabela
2, Publikacja 1). Po 7 dniach zamrażalniczego przechowywania, zaobserwowano
statystycznie istotny wzrost (P<0,05) zawartości RS, w porównaniu do zawartości RS w CMZ
nie przechowywanym (0) oraz przechowywanym przez 1, 14, 30 i 60 dni. Porównując
pieczywa PZD i CMZ zaobserwowano, że do 3-ego dnia zamrażalniczego przechowywania,
zawartość RS była istotnie większa w pieczywie PZD, w porównaniu do wartości oznaczonej
w pieczywie CMZ (P<0,05). W kolejnych dniach przechowywania, przyrost zawartości RS
nie był już istotny statystycznie (P>0,05). Otrzymane wyniki wskazywały, że zamrażanie
ogólnie przyczyniało się do wzrostu zawartości skrobi opornej, co przypuszczalnie
przyczyniłoby się do zmniejszenia wartości indeksu glikemicznego pieczywa pszennego.
Największą zawartość skrobi opornej odnotowano w 7 dniu zamrażalniczego
przechowywania pieczywa całkowicie wypiekanego (CMZ) oraz w 3 dniu zamrażalniczego
przechowywania w odniesieniu do pieczywa podpiekanego (PZD).
Zastosowany w opisanych wyżej badaniach model badawczy (pieczywo pszenne oraz
technologia zamrażania i zamrażalniczego przechowywania) był zgodny z modelem
wykorzystanym w badaniach przeprowadzonych do pracy doktorskiej. Innowacyjnością było
natomiast prześledzenie charakteru zmian zawartości skrobi opornej oraz suchej masy,
podczas długotrwałego, zamrażalniczego przechowywania pieczywa pszennego, w celu
określenia optymalnego czasu tego procesu w kontekście powstawania skrobi opornej.
Kontynuacją badań dotyczących wpływu wybranych dodatków o charakterze
funkcjonalnym oraz technologii wypieku z zamrażalniczym przechowywaniem w
kształtowaniu właściwości prozdrowotnych pieczywa pszennego, była kolejna praca naukowa
(Publikacja 2), w której analizowano wpływ dodatku zakwasu i zamrażalniczego
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 11
przechowywania pieczywa pszennego na strawność skrobi oraz potencjał antyoksydacyjny.
W toku przeprowadzonych analiz stwierdzono że dodatek funkcjonalny w postaci zakwasu
(Z), jak i zastosowanie zamrażania i zamrażalniczego przechowywania pieczywa wpłynęły
istotnie na zawartość całkowitej skrobi TS (P<0,05). Największą zawartością TS, (g/100 g
s.m.) charakteryzowało się pieczywo mrożone (PZD – 67,4 g/100 g s.m.) (Tabela 1,
Publikacja 2). Mniejszą zawartość skrobi stwierdzono w pieczywie mrożonym z zakwasem
(PZD+Z - 66,4 g/100 g s.m.). Z kolei, w pieczywie otrzymanym tradycyjnie, zawartość TS
kształtowała się na niższym poziomie: w pieczywie K – wynosiła 59,8 g/100 g s.m., a w
pieczywie K+Z odpowiednio 59,2 g/100 g s.m. Pieczywo mrożone PZD charakteryzowało się
istotnie większą zawartością wolno trawionej skrobi SDS, w porównaniu do zawartości SDS
w pieczywie otrzymanym tradycyjnie (K, K+Z). Największą zawartością SDS
charakteryzowało się pieczywo mrożone z zakwasem (PZD+Z - 16,10 g/100 g s.m.),
(P<0,05). W pieczywie mrożonym PZD, zawartość SDS kształtowała się na poziomie 12,6
g/100 g s.m. (P<0,05). Z kolei, w pieczywie wypiekanym tradycyjnie wynosiła odpowiednio:
w pieczywie K - 7,4 g/100 g s.m. oraz 7,4 g/100 g s.m. w pieczywie K+Z. Zawartość skrobi
szybko trawionej RDS była istotnie mniejsza w pieczywie z dodatkiem zakwasu: PZD + Z
(27,4 g/100 g s.m.) i K+Z (27,3 g/100 g s.m.), w porównaniu do RDS pieczywa kontrolnego
K - 30,8 g/100 g s.m. (P<0,05). W pieczywie mrożonym PZD, zawartość RDS kształtowała
się na poziomie 29,1 g/100 g s.m.
Największą wartością wskaźnika trawienia skrobi SDI charakteryzowało się pieczywo
kontrolne K (76,4 % s.m.), (P<0,05), a najmniejszą – pieczywo mrożone z zakwasem PZD +
Z (53,2 % s.m.), (P<0,05). Wartości SDI pieczywa K+Z oraz pieczywa PZD wyniosły
odpowiednio 65,8 % s.m. i 56,4 % s.m. Pomiędzy wartościami SDI wszystkich rodzajów
pieczywa wystąpiły istotne statystycznie różnice (P<0,05), (Tabela 1, Publikacja 2).
Najmniejsza wartość wskaźnika SDI pieczywa PZD+Z mogła mieć związek z największą w
nim zawartością polifenoli ogółem (Tabela 1, Publikacja 2).
Zawartość polifenoli ogółem w badanych pieczywach znalazła się w przedziale 57,7 -
105,7 (mg kwasu galusowego w 100 g s.m.). Największą zawartość tych związków
stwierdzono w pieczywie mrożonym z zakwasem PZD+Z (105,2 mg/100 g s.m.) i mrożonym
PZD (105,7 mg/100 g s.m.) (Tabela 1, Publikacja 2). W pieczywie wypiekanym tradycyjnie
odnotowano istotnie mniejszą zawartość tych związków: 60,2 mg/100 g s.m. - w pieczywie K
i 57,7 mg/100 g s.m. - w pieczywie K+Z (P<0,05). W literaturze brak jest danych na temat
wpływu procesu zamrażania pieczywa na zawartość polifenoli ogółem. Z przeprowadzonych
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 12
badań wynika jednak, że proces zamrażania istotnie wpłynął na zwiększenie ilości polifenoli
ogółem w pieczywie pszennym (P<0,05).
Wyniki uzyskane w tej pracy kształtowały się na poziomie bardzo zbliżonym do
rezultatów uzyskanych w warunkach in vivo (Borczak i in. 2011), wskazując na podobną
tendencję w obniżaniu indeksu glikemicznego, pod wpływem zastosowanych modyfikacji
recepturowych (zakwas) i technologicznych (mrożenie i zamrażalnicze przechowywanie).
Według danych literaturowych (Pérez-Jiménez, Fulgencio, 2005), związki polifenolowe
mogą, podobnie jak zawarte w zakwasie kwasy organiczne, opóźniać opróżnianie żołądkowe i
tym samym zmniejszać odpowiedź glikemiczną produktów zbożowych. Tym samym można
stwierdzić, iż zastosowana metoda in vitro daje możliwość uzyskania porównywalnych,
powtarzalnych i wiarygodnych wyników oraz jest tańsza i łatwiejsza do wykonania (Englyst i
in., 1992). Zastosowanie w przedstawionych badaniach modelu badawczego (pieczywo
pszenne, technologia zamrażania pieczywa oraz dodatek zakwasu) było kontynuacją pracy
doktorskiej. Innowacyjność ich polegała natomiast na oznaczeniu strawności skrobi
poprzez pomiar żywieniowych jej frakcji: skrobi wolno trawionej, szybko trawionej i
wskaźnika trawienia oraz zawartości polifenoli ogółem.
W kolejnych dwóch publikacjach opisano wyniki badań nad wpływem mrożenia oraz
dodatku inuliny (B) i błonnika z owsa na skład chemiczny (Tabela 1, Publikacja 4),
strawność skrobi (Tabela 1, Publikacja 3 i Publikacja 4), wartość indeksu glikemicznego
(Tabela 2, Publikacja 4), zawartość polifenoli ogółem i aktywność antyoksydacyjną (Tabela
2, Publikacja 3) pieczywa pszennego.
Wyniki badań podstawowego składu chemicznego pieczywa z dodatkiem inuliny i
błonnika z owsa wykazały w większości zgodność z danymi literaturowymi (Marques i in.,
2005) (Tabela 1, Publikacja 4). Jedynie ilość tłuszczów w pieczywie mrożonym PZD była
mniejsza, niż podana w publikacjach innych autorów. Prawdopodobnie przyczyną był proces
mrożenia, który według Cichoń i Miśniakiewicz (2007) mógł spowodować uszkodzenia
fizyczne w strukturze tłuszczu. Dodatek inuliny i błonnika z owsa przyczynił się do obniżenia
zawartości białka w pieczywie wypiekanym tradycyjnie z błonnikiem K+B i zwiększenia
zawartości tłuszczu w pieczywach K+B oraz PZD+B (Tabela 1, Publikacja 4). Ilość błonnika
całkowitego oraz jego rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych frakcji uległa istotnemu
zwiększeniu w pieczywach, w których zastosowano dodatek błonnika (P<0,05). Zawartość
popiołu była istotnie mniejsza w pieczywach z błonnikiem (K+B oraz PZD+B) (P<0,05).
Ilość całkowitej skrobi TS oznaczono w przedziale 46,4 – 57,6 g/100 g s.m. (Tabela 1,
Publikacja 3). Istotnie mniejszą zawartość tego parametru zaobserwowano w pieczywie
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 13
wypiekanym tradycyjnie, z dodatkiem błonnika z owsa i inuliny (K+B). Największą
zawartością frakcji wolno trawionej skrobi SDS charakteryzowało się pieczywo z dodatkiem
błonnika mrożone i przechowywane w stanie zamrożonym (PZD+B – 21,8 g/100 g s.m.),
(P<0.05). W przypadku pieczywa mrożonego bez dodatku błonnika (PZD), ilość skrobi SDS
wyniosła 18,3 g/100 g s.m. (P<0,05). W pieczywach wypiekanych tradycyjnie (K, K+B),
zawartość SDS wyniosła odpowiednio: 9,9 i 7,6 g/100 g s.m i była istotnie mniejsza w
porównaniu do ilości tej frakcji w pieczywach PZD i PZD+B, (P<0,05). Największą ilość
skrobi szybko trawionej RDS odnotowano w pieczywie otrzymanym metodą tradycyjną (K –
42.3 g/100g s.m.). Dodatek błonnika przyczynił się do obniżonych zawartości RDS który
wynosił w pieczywie kontrolnym K+B 37,7 g/100 g s.m., a w pieczywie mrożonym PZD+B –
34,5 g/100 s.m., (P<0,05). Zawartość skrobi opornej RS była istotnie większa w pieczywie
mrożonym PZD (P<0,05) i wyniosła 1,5g/100 g s.m., natomiast dodatek błonnika nie wpłynął
w istotnym stopniu na zawartość RS (P>0,05) (Tabela 1, Publikacja 4). Wskaźnik trawienia
skrobi SDI (% s.m.) był istotnie mniejszy w pieczywie mrożonym, niezależnie od dodatku
błonnika (P<0,05) (Tabela 1, Publikacja 3). Zmniejszenie wartości SDI sięgnęło 14% w
przypadku pieczywa PZD i 20% w przypadku pieczywa PZD+B, w porównaniu do SDI
pieczywa K oraz K+B, (P<0,05). Sam dodatek błonnika z owsa i inuliny przyczynił się do
obniżenia wartości wskaźnika SDI jedynie o 4,5% (Tabela 1, Publikacja 3). W badaniach in
vivo, grupie 15-tu zdrowym ochotnikom (2 mężczyznom i 13 kobietom) podano te same
rodzaje pieczywa, które opisano w Publikacji 3, w celu oznaczenia wartości indeksu
glikemicznego (IG) (Tabela 2, Publikacja 4). Pieczywo wypiekane w sposób tradycyjny,
niezależnie od zastosowanego dodatku błonnika (K – 87%; K+B – 72%) zostało
zakwalifikowane do produktów o wysokiej wartości IG (>70%) (FAO/WHO, 1997) (Tabela
2, Publikacja 4). Pieczywo mrożone i przechowywane zamrażalniczo (PZD – 67%)
charakteryzowało się średnią wartością IG (55-69%), natomiast pieczywo mrożone i
przechowywane zamrażalniczo z dodatkiem błonnika z owsa i inuliny (PZD+B – 53%)
zostało zakwalifikowane do produktów o niskiej wartości IG (<55%) (FAO/WHO, 1997).
Wartość IG pieczywa PZD+B była istotnie mniejsza od wartości IG pieczywa wypiekanego w
sposób tradycyjny (K), (P<0,05) (Tabela 2, Publikacja 4). Obniżenie wartości IG
zaobserwowano przy jednoczesnym zastosowaniu zamrażania i zamrażalniczego
przechowywania oraz dodatku błonnika z owsa i inuliny. Wyniki uzyskane w badaniach in
vitro (Publikacja 3) kształtowały się na poziomie bardzo zbliżonym do rezultatów,
uzyskanych w warunkach in vivo (Publikacja 4), wskazując na podobną tendencję w
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 14
obniżaniu indeksu glikemicznego pod wpływem zastosowanych modyfikacji recepturowych i
technologicznych.
Zbadano także wpływ dodatku błonnika z owsa i inuliny oraz zamrażania i
zamrażalniczego przechowywania na zawartość polifenoli ogółem oraz aktywność
antyoksydacyjną (Tabela 2, Publikacja 3). Ilość polifenoli ogółem (mg kwasu galusowego w
100 g s.m.) w badanych pieczywach mieściła się w zakresie 59,7 – 82,3 g/100 g s.m. (Tabela
2, Publikacja 3). Dodatek błonnik z owsa i inuliny wpłynął istotnie na zwiększenie
zawartości polifenoli ogółem w pieczywie kontrolnym (K+B – 82,3 mg/100 g s.m.) oraz w
pieczywie mrożonym (PZD+B-74,4 mg/100 g s.m.), (P<0,05) (Tabela 2, Publikacja 3).
Zastosowanie mrożenia i zamrażalniczego przechowywania pieczywa pszennego (bez
dodatków) także zaowocowało istotnie większą zawartością polifenoli ogółem (PZD – 68,3 g/
100 g s.m.) (P<0,05) (Tabela 2, Publikacja 3). Aktywność antyoksydacyjna badanego
pieczywa znalazła się w przedziale 0,9 – 1,2 µmol Trolox/g s.m. (Tabela 2, Publikacja 3).
Największą zdolność wygaszania wolnego rodnika ABTS·+
miało pieczywo otrzymane
tradycyjnie z dodatkiem błonnika z owsa i inuliny (K+B – 1,2 µmol Trolox/g s.m.), (P<0,05).
W przypadku pozostałych rodzajów pieczywa, nie stwierdzono istotnych różnic w aktywności
oznaczonej metodą ABTS·+
(P>0,05). W powyższych badaniach model badawczy (pieczywo
pszenne oraz technologia zamrażania i zamrażalniczego przechowywania) był taki sam, jak w
pracy doktorskiej, rozszerzenie badań polegało natomiast na wzbogaceniu pieczywa
błonnikiem z owsa i inuliną, zbadaniu strawności skrobi (SDS, RDS, RS oraz SDI), a
także na oznaczeniu indeksu glikemicznego oraz potencjału antyoksydacyjnego
(polifenoli ogółem oraz zdolności wygaszania wolnego rodnika ABTS·+
).
Ciekawe wyniki, dotyczące roli wybranych dodatków o charakterze funkcjonalnym w
kształtowaniu właściwości prozdrowotnych pieczywa pszennego, uzyskano przy
wykorzystaniu wybranych owoców dziko rosnących krzewów (Publikacja 5). Pieczywa
wzbogacone w 5% dodatki liofilizatów następujących owoców: rokitnika zwyczajnego
(Hippophae rhamnoides L.), czarnego bzu (Sambucus nigra L.) głogu (Crataegus L.) i
jarzębiny (Sorbus aucuparia L.) charakteryzowały większą zawartością błonnika
pokarmowego (4,6 – 6,6 g/ 100 g s.m.) oraz popiołu (3,5 – 4,3 g/ 100 g s.m.), w porównaniu z
ilością tych składników w pieczywie kontrolnym (P<0,05), (Tabela 1, Publikacja 5). Istotnie
większe ilości tłuszczów stwierdzono w pieczywie z dodatkiem bzu czarnego (1,5 g/100 g
s.m.) i rokitnika zwyczajego (2,2 g/100 g s.m.) (P<0,05) (Tabela 1, Publikacja 5). Wyniki
oznaczania strawności skrobi zamieszczono w Tabeli 2 (Publikacja 5). Zawartość całkowitej
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 15
skrobi oznaczono na poziomie 62,6 – 66,0 g/100 g s.m. Wszystkie pieczywa, do których
dodano liofilizaty z owoców dziko rosnących krzewów charakteryzowały się istotnie
mniejszą zawartością TS, w porównaniu do jej ilości w pieczywie kontrolnym (P<0,05).
Pieczywa wzbogacane w owoce nie różniły się istotnie pomiędzy sobą zawartością TS,
(P>0,05). Zawartość szybko trawionej skrobi RDS znalazła się w zakresie 53,4 – 62,7 g/100 g
s.m. (Tabela 2, Publikacja 5). Wszystkie pieczywa, do których dodano liofilizaty owoców
dziko rosnących krzewów charakteryzowały się istotnie mniejszą zawartością RDS, w
porównaniu do jej ilości w pieczywie kontrolnym (P<0,05), za wyjątkiem pieczywa z
dodatkiem głogu (P>0,05). Zawartość wolno trawionej skrobi znalazła się w zakresie 2,4 –
7,7 g/100 g s.m. (Tabela 2, Publikacja 5). Tylko pieczywo z dodatkiem rokitnika
zwyczajnego miało istotnie większą ilość SDS, w porównaniu do pozostałych badanych
rodzajów pieczywa (P<0,05). Poziom skrobi opornej RS kształtował się w zakresie 0,8 – 5,1
g/100 g s.m. (Tabela 2, Publikacja 5) i największą jej ilość stwierdzono w pieczywie z
dodatkiem czarnego bzu (P<0,05). Na podstawie powyższych wyników, obliczono wskaźnik
trawienia skrobi, którego wartość w badanych pieczywach znalazła się w przedziale 85,2 –
95,1% s.m. (Tabela 2, Publikacja 5). W obrębie pieczywa wzbogacanego w liofilizaty
owoców, najmniejszą wartością SDI charakteryzowały się pieczywa z dodatkiem bzu
czarnego i rokitnika zwyczajnego (P<0,05). Wartości te było o około 10% mniejsze, w
porównaniu do wartości SDI w pieczywie kontrolnym. Wyniki aktywności antyoksydacyjnej
oraz zawartości polifenoli ogółem zamieszczono w Tabeli 3 (Publikacja 5). Ilość polifenoli
ogółem (w mg kwasu galusowego) znalazła się w przedziale 106,4 – 268,1 mg/100 g s.m.
Pieczywo z dodatkiem liofilizatu z owoców czarnego bzu miało istotnie największą zawartość
polifenoli (P<0,05), natomiast w pieczywach z dodatkiem głogu i jarzębiny, ich zawartość
była istotnie większa, w porównaniu z ilością polifenoli w pieczywie kontrolnym (Tabela 3,
Publikacja 5). Jedynie pieczywo z dodatkiem rokitnika zwyczajnego nie różniło się istotnie
w ilości tych związków (P>0,05). Aktywność antyoksydacyjna mierzona metodą ABTS·+
wyniosła 2,8 – 29,2 µmol Trolox/g s.m., natomiast metodą FRAP znalazła się w zakresie 8,4
– 32,1 µmol Fe (II)/ g s.m. (Tabela 3, Publikacja 5). Niezależnie od zastosowanej metody
pomiaru, aktywność antyoksydacyjna badanego pieczywa z dodatkiem liofilizatów owoców
dziko rosnących krzewów była istotnie większa, w porównaniu z aktywnością
antyoksydacyjną pieczywa kontrolnego (P<0,05), a dodatek czarnego bzu przyczynił się do
największego przyrostu potencjału przeciwutleniajacego (P<0,05).
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 16
Przy zastosowaniu niezmiennego modelu badawczego (pieczywo pszenne),
innowacyjność badań polegała na wzbogaceniu tego pieczywa dodatkiem liofilizatu
owoców dziko rosnących krzewów i zbadaniu zawartości żywieniowych frakcji skrobi,
polifenoli ogółem oraz aktywności antyoksydacyjnej w tak zmodyfikowanym pieczywie.
Dotychczas nie opisano w literaturze dodatku owoców dziko rosnących krzewów do
pieczywa pszennego i korzyści zdrowotnych wynikających z ich zastosowania.
W omawianiu zagadnienia wartości zdrowotnej pieczywa pszennego, nie sposób
zapomnieć o wskaźniku glikemicznym. Pieczywo, będące przede wszystkim źródłem
węglowodanów, stanowi integralny składnik całodziennej racji pokarmowej, stąd
problematyka wartości indeksu glikemicznego tego produktu wydaje się być bardzo istotna.
Konsumpcja produktów o niskim indeksie glikemicznym, bogatych w błonnik pokarmowy
jest bowiem rekomendowana w profilaktyce chronicznych chorób niezakaźnych, takich jak:
cukrzyca typu 2, otyłość, choroby serca czy nowotwory. Zainteresowanie tą tematyką
spowodowało zapoznanie się z wieloma opracowaniami naukowymi, co następnie
zaowocowało przygotowaniem pracy przeglądowej (Publikacja 6) na temat wartości indeksu
glikemicznego pieczywa pszennego. Opisano w niej i dokładnie przedyskutowano pozytywne
i negatywne aspekty dotyczące wpływu diet o niskiej i wysokiej wartości indeksu
glikemicznego na zdrowie człowieka. Na podstawie dostępnej literatury stwierdzono, że
pieczywo pszenne charakteryzuje się wysoką wartością indeksu glikemicznego, niezależnie
od stopnia przemiału mąki użytej do wypieku. Przedstawiono dotychczasowe rozwiązania
zmierzające do zmniejszenia wysokiej wartości tego wskaźnika w trzech obszarach: (i)
surowców, (ii) procesu przemiału oraz (iii) technologii wypieku, i procesów po
wypiekowych. W kontekście surowców, proponuje się zastosowanie dodatków niektórych
roślin oraz produktów odpadowych z różnych surowców roślinnych, bogatych w związki
antyoksydacyjne. Zaleca się, że tradycyjny proces przemiału ziarna powinien być raczej
zastąpiony nowoczesnym sposobem przemiału, przy użyciu wysoko wydajnego strumienia
sprężonego powietrza. W odniesieniu do wypieku, jak i procesów po wypiekowych, sugeruje
się skrócenie czasu ugniatania ciasta, wydłużenie czasu fermentacji i stosowanie fermentacji z
większym udziałem zakwasu i mniejszym – drożdży, zmniejszanie objętości pieczywa, jak
również wykorzystanie mrożenia i zamrażalniczego przechowywania przed końcowym
wypiekiem oraz jednoczesne zastosowanie zakwasu lub błonnika pokarmowego z mrożeniem
i zamrażalniczym przechowywaniem przed wypiekiem finalnym. Rosnące wymagania
konsumentów skłaniają producentów pieczywa do poszukiwań niekonwencjonalnych
składników funkcjonalnych. W tym kontekście, potrzebne są dalsze badania w celu
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 17
sprawdzenia wpływu spożycia nowo zaprojektowanych rodzajów pieczywa na jego wartość
zdrowotną, w tym także w kontekście indeksu glikemicznego.
7. Wnioski
Zawartość suchej masy pieczywa całkowicie wypieczonego CMZ oraz pieczywa
podpiekanego PZD ulegała zmianom w trakcie badanego okresu zamrażalniczego
przechowywania. Ilość skrobi opornej RS zwiększyła się w pieczywie poddanym
zamrażalniczemu przechowywaniu, w porównaniu do pieczywa wypiekanego
metodą konwencjonalną. Zawartość tej frakcji w pieczywie całkowicie
wypieczonym (CMZ) osiągnęła maksymalną wartość po 7 dniach zamrażalniczego
przechowywania i w kolejnych dniach pozostawała na niezmienionym poziomie. W
przypadku pieczywa podpiekanego (PZD), największą ilość skrobi opornej RS
zaobserwowano po 3 dniach zamrażalniczego przechowywania i w kolejnych dniach
uległa ona zmniejszeniu. Tym samym, przeprowadzone badania dowiodły, że na
ilość skrobi opornej RS3 w pieczywie pszennym wpływała nie tylko metoda
wypieku, ale także czas zamrażalniczego przechowywania pieczywa.
Dodatek zakwasu wpłynął na zmniejszenie zawartości frakcji szybko trawionej
skrobi. Równoległe zastosowanie dodatku zakwasu i mrożenia oraz zamrażalniczego
przechowywania pieczywa pszennego przyczyniły się do zwiększenia ilości skrobi
wolno trawionej, a także zmniejszenia wartości wskaźnika trawienia skrobi.
Zastosowanie procesu mrożenia i zamrażalniczego przechowywania doprowadziło
do zwiększenia poziomu polifenoli ogółem w badanym pieczywie.
Dodatek błonnika z owsa i inuliny zmodyfikował wartość odżywczą pieczywa
pszennego poprzez zwiększenie w nim ilości tłuszczu i błonnika pokarmowego oraz
zmniejszenie ilości białek i popiołu. Z kolei, aktywność antyoksydacyjna pieczywa z
błonnikiem była większa od aktywności antyoksydacyjnej pozostałych rodzajów
pieczywa. Równoległe zastosowanie dodatku błonnika z owsa i inuliny oraz
mrożenia i zamrażalniczego przechowywania, przyczyniły się do zwiększenia
zawartości polifenoli ogółem, jednakże bez istotnego wpływu na aktywność
antyoksydacyjną pieczywa pszennego.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 18
Strawność skrobi pieczywa z dodatkiem błonnika z owsa i inuliny uległa licznym
zmianom, w porównaniu do strawności skrobi pieczywa bez dodatków. Ilość skrobi
szybko trawionej oraz wskaźnik trawienia skrobi były istotnie mniejsze. Z kolei,
zastosowanie mrożenia i zamrażalniczego przechowywania wpłynęło na zwiększenie
ilości frakcji wolno trawionej skrobi, skrobi opornej, jak również zmniejszenie ilości
skrobi szybko trawionej. Jednoczesne zastosowanie dodatku błonnika z owsa i
inuliny oraz mrożenia i zamrażalniczego przechowywania pieczywa pszennego
przyczyniło się do istotnego zmniejszenia wartości indeksu glikemicznego pieczywa.
Dodatek liofilizatów owoców dziko rosnących krzewów: rokitnika zwyczajnego
(Hippophae rhamnoides L.), czarnego bzu (Sambucus nigra L.) głogu (Crataegus
L.) i jarzębiny (Sorbus aucuparia L.) umożliwił uzyskanie produktu piekarskiego o
zwiększonej zawartości błonnika pokarmowego, popiołu, polifenoli ogółem oraz
większego potencjału antyoksydacyjnego. Ponadto pieczywa z dodatkiem bzu
czarnego, rokitnika zwyczajnego oraz jarzębiny charakteryzowały się mniejszymi
zawartościami skrobi szybko trawionej. Ilość skrobi wolno trawionej była istotnie
większa w pieczywie z rokitnikiem, a zawartość skrobi opornej była największa w
pieczywie z czarnym bzem. W rezultacie wskaźniki trawienia skrobi były istotnie
mniejsze w porównaniu do pieczywa tradycyjnego bez tych dodatków.
8. Podsumowanie
Najbardziej popularne wśród konsumentów pieczywo pszenne, otrzymane głównie z
mąki jasnej, charakteryzuje się przede wszystkim dużym wskaźnikiem strawności skrobi i, co
za tym idzie, wysokim indeksem glikemicznym, a ponadto wykazuje niską aktywność
przeciwutleniającą, mniejszą zawartość składników mineralnych i błonnika pokarmowego.
Przedstawione powyżej badania wykazały, że poprzez zastosowanie takich dodatków jak:
zakwas, błonnik z owsa i inuliny, czy liofilizat z owoców dziko rosnących krzewów,
równolegle z technologią wypieku z zamrażalniczym przechowywaniem, można polepszyć
właściwości prozdrowotne takiego pieczywa. Dodatki te przyczyniły się do zwiększenia
zawartości polifenoli i aktywności przeciwutleniającej oraz błonnika pokarmowego, a
nowatorska technologia odroczonego wypieku z zamrażalniczym przechowywaniem
przyczyniła się także do zmniejszenia wskaźnika trawienia skrobi i modyfikacji jakości skrobi
zawartej w pieczywie poprzez wzrost skrobi wolno trawionej i skrobi opornej, kosztem skrobi
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 19
szybko trawionej. Z żywieniowego punktu widzenia, jest to zjawisko bardzo korzystne.
Ponadto, pieczywo z dodatkiem błonnika, otrzymane z zastosowaniem mrożenia i
zamrażalniczego przechowywania charakteryzowało się niskim indeksem glikemicznym, co
jest niebywałym osiągnięciem w przypadku pieczywa pszennego z mąki jasnej. Otrzymane
pieczywa mogą przyczynić się do utrzymania optymalnego statusu antyoksydacyjnego
organizmu i glikemii poposiłkowej, i tym samym zmniejszać ryzyko wystąpienia
chronicznych chorób niezakaźnych, przede wszystkim cukrzycy typu 2.
9. Literatura
1) AOAC: Official methods of analysis, 18th
edition. Gaithersburg Association of Official
Analytical Chemists International, 2006.
2) Barton, H., Fołta, M., Zachwieja, Z. 2005. Zastosowanie metod FRAP, ABTS i DPPH w
badaniu aktywności antyoksydacyjnej produktów spożywczych. Nowiny Lekarskie, 74(4),
510-513.
3) Benzie, I.F.F, Strain, J.J. 1996. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of
antioxidant power. The FRAP Assay. Analitycal Biochemistry, 239, 70-76.
4) Borczak, B., Sikora, E., Sikora, M., Van Haesendonck, I. 2011. The impact of sourdough
addition to frozen stored wheat-flour rolls on glycemic response in human volunteers. Starch /
Stärke, 63(12), 801-807.
5) Brouns, F., Björck, I., Frayn, K.N., Gibbs, A.L., i in. 2005. Glycaemic index methodology.
Nutrition Research Reviews, 18, 145 –171.
6) Cichoń, Z., Miśniakiewicz, M. 2007 Towaroznawcza charakterystyka pieczywa. Science
Publishing House of University of Economics, Krakow.
7) FAO/WHO: Carbohydrates in Human Nutrition. Report of a Joint FAO/WHO Expert
Consultation. Rome, Italy, 14-18 April, 1997, FAO Food and Nutrition Paper 66, 1998.
8) Chung H.J., Liu Q., Hoover R. 2010. Effect of single and dual hydrothermal treatments on
the crystalline structure, thermal properties, and nutritional fractions of pea, lentil, and navy
bean starches. Food Research International, 43, 501–508.
9) Dziki, D., Różyło, R., Gawlik-Dziki, U., Świeca M. 2014. Current trends in the enhancement
of antioxidant activity of wheat bread by the addition of plant materials rich in phenolic
compounds. Trends in Food Science & Technology, 40, 48-61.
10) Englyst, H.N., Kingman, M., Cummings, J.H. 1992. Classification and measurement of
nutritionally important starch fractions. European Journal of Clinical Nutrition, 46 (suppl),
33–50.
11) Jabłońska – Ryś E., Zalewska – Korona M., Kalbarczyk J. 2009. Antioxidant capacity,
ascorbic acid and phenolics content in wild edible fruits. Journal of Fruit and Ornamental
Plant Research, 17(2), 115 – 120.
12) Marques C., D’auriaL., Cani P.D., Baccelli C. i in. 2005. Comparison of glycemic index
of spelt and wheat bread in human volunteers. Food Chemistry, 100, 1265-1271. 13) Pico J., Bernal J., Gómez M. 2015. Wheat bread aroma compounds in crumb and crust: A
review. Food Research International, 75, 200-215.
14) Pérez-Jiménez J., Fulgencio S.C. 2005. Literature underestimate the actual antioxidant
capacity of cereals. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 53, 5036-5040.
15) Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Yang M., Rice-Evans C.1999.
Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free
Radical Biological Medicine, 26, 9/10, 1231–1237.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 20
16) Sidor A. Gramza-Michałowska A. 2014. Advanced research on the antioxidant and health
benefit of elderberry (Sambucus nigra) in food – a review. Journal of Functional Foods, doi:
10.1016/j.jff.2014.07.012.
17) Swain T, Hillis WE. 1959. The phenolic constituens of Prunus domestica. The quantitative
analysis of phenolic constituents. Journal of Science and Food Agriculture, 10, 63-68.
18) Torronen R., Sarkkinen E., Tapola N., Hautaniemi E., Kilpi K., Niskanen L. 2010. Berries
modify the postprandial plasma glucose response to sucrose in health subjects. British Journal
of Nutrition, 103, 1094–1097.
19) Zhang Z., Chang Q., Zhu M., Huang Y., Ho W.K.K., Chen Z.-Yu. 2001. Characterization of
antioxidants present in hawthorn fruits. Journal of Nutritional Biochemistry, 12, 144–152.
d) Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo-badawczych
Oprócz badań nad rolą wybranych dodatków o charakterze funkcjonalnym oraz
technologii wypieku z zamrażalniczym przechowywaniem, w kształtowaniu właściwości
prozdrowotnych pieczywa pszennego, moje zainteresowania badawcze dotyczyły:
1) aspektów żywieniowych pieczywa pszennego,
2) właściwości żywieniowych owoców dziko rosnących krzewów,
3) wpływu wybranych procesów hydrotermicznych na zmiany zawartości
składników bioaktywnych w warzywach,
4) wpływu rodzaju opakowania na wybrane parametry jakości żywieniowej
warzyw kapustnych, przechowywanych w warunkach chłodniczych lub
zamrażalniczych,
5) właściwości żywieniowych skrobi ziemniaczanej.
Ad 1)
Materiał badawczy stanowiły pieczywa otrzymane z mąki pszennej jasnej, jak również
z mąki pszennej pełnoziarnistej. Przeprowadzono trzy doświadczenia. W pierwszym
zastosowano trzy technologie odroczonego wypieku: (1) niefermentowane i mrożone ciasto;
(2) całkowicie wypieczone pieczywo, a następnie zamrożone i (3) częściowo podpiekane
pieczywo i mrożone (Załącznik 6; II-D4). W drugim i trzecim doświadczeniu wybrano
jedną technologię odroczonego wypieku, a mianowicie częściowo podpiekane i mrożone
pieczywo, a ciasto wzbogacono w zakwas pszenny oraz białka serwatki (Załącznik 6; II-A1,
II-A2, II-A3, II-D16). Wpływ powyższych czynników, tj. technologii wypieku i
wzbogacania w zakwas oraz serwatkę na wartość odżywczą pieczywa sprawdzono w
badaniach z udziałem ludzi oraz z udziałem zwierząt laboratoryjnych.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 21
Modyfikacja technologii wypieku pieczywa, z zastosowaniem procesu zamrażania na
różnym etapie produkcji nie wpływała znacząco na zmiany ilościowe podstawowych
składników odżywczych, natomiast dodatek zakwasu oraz białek serwatkowych przyczynił
się do podniesienia zawartości białka w pieczywie (Załącznik 6; II-A3).
Technologia wypieku pieczywa oraz dodatek zakwasu nie miały znaczącego wpływu
na wartość biologiczną białka, czyli na wartość wskaźnika (CS) aminokwasu ograniczającego
– lizyny i wskaźnika aminokwasów egzogennych (EAA) białka pieczywa, natomiast oba
wskaźniki były wyższe w przypadku pieczywa z mąki pełnoziarnistej (Załącznik 6; II-A2,
II-D16).
W toku przeprowadzonych badań, stwierdzono, że zabiegi wzbogacające wartość
odżywczą pieczywa, w postaci dodatku zakwasu w proszku, zakwasu świeżego lub białek
serwatki, jak również zastosowane technologie odroczonego wypieku nie wpłynęły w
istotnym stopniu na profil lipidowy oraz stężenie cholesterolu we krwi szczurów żywionych
dietami z udziałem tego pieczywa (P>0,05) (Załącznik 6; II-A2, II-D16).
W badaniach z udziałem ludzi wykazano, że wartość indeksu glikemicznego pieczywa
częściowo podpiekanego i mrożonego, a następnie dopiekanego była istotnie niższa, w
porównaniu do pieczywa otrzymanego metodą tradycyjną. W wyniku zastosowania procesu
zamrażania, który przyczyniał się do powstawania skrobi opornej, otrzymano produkt o
średniej wartości indeksu glikemicznego (Załącznik 6; II-D4). Zastosowanie mąki
pełnoziarnistej oraz zakwasu, a także dodatek białek serwatkowych przyczyniły się do
obniżenia indeksu glikemicznego pieczywa, niezależnie od technologii wypieku. Najniższe
wartości tego wskaźnika osiągnięto w przypadku pieczywa z mąki jasnej z dodatkiem
zakwasu oraz z mąki pełnoziarnistej, zarówno z dodatkami jak i bez, uzyskanego technologią
częściowego podpiekania pieczywa, mrożenia a następnie dopiekania. Wspomniane rodzaje
pieczywa kwalifikowały się do grupy produktów o niskim i średnim indeksie glikemicznym
(Załącznik 6; II-A1, II-A3). Wyniki powyższych badań są także opisane w mojej pracy
doktorskiej.
Ad 2)
Moje zainteresowanie właściwościami żywieniowymi owoców dziko rosnących
krzewów zapoczątkowała praca, w której zbadano skład i właściwości antyoksydacyjne
świeżych i zamrażalniczo przechowywanych owoców tarniny (Prunus spinosa L.) (Załącznik
6; II-D12). Wykazano, że owoce tarniny charakteryzowały się dużymi właściwościami
przeciwutleniającymi, ze względu na bogatą w nich zawartość witaminy C oraz związków
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 22
polifenolowych, w tym głównie antocyjanów. Stanowiły także bogate źródło błonnika
pokarmowego. Dowiedziono także, że proces zamrażania oraz kilkumiesięczny okres
przechowywania w warunkach zamrażalniczych nie wpłynął znacząco na zmianę zawartości
składników odżywczych i antyoksydacyjnych w owocach tarniny.
Kolejno, zainteresowanie dotyczące właściwości żywieniowych owoców dziko
rosnących kontynuowane było w projekcie finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki,
pt. Składniki bioaktywne w owocach wybranych krzewów dziko rosnących i ich wpływ na
organizm szczura laboratoryjnego, DEC-2011/01/B/NZ9/07177 (Załącznik 6; II-I06). W
ramach tego grantu, z moim udziałem analizom poddano wybrane owoce dziko rosnących
krzewów: bzu czarnego (Sambucus nigra L.) (Załącznik 6; II-A5, II-D14) oraz rokitnika
zwyczajnego (Hippophaë rhamnoides L.) (Załącznik 6; II-D13, II-D14) zebrane z dala od
zanieczyszczonych terenów.
W materiale badawczym oznaczono właściwości przeciwutleniające owoców, w tym
zawartości witaminy C, β-karotenu, polifenoli ogółem, antocyjanów oraz zdolności
wygaszania wolnego rodnika ABTS·+
(Załącznik 6; II-D14). Zawartość witaminy C była
większa w owocach rokitnika zwyczajnego (58,72 mg/ 100g), w porównaniu do zawartości
tego składnika w owocach czarnego bzu (33,99 mg/ 100g). Ilość β-karotenu w owocach
czarnego bzu (0,28 mg/100g) była 6-krotnie mniejsza, w porównaniu do zawartości tego
składnika w owocach rokitnika zwyczajnego (1,75 mg/100g). Z kolei, zawartość tanin w
owocach czarnego bzu (68,97 mg/100g) była większa, w porównaniu do ilości tych związków
w owocach rokitnika (63,7 mg/100 g), a ilość antocyjanów w czarnym bzie przekraczała
ponad 200-krotnie (302,88 mg/100g) ich zawartość w owocach rokitnika (1,25 mg/100g). W
rezultacie, uzyskano większą zdolność wygaszania wolnego rodnika ABTS·+
ekstraktów
owoców czarnego bzu (99,49 µmol Trolox/g), w porównaniu do wartości ABTS·+
owoców
rokitnika zwyczajnego (10,77 µmol Trolox/g) (Załącznik 6; II-D14). Przechowywanie
owoców rokitnika zwyczajnego w stanie zamrożonym przyczyniło się do zmniejszonej
zawartości wody, tłuszczów, błonnika pokarmowego i popiołu, jednak nie zmniejszyło
zawartości witaminy C, związków polifenolowych, β-karotenu i aktywności antyoksydacyjnej
(Załącznik 6; II-D14).
Przeprowadzono także badania żywieniowe z udziałem szczurów laboratoryjnych,
które otrzymywały diety z dodatkami: (i) liofilizatu owoców czarnego bzu, (ii) ołowiu (iii)
kadmu, (iv) ołowiu i liofilizatu czarnego bzu, (v) kadmu i liofilizatu czarnego bzu (Załącznik
6; II-A5). W toku badań dowiedziono, że spożycie diety z dodatkiem liofilizatu owoców
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 23
czarnego bzu oraz kadmu przyczyniło się do istotnego zmniejszenia aktywności
aminotransferazy asparaginianowej (AST) oraz aminotransferazy alaninowej (ALT), w
porównaniu do aktywności AST i ALT we krwi szczurów żywionych dietą z dodatkiem
kadmu (P<0,05). Aktywność peroksydazy glutationowej była istotnie większa we krwi
szczurów żywionych dietą z dodatkiem owoców czarnego bzu, w porównaniu do aktywności
tego enzymu we krwi szczurów żywionych dietą z dodatkiem owoców czarnego bzu i kadmu,
dietą z dodatkiem owoców czarnego bzu i ołowiu oraz dietą z dodatkiem ołowiu (P<0,05).
Dodatek liofilizatu owoców czarnego bzu do diet zawierających kadm lub ołów, przyczynił
się do istotnego zmniejszenia stężenia kwasu moczowego we krwi szczurów laboratoryjnych,
w porównaniu do stężenia tego kwasu, u szczurów żywionych dietami z kadmem lub
ołowiem (P<0,05). Poziom kadmu w wątrobach szczurów żywionych dietą z dodatkiem
owoców czarnego bzu i kadmu uległ istotnemu zmniejszeniu, w porównaniu do stężenia
kadmu w wątrobach szczurów żywionych dietą z dodatkiem kadmu (P<0,05). Dodatek
liofilizatu owoców czarnego nie wykazał działania ochronnego w nerkach i kościach
szczurów laboratoryjnych, gdyż zaobserwowano zwiększone stężenia tych metali w obu
tkankach. Jakkolwiek, dodatek owoców czarnego bzu polepszył pracę wątroby i nerek, w
szczególności u szczurów, które otrzymywały dietę z dodatkiem kadmu (Załącznik 6; II-A5).
Ad 3)
Moje zainteresowanie zagadnieniem zawartości substancji bioaktywnych w
warzywach kapustowatych wiązało się z przeglądem wielu opracować naukowych, co
następnie zaowocowało przygotowaniem pracy przeglądowej (Załącznik 6; II-D15)
dotyczącej wpływu obróbki hydrotermicznej warzyw na zawartość związków
polifenolowych. Opisano, że kontakt warzyw z wodą przyczyniał się do strat związków
polifenolowych, ze względu na ich dobrą rozpuszczalność w wodzie. Straty te jednak można
było w pewnym stopniu ograniczyć, gotując warzywa nieobrane, gdyż proces obierania skórki
też był związany z ubytkiem polifenoli. Istotne znaczenie w procesach hydrotermicznych miał
także stopień rozdrobnienia warzyw – im większy, tym większe były ubytki składników
rozpuszczalnych w wodzie. Procesy termiczne, prowadzone bez udziału wody, powodowały
często zwiększenie zawartości polifenoli, co było skutkiem ubytku wody z produktu.
Obserwowany często równoczesny wzrost aktywności antyoksydacyjnej, wielu autorów
tłumaczyło zmianami właściwości polifenoli pod wpływem wysokiej temperatury.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 24
W badaniach własnych określono wpływ procesu gotowania na zmiany zawartości
glukozynolanów oraz produktów ich rozpadu w wybranych warzywach kapustnych
(kalafiorach fioletowym i zielonym oraz brukwi) (Załącznik 6; II-A6) oraz wpływ gotowania
na zmiany zawartości wybranych składników odżywczych i nieodżywczych w jarmużu
kędzierzawym (Załącznik 6; II-A7). Opisano także wpływ wybranych procesów
hydrotermicznych na zmiany zawartości polifenoli ogółem w warzywach kapustnych
(Załącznik 6; II-D15).
W toku przeprowadzonych analiz wykazano, że kalafiory fioletowe stanowiły
najlepsze źródło glukozynolanów alifatycznych i indolowych oraz zawierały duże ilości
sinigryny, glukorafaniny i glukobrassicyny. Gotowanie korzeni brukwi, zielonych i
fioletowych kalafiorów przyczyniło się do istotnego zmniejszenia całkowitej zawartości
glukozynolanów, o odpowiednio: 6,6, 68,9 i 69,2%, w porównaniu do zawartości tych
związków w warzywach surowych. W wyniku procesu gotowania korzeni brukwi, kalafiorów
zielonych i fioletowych, stwierdzono istotne statystycznie obniżenie ogólnej ilości
glukozynolanów, odpowiednio o 6,6, 68,9 i 69,2%, w odniesieniu do surowych warzyw.
Zastosowany proces obróbki hydrotermicznej przyczynił się do zmniejszenia sumarycznej
ilości związków indolowych i izotiocyjanianów, o odpowiednio 48,5 i 11,0% w zielonych
kalafiorach oraz o 75,8% i 42,4% we fioletowych kalafiorach, podczas gdy w brukwi
zaobserwowano wzrost ich zawartości o odpowiednio - 142,9% i 329,4%, w porównaniu do
ilości związków indolowych i izotiocyjanianów w warzywach surowych.
Pod wpływem zastosowanej obróbki hydrotermicznej suma indoli i izotiocyjanianów
zmniejszyła się w przypadku kalafiorów zielonego i fioletowego, odpowiednio o 48,5: 11,0:
75,8 i 42.4%, a wzrosła o 142,9 i 329,4%, w przypadku brukwi, w porównaniu do ilości
indoli i izotiocyjanianów w surowych warzywach (Załącznik 6; II-A6).
Proces gotowania liści jarmużu kędzierzawego przyczynił się do istotnego
zmniejszenia zawartości witaminy C, polifenoli ogółem, azotanów(V) i azotanów(III) oraz
diindolilometanu i kwasu indolowo-3-octowego (P<0,05). Z drugiej strony, zaobserwowano
zwiększenie ilości β-karotenu, indolo-3-karbinolu, indolo-3-acetonitrylu, a także sumy indoli i
sumy izotiocyjanianów, w porównaniu do zawartości tych związków w surowych liściach.
Jednocześnie nie stwierdzono istotnych statystycznie (P>0,05) zmian aktywności
antyoksydacyjnej liści jarmużu pod wpływem procesu gotowania, w odniesieniu do
aktywności antyoksydacyjnej surowych warzyw. Dowiedziono również, że liście jarmużu,
świeżego i poddanego gotowaniu charakteryzowały się zbliżoną aktywnością
antyoksydacyjną (Załącznik 6; II-A7).
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 25
Ad 4)
Zbadano wpływ różnego rodzaju opakowań, na zmiany zawartości suchej masy i
właściwości antyoksydacyjne brukselki, przechowywanej zamrażalniczo przez okres trzech
miesięcy. Warzywa poddano procesowi blanszowania, mrożenia, a następnie zamrażalniczego
przechowywania. Wykazano, że warzywa przechowywane w dwóch rodzajach opakowań
przez okres 3 miesięcy charakteryzowały się zbliżoną zawartością suchej masy, witaminy C i
β-karotenu. Stwierdzono, że warzywa przechowywane w torebkach strunowych miały istotnie
większą zawartość polifenoli ogółem i wykazywały tendencję do większej aktywności
antyoksydacyjnej, w porównaniu do warzyw przechowywanych w pudełkach z
orientowanego polistyrenu (OPS) (Załącznik 6; II-A4).
Czerwoną kapustę kiszoną przechowywano w warunkach chłodniczych, przez 1, 2, 3 i
4 miesiące, w dwóch rodzajach opakowań: a) torebkach strunowych wykonanych z
polietylenu o niskiej gęstości (PE-LD) oraz w b) torebkach z folii metalizowanej,
wykonanych z laminatu – metalizowanego politereftalanu etylenu (PET met/PE) z warstwą
polietylenu.
Wykazano, że rodzaj zastosowanego opakowania nie miał istotnego wpływu na
zmiany zawartości witaminy C, polifenoli ogółem, tiocyjanianów oraz aktywność
antyoksydacyjną badanych kiszonek (Załącznik 6; II-A8).
Zbadano także wpływ rodzaju opakowań: torebek z zamknięciem strunowym (PE-LD)
i pudełek wykonanych z orientowanego polistyrenu (OPS), na wybrane parametry jakości
zdrowotnej kalafiorów, zamrażalniczo składowanych przez 3 miesiące. Wykazano, że rodzaj
użytego opakowania nie miał istotnego wpływu na zmiany zawartości suchej masy, witaminy
C, polifenoli ogółem i aktywność antyoksydacyjną badanych kalafiorów (Załącznik 6; II-
A9).
Ad 5)
W ramach zainteresowań skrobią ziemniaczaną, badano wpływ obróbki kulinarnej
(gotowania, odgrzewania w kuchence mikrofalowej oraz smażenia) na zawartość
żywieniowych frakcji skrobi: wolno trawionej, szybko trawionej, opornej oraz wskaźnik
trawienia w ziemniakach odmiany Lord. Wykazano, że zawartość skrobi całkowitej nie uległa
istotnym zmianom na skutek zastosowanych technik kulinarnych. Zaobserwowano jednak, że
smażone ziemniaki charakteryzowały się większą zawartością skrobi opornej (1,2 g/ 100 g) i
wolno trawionej (1,0 g/ 100 g), w porównaniu do ilości RS i SDS ziemniaków,
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 26
przygotowanych pozostałymi technikami. Odgrzewanie w kuchence mikrofalowej
ziemniaków, ugotowanych dzień wcześniej, istotnie wpływało na tworzenie się skrobi
opornej (1,1 g/ 100g). Zarówno gotowane, smażone, jak i odgrzewane ziemniaki zawierały
dużą ilość skrobi szybko trawionej i tym samym miały wysokie wartości wskaźnika trawienia
skrobi (81-92%) (Załącznik 6; II-D19).
Dokonano także przeglądu najważniejszych prac naukowych, z zakresu badań nad
skrobią na przełomie lat 1998-2014, w którym podsumowano dorobek badawczy
poszczególnych ośrodków naukowych w Polsce, z podziałem na badania podstawowe,
modyfikacje (chemiczne, fizyczne, fizyczno-chemiczne, enzymatyczne i kombinacje tych
metod), prace aplikacyjne, aspekty żywieniowe i zdrowotne oraz prace w aspekcie
inżynieryjnym (Załącznik 6; II-D18).
Obecnie jestem wykonawcą w projekcie finansowanym przez Narodowe Centrum
Nauki, pt. Możliwości kontroli procesu retrogradacji skrobi, UMO-2013/11/B/NZ9/01951
(Załącznik 6; II-I11). W ramach tego grantu, z moim udziałem zrealizowano badania
dotyczące wpływu nieskrobiowych hydrokoloidów polisacharydowych na zawartość skrobi
opornej w kleikach skrobi ziemniaczanej podczas długotrwałego, chłodniczego
przechowywania. Badania te zaprezentowano podczas międzynarodowej konferencji Starch
Update 2017, w Bangkoku, w Tajlandii (Załącznik 6; III-B58).
W ramach pozostałych zainteresowań badawczych, w 2016 roku przystąpiłam do
dwóch akcji COST – European Cooperation in Science and Technology, w których jestem
członkiem Rady Zarządzającej.
Pierwsza akcja COST CA15129: Diagnosis, Monitoring and Prevention of
Exposure-Related Noncommunicable Diseases (DiMoPEx) ukierunkowana jest na
interdyscyplinarną współpracę w badaniu efektów ubocznych przy narażeniu środowiskowym
(w życiu codziennym oraz zawodowym) w powstawaniu chronicznych chorób niezakaźnych,
takich jak: nowotwory, cukrzyca, choroby serca czy choroby płuc.
Celem drugiej akcji nr FA1403: Interindividual variation in response to
consumption of plant food bioactives and determinants involved (POSITIVe) jest
zbadanie międzyosobniczej zmienności fizjologicznej w odpowiedzi organizmu na spożycie
roślinnych składników bioaktywnych w zapobieganiu występowania chorób sercowo-
naczyniowych.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 27
f) Podsumowanie dorobku naukowego
Szczegółowy wykaz opublikowanych prac naukowych zawarty został w Załączniku nr
6. Przedstawiony w nim dorobek naukowy obejmuje 106 pozycje, w tym:
26 oryginalnych prace twórczych, niewchodzących w skład osiągnięcia naukowego,
6 oryginalnych prac twórczych, wchodzących w skład osiągnięcia naukowego,
6 prac popularnonaukowych opublikowanych w czasopismach branżowych,
5 rozdziałów w monografiach,
63 komunikatów naukowych na konferencje zagraniczne (33) i krajowe (30).
Lp Rodzaj publikacji
Liczba publikacji
IF*
Suma
Punkty
MNiSW**
Przed
doktoratem
Po
doktoracie
Ogółem
1 Oryginalne prace twórcze
niewchodzące w skład
osiągnięcia naukowego
7 19 26 15.895 375
1.1. W tym prace twórcze
w czasopismach z
Impact Factor
0 10 10 15.895 260
1.2. W tym pozostałe prace
twórcze w tym
publikacje
pokonferencyjne
7 9 16 - 115
2 Prace wchodzące w skład
osiągnięcia naukowego z
Impact Factor
0 6 6 8.962 155
3 Rozdziały w monografiach 2 3 5 - 23
4 Komunikaty naukowe 16 47 63 - -
5 Publikacje popularyzatorskie 0 6 6 - -
6 Dorobek publikacyjny ogółem 25 81 106 24.857 553
Liczba cytowań na podstawie Web of Science – 37 (bez autocytowań – 25)*** (Scopus – 34 bez
autocytowań)
Indeks Hirscha według Web of Science – 4*** *sumaryczny Impact Factor prac wg danych z JCR z roku opublikowania prac
**Liczba punktów MNiSW z roku opublikowania prac ***Większość prac została opublikowana w latach 2014-2017
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 28
Większość oryginalnych prac twórczych, których byłam autorem bądź współautorem,
ukazała się w czasopismach zagranicznych z listy JCR (Journal Citation Report), m.in., takich
jak: Journal of Cereal Science, Environmental Science and Pollution Research, Journal of
Functional Foods, Starch/Stärke, Journal of Food Processing and Preservation, Polish
Journal of Food and Nutrition Sciences, Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. Prace
publikowałam także w czasopismach niebędących na wyżej wymienionej liście: Roczniki
Państwowego Zakładu Higieny, Nova Science Publishers, Nauka. Przyroda. Technologie,
Ecological Chemistry and Engineering A, Acta Scientarium Polonorum Technologia
Alimentaria, Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk
Rolniczych, Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej im. H.Kołłątaja w Krakowie.
Odbyłam 4 staże zagraniczne w:
Univeristy of Food Technologies w Plovdiv w 2013 (1 tydzień),
Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos w Walencji w 2014 (1 miesiąc),
Universitat Politecnica de Valencia w Walencji w 2015 (1 tydzień),
University of Food Technologies w Plovdiv w 2016 (1 tydzień).
Odbyłam także staż krajowy w Instytucie Fizjologii Roślin, Polskiej Akademii Nauk
w Krakowie w 2004 (1 miesiąc) oraz staż przemysłowy w piekarni (1 miesiąc). Brałam także
udział w szkoleniu z zakresu „Praktycznego wdrażania i audytowania systemów GMP, GHP,
HACCP” i posiadam certyfikat ukończenia tego szkolenia.
Brałam czynny udział w 11 konferencjach międzynarodowych, odbywających się
w Hiszpanii, Bułgarii, Polsce, Rosji oraz Tajlandii (Załącznik 6; IIIB):
1. XVII International Starch Convention, 16-18.06.2009, Moskwa, Rosja.
2. V International FLOUR-BREAD’09 Congress, VII Cereal Technology Congress,
21-23.10.2009, Opatija, Chorwacja.
3. XVIII International Starch Convention, 21-25.06.2010, Kraków, Polska.
4. Life Science Open Space, Klaster Life Science, 19.10.2011, Kraków, Polska.
5. 20-th International Congress of Nutrition, 15-20.09.2013, Granada, Hiszpania.
6. Food Science, Engineering and Technologies 2013, 17-19.10.2013, Plovdiv,
Bułgaria.
7. Food Science, Engineering and Technologies 2014, 24-25.10.2014, Plovdiv,
Bułgaria.
8. Starch Update 2015, the 8th
International Conference on Starch Technology, 03-
4.12. 2015, Bangkok, Tajlandia.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 29
9. The 63rd
Scientific Conference with International Participation “Food Science,
Engineering and Technology -2016”, 21-22.10.2016, Plovdiv, Bułgaria.
10. The Food Factor I Barcelona Conference, 02-4.11.2016, Barcelona, Hiszpania.
11. Starch Update 2017, the 9th
International Conference on Starch Technology, 27-
28.02.2017, Bangkok, Tajlandia.
Wygłosiłam 15 prezentacji ustnych na konferencjach i spotkaniach naukowych
(Załącznik 6; IIK, IIIQ)
1) Wpływ temperatury parzenia herbaty białej na dostępność związków odżywczych i
cholesterolu mierzony metodą in vitro. I Warsztaty biotechnologiczne
Międzywydziałowego Studium Biotechnologii Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie,
08-9.06.2006, Lanckorona, Polska.
2) The glycemic index, nutritional value and lipid profile after consumption of common
wheat, ecological and gluten-free breads – protocols. II EU-FRESH BAKE Meeting,
05-06.03.2007, Zagrzeb, Chorwacja.
3) BV-TD-NPU-PER-LP-AS-CS-EAA frozen part baked gluten, gluten-free, organic
reference. III EU-FRESH BAKE Meeting, 14-15.19.2007, Bruksela, Belgia.
4) Impact of fermentation on GI of reference gluten. IV EU-FRESH BAKE Meeting, 13-
14.03.2008, Würzburg, Niemcy.
5) Nutritional aspects of partial baking. V EU-FRESH BAKE Meeting, 14-15.06.2008,
Madryt, Hiszpania.
6) Glycemic index of wheat bread with diet ary fibre and resistant starch. VI EU-FRESH
BAKE Meeting, 15-16.07.2008, Bruksela, Belgia.
7) BV-TD-NPU-PER-LP-AS-CS-EAA frozen part baked gluten, gluten-free step 2. VII
EU-FRESH BAKE Meeting, 25-29.01.2009, Triest, Włochy.
8) The impact of two freezing technologies of wheat rolls on glycaemic index in human
volunteers. XVII International Starch Convention,16-18.06.2009, Moskwa, Rosja.
9) Global report on step 1-2-3 gluten bread. VIII EU-FRESH BAKE Meeting 07-
08.07.2009, Kraków, Polska.
10) Impact of process and formulation on glycemic index of wheat breads. Some results
from EU FRESH-BAKE. IX EU-FRESH BAKE Meeting 20.10.2009. Opatija,
Chorwacja
11) Glycemic index of wheat-flour bread, Life Science Open Space, Klaster Life Science,
19.10.2011 Kraków, Polska.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 30
12) Wpływ odroczonego wypieku bułek pszennych oraz dodatku błonnika z owsa i inuliny
na zawartość polifenoli ogółem oraz indeks glikemiczny oznaczany metodą in vitro,
XXII Ogólnopolskim Sympozjum Bromatologicznym, Żywność i Żywienie w XXI
wieku-wyzwania i nadzieje, 05-6.09.2012 Wisła, Polska.
13) Starch digestibility index of whole meal wheat flour breads enriched with selected
lyophilized wild-grown fruits. Starch Update 2015, the 8th International Conference on
Starch Technology, 03-4.12.2015 Bangkok, Tajlandia.
14) . Starch digestibility of sugar-free cookies. The Food Factor I Barcelona Conference,
02-4.11.2016 Barcelona, Hiszpania.
15) Starch digestibility of sugar-free cookies with an application of the selective
sweetening compounds. 27-28.02.2016, Starch Update 2017, 9th International
Conference on Starch Technology, Bangkok, Tajlandia.
Jestem autorem lub współautorem 63 komunikatów na konferencje krajowe (30) i
międzynarodowe (33) (Załącznik 6; IIIB).
Uczestniczyłam w 1 projekcie międzynarodowym, finansowanym przez Unię Europejską
oraz w 1 krajowym grancie badawczym, finansowanym przez MNiSW. Byłam także
wykonawcą w 2 projektach finansowanych przez NCN, 1 projekcie badawczym,
finansowanym przez NCBiR oraz 1 projekcie badawczo-dydaktycznym, finansowanym
przez Fundację Carrefour.
Ponadto kierowałam 6 grantami, przyznanymi z dotacji celowej na prowadzenie badań
naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych, służących rozwojowi
młodych naukowców, w latach 2011, 2013, 2014-2015, 2015-2016, 2016-2017, 2017-2018
(Załącznik 6; II-I).
W ramach realizacji wspomnianych projektów, współpracowałam z wieloma ośrodkami
badawczymi oraz przemysłowymi z:
Francji
Ecole Nationale d'Ingénieurs des Techniques Agricoles et Alimentaires -
ENITIAA,
Centre National du Machinisme Agricole, du Genie Rural, des Eaux et des Forets -
CEMAGREF,
BIOFOURNIL,
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 31
Hiszpanii
Consejo Superior de Investigaciones Cientificas – CSIC - IATA
Chorwacji
University of Zagreb, Faculty of Food Technology and Biotechnology
Niemiec
Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven
e.V. European Institute of Baking Technology (EIBT) TTZ-EIBT,
MIWE, Michael Wenz GmbH,
Rosji
Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences, Laboratory of
structure formation of food systems,
Belgii
Puracor NV Long Term Reseach Lab,
Polski
Wytwórnia Artykułów Bezglutenowych „BEZGLUTEN”,
Wydział Nauk o Żywieniu Człowieka i Konsumpcji, Szkoła Główna
Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie,
Wydział Nauk o Żywności, Katedra Żywienia Człowieka, Uniwersytet Warmińsko
Mazurski w Olsztynie
Wydział Nauk o Żywności, Katedra Żywienia Człowieka, Uniwersytet
Przyrodniczy we Wrocławiu
Wydział Nauk o Żywności i Biotechnologii, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
Wydział Przedsiębiorczości i Towaroznawstwa, Katedra Usług i Handlu,
Akademia Morska w Gdyni
Wydział Nauk o Zdrowiu, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku
Wydział Wychowania Fizycznego i Sportu, Akademia Wychowania Fizycznego w
Białej Podlaskiej
Fundacja Carrefour działająca przy Carrefour.
Włoch
Dr SCHAER,
Bułgarii
University of Food Technologies.
Załącznik nr 2. Autoreferat - dr inż. Barbara Borczak Strona 32
W ramach projektu EU FRESH-BAKE, udzieliłam wywiadu dla Telewizji Euronews.
Więcej informacji na stronie: https://www.youtube.com/watch?v=HcGrhJj_PBk.
Wykonałam 34 recenzji dla czasopism międzynarodowych (szczegółowa lista w
Załączniku VI):
1) African Journal of Food Science (2013) – 1
2) International Journal of Food Properties (2017) - 1
3) Journal of Food (2013) – 1; (2014) – 2; (2016) – 1
4) Journal of Food Quality (2012) – 1; (2013) – 1; (2014) – 1; (2015) – 3
5) Journal of Cereal Science (2016) – 1
6) Journal of Food Science and Technology (2015) – 1; (2016) – 3; (2017) - 3
7) Polish Journal of Food Science and Technology (2015) – 1
8) Starch/Stärke (2013) - 2; (2014) – 3; (2015) – 4; (2016) – 3; (2017) - 1
W 2006 roku otrzymałam nagrodę za wyróżniające wyniki w nauce od Dziekana
Międzywydziałowego Studium Biotechnologii. Za działalność naukową zostałam wyróżniona
stypendium badawczym w roku 2008 przyznanym przez Wojewodę Małopolskiego, w
ramach Zintegrowanego Programu Operacyjnego Rozwoju Regionalnego 2004-2006, za
podjęcie pracy naukowo-badawczej, wpisującej się w strategiczne obszary rozwoju, określone
w Regionalnej Strategii Innowacji Województwa Małopolskiego 2008-2013. Otrzymałam
także stypendium naukowe w roku 2010, ufundowane przez Rektora Uniwersytetu
Rolniczego w Krakowie, za szczególne osiągnięcia naukowe i wzorowe wypełnianie
obowiązków doktoranta. W roku 2012 otrzymałam wyróżnienie od Komitetu Naukowego
XXII Ogólnopolskiego Sympozjum Bromatologicznego, Żywność i Żywienie w XXI wieku-
wyzwania i nadzieje, za zaprezentowaną na tej konferencji pracę. W ramach pracy
dydaktycznej, otrzymałam 7 wyróżnień w Konkursie im. Franciszka Nowotnego za
promowanie prac magisterskich i inżynierskich (Załącznik 6 i Załącznik 8).
Moja działalność dydaktyczna obejmowała przedmioty podstawowe, w tym
prowadzone w języku angielskim. Prowadziłam także przedmioty kierunkowe oraz
specjalizacyjne i byłam promotorem 18 prac magisterskich i 16 prac inżynierskich. 7
spośród tych prac (3 magisterskie i 4 inżynierskie) zostało wyróżnionych w Konkursie im.
Franciszka Nowotnego, finansowanego przez Małopolski Oddział Wojewódzkiego