AUTOREFERAT OPIS DOROBKU I OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH

Transkrypt

1 Załącznik 2 AUTOREFERAT OPIS DOROBKU I OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH Dr inż. Marek Sady Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych Wydział Technologii Żywności Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie ul. Balicka 122, Kraków Tel rrsady@cyf-kr.edu.pl Kraków 2019

2 I. DANE OSOBOWE... 3 II. POSIADANE DYPLOMY, STOPNIE NAUKOWE/ ARTYSTYCZNE Z PODANIEM NAZWY, MIEJSCA I ROKU ICH UZYSKANIA ORAZ TYTUŁU ROZPRAWY DOKTORSKIEJ... 3 III. INFORMACJE O DOTYCHCZASOWYM ZATRUDNIENIU W JEDNOSTKACH NAUKOWYCH/ARTYSTYCZNYCH... 3 IV. 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 R. POZ. 882 ZE ZM. W DZ. U. Z 2016 R. POZ )... 3 A. Publikacja stanowiąca osiągnięcie naukowe... 3 B. Omówienie celu naukowego ww. pracy i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania Wprowadzenie Cel pracy i hipotezy badawcze Materiał i metody badawcze Omówienie wyników Wnioski Podsumowanie Literatura V. OMÓWIENIE POZOSTAŁYCH OSIĄGNIĘĆ NAUKOWO BADAWCZYCH A. Ocena jakości i przydatności technologicznej mleka surowego B. Opracowywanie nowych produktów, a także ocena jakości i możliwości kształtowania właściwości odżywczych oraz funkcjonalnych produktów mlecznych C. Zastosowanie serwatki do produkcji napojów D. Otrzymywanie i badanie właściwości kompleksów kazeinowo-skrobiowych E. Ocena cech reologicznych węglowodanowych układów spożywczych F. Ocena wpływu wybranych składników diety na wytrzymałość mechaniczną kości myszy i szczurów doświadczalnych VI. DZIAŁALNOŚĆ DYDAKTYCZNA I ORGANIZACYJNA VII. PODSUMOWANIE DOROBKU NAUKOWEGO

3 I. Dane osobowe Imię i nazwisko: Miejsce pracy: Marek Sady Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie Wydział Technologii Żywności Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych Ul. Balicka 122, Kraków Tel.: ; rrsady@cyf-kr.edu.pl II. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe/ artystyczne z podaniem nazwy, miejsca i roku ich uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej Dyplom magistra inżyniera technologii żywności Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie (obecnie Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie), Tytuł pracy: Ocena stopnia skażenia mleka antybiotykami i substancjami hamującymi, promotor pracy: Prof. dr hab. inż. Tadeusz Grega. Dyplom doktora nauk rolniczych w zakresie technologii żywności i żywienia - Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, Tytuł rozprawy: Właściwości odżywcze i jakościowe jogurtów z dodatkiem nasion amarantusa i ziaren owsa, promotor pracy: Prof. dr hab. inż. Tadeusz Grega. Dyplom ukończenia studiów podyplomowych przygotowujących do wykonywania zawodu nauczyciela przedmiotów zawodowych, Wydział Filozoficzny, Uniwersytet Jagielloński, III. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych/artystycznych asystent naukowo-dydaktyczny, Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych, Akademia Rolnicza im. Hugona Kołłątaja w Krakowie (obecnie Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie) adiunkt, Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie asystent naukowo-dydaktyczny, Katedra Przetwórstwa Produktów Zwierzęcych, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie obecnie specjalista, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. IV. 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 r. poz. 882 ze zm. w Dz. U. z 2016 r. poz ) A. Publikacja stanowiąca osiągnięcie naukowe Osiągnięciem naukowym wynikającym z powyższej ustawy i stanowiącym podstawę do ubiegania się o stopnień naukowy doktora habilitowanego jest monografia mojego autorstwa pt.: Ocena możliwości zastosowania serwatki do produkcji napojów probiotycznych z udziałem soków oraz przecierów owocowych i warzywnych Praca została opublikowana przez Wydawnictwo Naukowe Polskiego Towarzystwa Technologów Żywności, Seria Monografie, ISBN , Kraków

4 Recenzenci rozprawy: dr hab. inż. Dorota Cais-Sokolińska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu prof. dr hab. inż. Waldemar Gustaw, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie B. Omówienie celu naukowego ww. pracy i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania 1. Wprowadzenie Rosnąca świadomość konsumentów dotycząca wpływu żywienia na stan zdrowia powoduje, że coraz większą popularnością cieszy się tzw. żywność funkcjonalna charakteryzująca się korzystnym wpływem na zdrowie i samopoczucie oraz zmniejszająca ryzyko występowania wybranych jednostek chorobowych. Zarówno w świecie nauki jak i branży przemysłowej prowadzone są zatem szeroko zakrojone prace badawczo-rozwojowe dotyczące opracowywania nowych produktów żywnościowych, których oddziaływanie na organizm człowieka wykracza poza standardową wartość odżywczą. Drugim aktualnym trendem jest produkcja żywności w niewielkim stopniu przetworzonej, opartej na tradycyjnych surowcach zawierających składniki bioaktywne o działaniu prozdrowotnym. Ważnym nurtem we współczesnej gospodarce żywnościowej jest ograniczenie strat żywności. Wiąże się ono nie tylko z klasycznym ograniczeniem jej marnotrawstwa w łańcuchach dystrybucyjnych i gospodarstwach domowych, ale również z maksymalnym zagospodarowaniem do celów żywieniowych odpadów i produktów ubocznych, które powstają w toku produkcji żywności. Żywieniowe zagospodarowanie odpadów i produktów ubocznych z wykorzystaniem prostych, niskonakładowych i energooszczędnych technologii prowadzi najczęściej do poprawy efektywności ekonomicznej producentów żywności. Produkcja probiotycznych napojów serwatkowych z dodatkiem przecierów i soków z owoców oraz warzyw dobrze wpisuje się w powyżej zarysowane kierunki. Wyroby te charakteryzują się znacznym potencjałem funkcjonalnym a ich produkcja nie wymaga inwestycji w kosztowne i zaawansowane technologie przez co jest możliwa w większości nawet małych zakładów mleczarskich. Projektowanie wyrobu funkcjonalnego wymaga szczególnej troski o to by z jednej strony wykazywał on możliwie jak największe właściwości prozdrowotne, a z drugiej strony charakteryzował się odpowiednimi cechami sensorycznymi, gwarantującymi jego akceptację konsumencką. Połączenie serwatki z sokami i przecierami z owoców i warzyw oraz bakteriami probiotycznymi wydaje się umożliwiać osiągnięcie powyższych założeń. Serwatka wnosi do produktu przede wszystkim białko o wysokiej aktywności biologicznej, sole mineralne oraz witaminy, natomiast owoce i warzywa cechują się dużą zawartością związków o działaniu przeciwutleniającym oraz błonnika pokarmowego. Bardzo istotna jest także interakcja sensoryczna obydwu rodzajów surowców. Większość konsumentów postrzega serwatkę jako produkt o niekorzystnych cechach sensorycznych. Cechy te mogą być zatem zniwelowane przez dodanie soków oraz przecierów owocowych i warzywnych, które charakteryzują się bogatym bukietem smakowo-zapachowym, powszechnie uznawanym za atrakcyjny pod względem sensorycznym. Pozytywne oddziaływanie żywności probiotycznej wynika z obecności w niej licznych żywych bakterii o udowodnionym korzystnym oddziaływaniu na organizm człowieka. Według różnych źródeł przyjmuje się, że dla korzystnego prozdrowotnego oddziaływania produktu liczba bakterii probiotycznych powinna kształtować się na poziomie jtk/g [Nazzaro i in. 2008]. Projektując wyrób probiotyczny trzeba zwracać uwagę przede wszystkim na odpowiednią matrycę produktu (środowisko życia bakterii) oraz dobór odpowiedniego szczepu, czyli czynniki warunkujące 4

5 przeżywalność drobnoustrojów tego typu. Produkty owocowo-warzywne nie są dobrym medium dla bakterii probiotycznych, głównie ze względu na ich wysoką kwasowość, niesprzyjającą rozwojowi bakterii tego typu. Jednakże w związku z ich stosunkowo dużym spożyciem stale podejmuje się próby opracowywania i wdrażania produktów probiotycznych owocowo-warzywnych [Rivera-Espinoza i Gallardo-Navarro 2010]. Serwatka ze względu na mniejszą kwasowość i większą zawartość składników odżywczych stanowi lepsze środowisko dla życia bakterii probiotycznych niż produkty wyłącznie z warzyw i owoców; zatem wprowadzenie jej do napojów owocowo-warzywnych stwarza szansę na poprawę przeżywalności bakterii probiotycznych w nich zawartych. W dostępnej literaturze brak jest opracowań w kompleksowy sposób opisujących zagadnienia wpływu serwatki na jakość napojów probiotycznych na bazie soków i przecierów owocowych oraz warzywnych. Szczegółowe poznanie czynników warunkujących zarówno właściwości prozdrowotne jak i cechy sensoryczne napojów serwatkowych pozwoli na przyjęcie kompromisowych założeń projektowych, które stworzą szansę uzyskania wysokiej jakości funkcjonalnego produktu probiotycznego. 2. Cel pracy i hipotezy badawcze Celem pracy była ocena wpływu wybranych czynników na skład, właściwości funkcjonalne i cechy sensoryczne probiotycznych napojów serwatkowych ze sokami i przecierami owocowymi oraz warzywnymi. Realizację powyższego celu głównego podzielono na dwa szczegółowe cele badawcze: 1. Ocena przydatności do produkcji napojów czterech szczepów bakterii probiotycznych: Lactobacillus paracasei Lpc-37 TM ; Lactobacillus rhamnosus HN001 TM ; Bifidobacterium lactis HN019 TM ; Lactobacillus acidophilus NCFM. Kryterium oceny była liczba żywych komórek bakterii probiotycznych w napojach w zależności od użytego szczepu, wariantu smakowego, rodzaju serwatki oraz czasu przechowywania napojów. Realizacja tego celu umożliwi wytypowanie szczepu charakteryzującego się najlepszą przeżywalnością, który zostanie wykorzystany do produkcji napojów przeznaczonych do dalszych badań. 2. Ocena wpływu serwatki stosowanej do produkcji, a także rodzaju soków i przecierów owocowych oraz warzywnych na skład, właściwości funkcjonalne, jakość sensoryczną oraz stabilność przechowalniczą napojów probiotycznych zawierających szczep wytypowany w wyniku realizacji celu pierwszego. Sformułowano następujące hipotezy badawcze: 1. Pod względem technologicznym możliwe jest wytworzenie probiotycznych napojów na bazie serwatki kwasowej i podpuszczkowej. 2. Dobór właściwego szczepu umożliwia zachowanie odpowiedniej liczby bakterii probiotycznych w napojach podczas ich 28-dniowego przechowywania. 3. Zastosowanie serwatki z uwzględnieniem jej rodzaju korzystnie wpływa na liczbę bakterii probiotycznych oraz zawartość składników biologicznie aktywnych w napojach a zatem ich właściwości funkcjonalne. 4. Zastosowanie komponentów owocowych oraz warzywnych zmienia profil sensoryczny serwatki i pozwala uzyskać atrakcyjność sensoryczną probiotycznych napojów serwatkowych na poziomie stwarzającym możliwość ich potencjalnej akceptacji konsumenckiej. 5

6 3. Materiał i metody badawcze W wyniku wcześniej przeprowadzonych niepublikowanych badań zadecydowano, że materiałem badawczym będą napoje serwatkowe w trzech wariantach smakowych: pomarańczowe, marchwiowo-bananowo-pomarańczowe (MBP) oraz bananowo-jabłkowo-brzoskwiniowe (BJBrz). Każdy wariant smakowy napojów produkowano z dwoma rodzajami serwatki: kwasową lub podpuszczkową najczęściej występującymi produktami ubocznymi w polskich zakładach serowarskich; grupę kontrolną stanowiły napoje bez udziału tego komponentu w których serwatkę zastąpiono wodą. W pierwszym etapie badań dokonano oceny przydatności wybranych bakterii probiotycznych do produkcji napojów. W tym celu do każdego rodzaju napoju dodawano oddzielnie jeden z następujących szczepów probiotycznych: Lactobacillus paracasei Lpc-37 TM ; Lactobacillus rhamnosus HN001 TM ; Bifidobacterium lactis HN019 TM ; Lactobacillus acidophilus NCFM. Gatunki bakterii do których należą powyższe szczepy są często wykorzystywane do produkcji żywności probiotycznej, także tej opartej na surowcach pochodzenia roślinnego [Furtado Martins i in. 2013]. W drugim etapie badań przeprowadzono kompleksową ocenę fizykochemiczną i organoleptyczną napojów zawierających szczep Lb. paracasei Lpc-37 który charakteryzował się największą przeżywalnością spośród badanych w pierwszym etapie szczepów. Przyjęto założenie, że zarówno cechy organoleptyczne jak i fizykochemiczne napojów nie będą zależeć od rodzaju dodanej kultury probiotycznej, co wynika z niestosowania procesu fermentacji w toku produkcji napojów jak również ich stabilnego ph podczas przechowywania, wskazującego na ograniczoną możliwość aktywności metabolicznej bakterii w nich zawartych. Do podobnych wniosków doszli Pimentel i in. [2015], którzy nie stwierdzili wpływu dodatku kultury Lb. paracasei ssp. paracasei LC-01 na zapach, smak, teksturę i ogólną akceptację klarownych soków jabłkowych. Do produkcji napojów wykorzystano dwa rodzaje serwatki: kwasową otrzymaną jako produkt uboczny podczas produkcji sera twarogowego oraz podpuszczkową uzyskaną z produkcji sera typu gouda. Produkcję obydwu serów prowadzono w skali laboratoryjnej. W celu utrwalenia serwatkę poddano pasteryzacji w temp. 75 C przez 15 s. Jako komponenty owocowo-warzywne stosowano zagęszczony sok pomarańczowy oraz przeciery: marchwiowy, bananowy, jabłkowy, brzoskwiniowy. Surowce te pozyskano z firmy zajmującej się przemysłową produkcją soków i napojów owocowych, za wyjątkiem przecieru z marchwi, który przygotowano samodzielnie w skali laboratoryjnej. Jako źródło bakterii probiotycznych w napojach wykorzystano skoncentrowane monokultury startowe w formie liofilizowanej, przeznaczone do bezpośredniego zaszczepiania produktów, pozyskane od Danisco Poland sp. z o.o. Stosowano opisane powyżej szczepy bakterii probiotycznych. Każdą z kultur dodawano oddzielnie do wszystkich wariantów produkowanych napojów. Do produkcji napojów wykorzystano także niskozmineralizowaną wodę źródlaną (Wosana S.A.) a także cukier spożywczy oraz kwas cytrynowy. Przyjęto założenie technologiczne, że zawartość ekstraktu w napojach będzie wynosić 12 ± 0,1%, z czego połowa będzie pochodziła z surowców owocowo-warzywnych. W bilansie ekstraktu napojów z serwatką uwzględniano ekstrakt w niej zawarty. Udział serwatki we wszystkich rodzajach napojów ją zawierających wynosił 45%. W celu zbilansowania kwasowości ogólnej napojów w obrębie poszczególnych wariantów smakowych, do napojów bez serwatki oraz z serwatką podpuszczkową dodawano kwas cytrynowy w takiej ilości aby ich kwasowość wyrównać do poziomu kwasowości napojów z serwatką kwasową. Odmierzone zgodnie z recepturą składniki dokładnie mieszano, całość pasteryzowano w temp. 80 C przez 10 min, po czym chłodzono do temp. 20 C. Następnie do napojów dodawano czystą kulturę bakterii probiotycznych, którą spreparowano poprzez 6

7 rozpuszczenie 1 g liofilizowanej szczepionki w 100 ml sterylnej wody destylowanej. Aby uniknąć rehydratacji komórek w silnie kwaśnym środowisku napojów, wodną zawiesinę drobnoustrojów przygotowywano na 30 min przed jej użyciem do napojów. W wyniku wcześniejszych badań [dane niepublikowane] stwierdzono, że pełna rehydratacja komórek przed ich wprowadzeniem do środowiska napojów o niskim ph poprawia przeżywalność bakterii. Tak przygotowane inoculum dodawano w ilości pozwalającej uzyskać standardową początkową liczbę bakterii w napojach rzędu 10 7 /g. Na początku doświadczenia dokonano zatem oznaczenia liczby bakterii w stosowanych do produkcji liofilizowanych szczepionkach. Ponieważ liczba ta była rzędu jtk/g, poziom dodatku inoculum do napojów wynosił 0,1%. Zaszczepione napoje rozlewano do szklanych butelek o poj. 300 ml i przechowywano w temp. 4 C do czasu wykonywania analiz. Przeprowadzono 3 serie produkcyjne. W trakcie każdej serii produkowano 2 partie napojów każda w ilości 3 kg, które następnie poddawano analizom. Metody analiz Analiza przecierów i zagęszczonego soku pomarańczowego obejmowała ocenę zawartości ekstraktu [PN-EN 12143:2000] oraz oznaczanie kwasowość miareczkową [PN-EN 12147:2000]. W serwatce stosowanej do produkcji napojów oznaczono: 1. ph i kwasowość miareczkową [AOAC 1995] 2. podstawowy skład chemiczny (zawartość białka, tłuszczu, laktozy, suchej masy) metodą FTIR, 3. zawartość popiołu [AOAC 1995], 4. zawartość α-laktoalbuminy i β-laktoglobuliny metodą HPLC [Romero i in. 1996; Bonizzi i in. 2009], 5. skład aminokwasowy metodą HPLC w układzie odwróconych faz z wykorzystaniem zastawu analitycznego AccQ Tag (Waters), 6. zawartość składników mineralnych: wapnia, magnezu, potasu, sodu, cynku, żelaza i miedzi metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją w płomieniu FAAS [PN-EN 15505:2009; PN-EN 14084:2004]. Oznaczenie zawartości fosforu wykonano metodą spektrofotometryczną według metodyki opisanej w PN-EN 1136:2001. Analiza napojów W pierwszym etapie doświadczenia przeprowadzono ocenę liczby bakterii probiotycznych w napojach metodą płytkową oraz oznaczono ich ph. Oznaczenie liczby Lb. acidophilus, Lb. paracasei i Lb. rhamnosus wykonywano na standardowej pożywce MRS LAB-AGAR, inkubację prowadzono w temp. 37 C przez 72 h w atmosferze 20% CO 2. Liczebność B. lactis oznaczano stosując pożywkę MRS agar z 5% dodatkiem suplementu NNLP, hodowlę inkubowano w warunkach beztlenowych w atmosferze CO 2 w temp. 37 C przez 72 h. W celu oceny przeżywalności poszczególnych szczepów oraz stabilności napojów analizę mikrobiologiczną oraz pomiar ph napojów przeprowadzono bezpośrednio po zaszczepieniu (czas 0) oraz w 7, 14, 21 i 28 dniu przechowywania. W drugim etapie doświadczenia oznaczono następujące parametry fizykochemiczne napojów: 1. kwasowość miareczkową [PN-EN 12147:2000], 2. ekstrakt [PN-EN 12143:2000] 3. sucha masa [PN-EN ISO 6731: ], 4. białko ogółem [PN-EN 12135:2001], 5. tłuszcz ogółem [PN-EN ISO 1211], 7

8 6. popiół [PN-EN 1135:1999], 7. węglowodany ogółem obliczono jako różnicę między zawartością suchej masy a poziomem białka, tłuszczu i popiołu, 8. błonnik metodą enzymatyczno-grawimetryczną [AOAC 1992] 9. zawartość węglowodanów: sacharozy, D-glukozy, D-fruktozy, laktozy i D-galaktozy, a także kwasów: cytrynowego, L-jabłkowego, D i L-mlekowego i L-askorbinowego metodą enzymatyczno-spektrometryczną przy użyciu gotowych zestawów analitycznych firmy R-Biopharm AG, 10. skład aminokwasowy metodą HPLC w układzie odwróconych faz z wykorzystaniem zastawu analitycznego AccQ Tag (Waters), 11. zawartość składników mineralnych: wapnia, magnezu, potasu, sodu, cynku, żelaza i miedzi metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją w płomieniu FAAS [PN-EN 15505:2009; PN-EN 14084:2004]. Oznaczenie zawartości fosforu wykonano metodą spektrofotometryczną według metodyki opisanej w PN-EN 1136:2001, 12. aktywność przeciwutleniającą metodami FRAP Lucas i in. [2006] i DPPH [Skrede i in. 2004] oraz poziom polifenoli ogółem metodą Folina-Ciocalteau [Singleton i in. 1999], 13. poziom wybranych polifenoli metodą HPLC [Klimczak i in. 2007], 14. barwę metodą instrumentalną w systemie CIE Lab, Oznaczenia 1-9, 12 i 14 przeprowadzono w 1 i 28 dniu przechowywania napojów. Oznaczanie 10, 11 i 13 wykonano w próbkach mrożonych, które przygotowywano z napojów przechowywanych 1 dzień. Drugi etap doświadczenia obejmował ponadto ocenę sensoryczną napojów, którą przeprowadzono dwoma metodami: stosując 5-punktową skalę porządkową oraz metodą ilościowej analizy opisowej. Ocenę sensoryczną przeprowadzono w 1, 14 i 28 dniu przechowywania. 4. Omówienie wyników Liczba bakterii probiotycznych oraz ph napojów Wykazano, że liczba bakterii probiotycznych w napojach istotnie zależała od szczepu użytego do ich produkcji, wariantu smakowego, typu serwatki oraz czasu przechowywania. Największą średnią liczbą bakterii charakteryzowały się napoje zawierające Lb. paracasei; w wyrobach do produkcji których użyto Lb. rhamnosus wartość tego parametru była statystycznie istotnie mniejsza, choć różnice pomiędzy obydwoma rodzajami napojów wyniosły średnio zaledwie 0,17 log jtk/g. Napoje z Lb. acidophilus oraz napoje z B. lactis cechowały się bardzo zbliżoną średnią liczebnością bakterii, przy czym była ona istotnie niższa w porównaniu z napojami z Lb. paracasei (średnio o 0,55 log jtk/g) i napojami z Lb. rhamnosus (średnio o 0,38 log jtk/g). Powyższe dane wskazują na szczep Lb. paracasei Lpc-37 jako najbardziej odporny na warunki środowiskowe w badanych napojach, a zatem wykazujący największą przydatność do produkcji tego typu napojów. Udowodniono także, że poziom mikroorganizmów w napojach istotnie zależy od wariantu smakowego. Najwięcej bakterii stwierdzono w napojach marchwiowo-bananaowo-pomarańczowych (MBP) średnio 7,43 log jtk/g, w napojach bananowo-jabłkowo-brzoskwiniowych (BJBrz) i pomarańczowych było ich mniej odpowiednio o: 0,11 i 0,34 log jtk/g. Różnice w liczebności bakterii pomiędzy napojami o różnych smakach mają związek prawdopodobnie z ich istotnie różnym ph. Liczne dane wskazują, że bakterie probiotyczne są wrażliwe na niskie ph środowiska, co potwierdzają badania niniejszych napojów. Napoje MBP charakteryzujące się największą liczebnością bakterii wykazywały jednocześnie najwyższe ph (średnio 4,19) zaś napoje pomarańczowe w których bakterii 8

9 było najmniej poziom ph był najniższy (średnio 3,90), przy czym różnice pomiędzy napojami o różnych smakach miały charakter istotny. Korzystny wpływ na liczebność mikroorganizmów w napojach wykazywała serwatka. Jej dodatek do napojów zarówno w wersji kwasowej jak i podpuszczkowej spowodował istotne zwiększenie liczebności bakterii, przy czym efekt ten w większym stopniu dotyczył tej drugiej. Średnia liczba bakterii w napojach z serwatką podpuszczkową lub kwasową była większa odpowiednio o 0,54 i 0,36 jednostki logarytmicznej w porównaniu z napojami bez udziału tego komponentu. Warto zauważyć, że podobnie jak w przypadku wariantu smakowego, różnicom w liczebności bakterii pomiędzy napojami towarzyszyły istotne różnice w ich ph. Napoje bez udziału serwatki cechowały się najniższym ph średnio 3,81, zaś w napojach z serwatką kwasową lub podpuszczkową wartość tego parametru była wyższa odpowiednio o 0,39 i 0,28. Fakt, że napoje z serwatką podpuszczkową cechowały się nieco niższym ph w porównaniu z napojami z serwatką kwasową wynika z udziału kwasu cytrynowego w recepturze tych pierwszych, dodanego w celu zbilansowania kwasowości ogólnej napojów. W serwatce kwasowej główny udział w kwasowości ogólnej ma kwas mlekowy będący wynikiem fermentacji mlekowej. Stąd konieczność jego zbilansowania w napojach z serwatką podpuszczkową charakteryzującą się znikomą zawartością tego składnika. Co ciekawe pomimo że napoje z serwatką podpuszczkową cechowały się niższym ph w porównaniu z napojami z serwatką kwasową, zawierały jednocześnie więcej od nich bakterii. Świadczy to o tym, że wpływ na liczebność mikroorganizmów w napojach poza ph mają prawdopodobnie także inne czynniki obecne w serwatce podpuszczkowej. Wszystkie oceniane napoje bezpośrednio po zaszczepieniu charakteryzowały się zbliżoną liczbą drobnoustrojów na poziomie 7 log jtk/g, co wynikało z precyzyjnego dostosowania wielkości inoculum do liczebności bakterii w nim zawartych i było zgodne z przyjętym założeniem technologicznym. Powszechnym zjawiskiem jest zmniejszanie się liczebności bakterii probiotycznych podczas przechowywania produktów. Jest ono związane z obumieraniem bakterii w wyniku niekorzystnych warunków środowiskowych. Tendencję tę zaobserwowano również w napojach będących przedmiotem niniejszych badań. Jedynie do pierwszych 7 dni liczebność bakterii pozostawała na stabilnym poziomie średnio 7,80 log jtk/g, natomiast po 14, 21 i 28 dniach zmniejszała się istotnie, odpowiednio o: 0,28, 0,79 i 1,30 jednostki. Żywotność bakterii probiotycznych zależy przede wszystkim od szczepu, temperatury przechowywania oraz parametrów matrycy produktu będącego ich nośnikiem, wśród których najistotniejsze znaczenie mają: kwasowość, obecność poszczególnych kwasów organicznych i innych metabolitów, zdolność buforowa, aktywność wody, potencjał oksydoredukcyjny oraz obecność innych drobnoustrojów [Trząskowska 2013; Shori 2016]. Badania wskazują, że jednym z głównych czynników negatywnie oddziaływujących na żywotność bakterii probiotycznych w sokach owocowych jest ich wysoka kwasowość. W środowisku o ph poniżej 4,5 (typowego dla soków i napojów owocowych) znacząco wzrasta zużycie energii niezbędnej do utrzymania stałego wewnątrzkomórkowego ph, dochodzi zatem do niedoboru ATP niezbędnego do podtrzymywania podstawowych funkcji życiowych, skutkiem którego jest śmierć komórek bakterii probiotycznych [Nualkaekul i in. 2011]. Większość bakterii probiotycznych wykazuje zatem wzrost w zakresie ph 4,5-6,5, a w środowisku o ph poniżej 4 ich rozwój jest zazwyczaj całkowicie zahamowany [Rivera- Espinoza i Gallardo-Navarro 2010]. Potwierdzeniem tej tezy są wyniki badań Shukli i in. [2013], którzy stwierdzili, że podczas fermentacji napojów serwatkowo-ananasowych za pomocą Lb. acidophilus liczba bakterii zwiększała do momentu uzyskania ph około 4,2 po 15 h fermentacji, po czym pozostawała na stałym poziomie rzędu 10 8 jtk/ml, mimo obniżenia się ph do wartości 3,87 w trakcie dalszych 9 h fermentacji. Ponieważ ph napojów będących przedmiotem niniejszej pracy zawierało się w zakresie od 3,62 do 4,35 zrezygnowano z procesu ich fermentacji, zatem początkowa liczba bakterii była wynikiem ustalonego poziomu dodatku szczepionki stosowanej do produkcji. 9

10 Podstawowy skład chemiczny napojów Poziom białka w napojach istotnie zależał od ich wariantu smakowego oraz dodatku serwatki. Napoje przecierowe MBP i BJBrz charakteryzowały się wyższą odpowiednio o 44 i 33% średnią zawartością białka w porównaniu z napojami pomarańczowymi, które wytworzono w oparciu o zagęszczony sok pomarańczowy. Przeciery są zazwyczaj bogatszym źródłem składników odżywczych niż soki, gdyż w toku ich produkcji nie stosuje się procesów filtracji i klarowania, w trakcie których oddziela się nierozpuszczalne części owoców i warzyw bogate w błonnik i białka. Dodatek obydwu rodzajów serwatki spowodował zwiększenie ilości białka w napojach średnio o 75%, co wynikało z obecności tego składnika w serwatce kwasowej i podpuszczkowej na poziomie odpowiednio 0,75 i 0,83%. Warto zwrócić uwagę, że serwatka wniosła do składu napojów białko pełnowartościowe, o potencjalnej aktywności biologicznej. Spośród frakcji białkowych mleka to właśnie białka serwatkowe charakteryzują się najwyższą zawartością aminokwasów egzogennych [Smithers 2008]. Poziom błonnika zależał istotnie od wariantu smakowego napojów. Napoje przecierowe MBP i BJBrz zawierały 1,10 1,22% tego składnika, co stanowiło ponad pięciokrotnie więcej w porównaniu do napojów pomarańczowych i podobnie jak w przypadku białka wynikało z różnego typu surowców stosowanych do ich produkcji. Błonnik pokarmowy jako frakcja w dużej mierze nierozpuszczalna w wodzie, podobnie jak białko, jest usuwana w toku produkcji soków, podczas gdy znajduje się w częściach owoców i warzyw wchodzących w skład przecierów. Napoje w zależności od wariantu smakowego różniły się też zawartością popiołu; różnice wynikały z przyczyn podobnych do tych powodujących różnice w zawartości błonnika. Średnia ilość popiołu w napojach MBP i BJBrz wynosiła odpowiednio: 0,55 i 0,48% i była wyższa w porównaniu z napojami pomarańczowymi odpowiednio o 31 i 14%. Napoje z serwatką kwasową lub podpuszczkową zawierały średnio dwukrotnie więcej popiołu w porównaniu z napojami bez tego komponentu. Wariant smakowy oraz dodatek serwatki istotnie wpłynęły na suchą masę napojów. Jednocześnie stwierdzono, że poziom tego parametru był wyższy od zawartości ekstraktu o 2 3%, co związane było z obecnością związków białkowych, błonnika oraz tłuszczu, których część znajduje się w rozproszeniu koloidalnym, tworzy emulsję lub zawiesinę i nie wpływa na ekstrakt. Podobne obserwacje poczynili Sakhale i in. [2012] oraz Shukla i in. [2013], którzy wykazali, że poziom suchej masy w napojach serwatkowo-owocowych był wyższy odpowiednio o 4 i 0,6% w porównaniu do zawartości ekstraktu. Profil węglowodanów We wszystkich typach napojów sacharoza była cukrem dominującym, co wynikało głównie z jej użycia do zbilansowania ekstraktu napojów. Napoje pomarańczowe i MBP zawierały więcej średnio o 16% sacharozy w porównaniu z napojami BJBrz. W napojach z serwatką kwasową lub podpuszczkową poziom sacharozy był niższy o około 25% w porównaniu do napojów bez serwatki. Fakt ten wynika z udziału laktozy zawartej w serwatce w kształtowaniu ekstraktu i mniejszego w związku z tym dodatku sacharozy do napojów. Głównymi cukrami prostymi wchodzącymi w skład napojów były glukoza i fruktoza. Poziom glukozy zależał od wariantu smakowego napojów oraz dodatku serwatki. Najmniejszą ilością tego cukru (średnio 1,35%) charakteryzowały się napoje pomarańczowe, zaś w napojach MBP i BJBrz jego poziom był wyższy odpowiednio o 36 i 64%. Dodatek serwatki kwasowej wpłynął na zwiększenie zawartości glukozy w napojach średnio o 6%, podczas gdy efektu tego nie stwierdzono w przypadku zastosowania serwatki podpuszczkowej. Fakt powyższy ma prawdopodobnie związek z obecnością glukozy w serwatce kwasowej, co wynikać może z procesów rozkładu hydrolitycznego laktozy w trakcie fermentacji mlekowej jaka zachodzi podczas koagulacji kwasowej mleka [Castro i in. 2013]. Zawartość fruktozy zależała jedynie od wariantu smakowego napojów. Największą ilością tego cukru charakteryzowały się napoje BJBrz (średnio 1,61%), w napojach pomarańczowych i MBP poziom fruktozy był niższy odpowiednio o 18 i 23%. Źródłem laktozy w napojach była wyłącznie serwatka, w związku z tym nie stwierdzono jej 10

11 obecności w napojach bez udziału tego komponentu. Napoje z serwatką podpuszczkową zawierały średnio 2,13% laktozy, co było wartością większą o 16% w porównaniu z napojami z serwatką kwasową. Stosowane do produkcji napojów serwatka kwasowa i podpuszczkowa charakteryzowały się zawartością laktozy na poziomie odpowiednio 4,55 i 4,83%. Podczas składowania nie stwierdzono istotnych zmian zawartości poziomu cukrów w napojach, co świadczy o skutecznym zahamowaniu procesów fermentacyjnych, spowodowanym prawdopodobnie niską temperaturą magazynowania oraz wysoką kwasowością napojów, a także stosunkowo krótkim czasem ich przechowywania. Skład aminokwasowy W zależności od wariantu smakowego badane napoje istotnie różniły się zawartością wszystkich ocenianych aminokwasów za wyjątkiem tyrozyny. Napoje MBP były najbogatszym źródłem większości ocenianych aminokwasów, za wyjątkiem proliny i metioniny z cysteiną, których najwięcej stwierdzono w napojach pomarańczowych, oraz kwasu asparaginowego, którego najwyższy poziom wykazano w napojach BJBrz. Napoje MBP górowały szczególnie pod względem glicyny i alaniny, których średni poziom był odpowiednio 3,4 i 2,8 oraz 2,2 i 1,4 razy wyższy niż w napojach pomarańczowych oraz BJBrz. Zawartość waliny, izoleucyny, seryny, treoniny, argininy i lizyny także była największa w napojach z udziałem marchwi, a różnice w stosunku do napojów pomarańczowych i BJBrz miały zakres odpowiednio % i 16 85%. Napoje BJBrz charakteryzowały się z kolei średnio 2,4 razy i 1,5 raza większą ilością kwasu asparaginowego, odpowiednio w porównaniu z napojami pomarańczowymi i MBP. Pomimo najmniejszej zawartości większości aminokwasów, napoje pomarańczowe cechował najwyższy poziom proliny oraz aminokwasów siarkowych metioniny z cysteiną. Szczególnie duże różnice dotyczyły proliny, której poziom w tych napojach był średnio prawie 3-krotnie większy niż w napojach BJBrz oraz 1,3 raza większy w stosunku do napojów MBP. Napoje MBP cechowały się największą sumaryczną zawartością aminokwasów (średnio 773 mg/100 g), która była większa odpowiednio o 16 i 41%, w porównaniu z napojami BJBrz i pomarańczowymi. Dodatek obydwu rodzajów serwatek spowodował istotne zwiększenie ilości wszystkich ocenianych aminokwasów w napojach, przy czym z żywieniowego punktu widzenia korzystny jest fakt, że największy wzrost dotyczył grupy aminokwasów egzogennych. Zawartość waliny, leucyny, izoleucyny, treoniny, metioniny z cysteiną, fenyloalaniny i lizyny w napojach z serwatką kwasową lub podpuszczkową była około 2 4 krotnie większa niż w napojach bez serwatki. Warto także zauważyć, że napoje z serwatką podpuszczkową zawierały od 8 do 42% więcej powyższych aminokwasów egzogennych oraz alaniny, proliny, seryny i argininy w porównaniu z napojami z serwatką kwasową. Poziom poszczególnych aminokwasów znalazł odbicie w sumarycznej zawartości tych związków, która w napojach z serwatką kwasową lub podpuszczkową była około 2-krotnie większa niż w napojach z grupy kontrolnej. Większa zawartość aminokwasów w napojach z serwatką wynikała nie tylko z większej ogólnej ilości białka, lecz także związana była z większą wartością biologiczną tego składnika w porównaniu z białkiem napojów bez serwatki. Dodatek serwatki korzystnie wpłynął na wartość odżywczą białka napojów. Zawartość wszystkich oznaczanych aminokwasów egzogennych była wyższa w białku napojów z serwatką kwasową lub podpuszczkową w porównaniu z napojami bez jej udziału, wyjątkiem był jedynie napój pomarańczowy z serwatką kwasową w którego białku poziom metioniny z cysteiną był nieznacznie mniejszy niż w białku napoju bez serwatki, jednak przekraczał wartości określone dla białka wzorcowego wg FAO/WHO [1991] oraz FAO/WHO/UNU [2007]. Białko napojów z serwatką podpuszczkową charakteryzowało się większą zawartością wszystkich oznaczanych aminokwasów egzogennych w porównaniu z białkiem napojów z serwatką kwasową. Większa zawartość aminokwasów egzogennych w białku serwatki podpuszczkowej 11

12 spowodowała, że we wszystkich napojach z jej udziałem wartość parametru CS (chemicznego wskaźnika jakości białka) dla białka przekraczała 100%, co pozytywnie wpłynęło na jego wartość odżywczą. W wyniku dodatku serwatki kwasowej efekt białka pełnowartościowego uzyskano jedynie w napojach pomarańczowych, natomiast w napojach MBP i BJBrz z tym typem serwatki aminokwasami ograniczającymi pozostały metionina z cysteiną, jednakże wskaźnik CS ich białka wzrósł z poziomu odpowiednio 46 i 50%, do wartości 86 i 96%. Składniki mineralne Zawartość składników mineralnych istotnie zależała od wariantu smakowego jak również dodatku serwatki do napojów. Obydwa napoje przecierowe były bogatszym źródłem większości oznaczanych składników mineralnych niż napoje pomarańczowe. Średnia zawartość wapnia, magnezu oraz żelaza była na podobnym poziomie w napojach MBP i BJBrz i jednocześnie większa w stosunku do napojów pomarańczowych odpowiednio o 5, 18 i 11%. Napoje BJBrz cechowały się największą średnią zawartością potasu i miedzi odpowiednio 1478 i 0,200 mg/kg, podczas gdy w napojach MBP oraz pomarańczowych poziom tych minerałów był niższy odpowiednio o 6 i 32% oraz 11 i 51%. Napoje MBP zawierały najwięcej sodu, cynku i fosforu, a ilość tych pierwiastków w napojach pomarańczowych oraz BJBrz była mniejsza odpowiednio o 27, 23 i 7% oraz 31, 10 i 6%. W napojach z udziałem marchwi jako jedynych stwierdzono ponadto obecność manganu, którego poziom wynosił średnio 0,331 mg/kg. Dodatek obydwu typów serwatki znacząco zwiększył zawartość ocenianych składników mineralnych w napojach za wyjątkiem żelaza, miedzi i manganu, przy czym efekt ten w większym stopniu dotyczył serwatki kwasowej niż podpuszczkowej. Obydwie oceniane serwatki były bogatym źródłem głównie makroelementów takich jak wapń, fosfor i potas, jednakże poziom wszystkich ocenianych pierwiastków za wyjątkiem żelaza był większy w serwatce kwasowej. Średnia zawartość wapnia i fosforu w napojach z serwatką kwasową wynosiła odpowiednio 523,76 i 421,88 mg/kg i była 2,4 i 4,2 razy większa niż w napojach z grupy kontrolnej, podczas gdy analogiczna relacja dotycząca serwatki podpuszczkowej wyniosła 1,3 i 2,8. Ze względu na stosunkowo dużą naturalną zawartość sodu w mleku, gdzie pełni on funkcję regulatora ciśnienia osmotycznego, a z którego przechodzi on w większości do serwatki, poziom tego pierwiastka w napojach z jej udziałem był od 4 do 5 razy większy w porównaniu z napojami z grupy kontrolnej. Na uwagę zasługuje również zwiększenie ilości magnezu, potasu i cynku, których średnia zawartość w napojach z serwatką kwasową lub podpuszczkową była większa odpowiednio o 61, 67 i 71% oraz 36, 57 i 25% w porównaniu do napojów bez serwatki. Kwasowość ogólna i zawartość wybranych kwasów organicznych Kwasowość ogólna napojów były zróżnicowane w zależności od ich wariantu smakowego, co związane było odmienną kwasowością soków i przecierów owocowych użytych do ich produkcji. Przyjęte w niniejszej pracy założenia normalizacyjne uwzględniały jedynie normalizację kwasowości w obrębie poszczególnych wariantów smakowych napojów (a nie pomiędzy nimi), w celu zniwelowania różnic pomiędzy napojami związanych z obecnością kwasu mlekowego zawartego głównie w serwatce kwasowej. Z tego względu nie stwierdzono wpływu dodatku serwatki na kwasowość ogólną napojów. Największą kwasowością charakteryzowały się napoje pomarańczowe średnio 0,55 g/100g. W napojach MBP i BJBrz wartość tego parametru była mniejsza odpowiednio o 27 i 18%, co wynikało z obecności w ich składzie przecierów z marchwi i banana, których kwasowość była znacznie mniejsza w porównaniu z odtworzonym z koncentratu sokiem pomarańczowym. Główny udział w kształtowaniu kwasowości ogólnej napojów będących przedmiotem niniejszej pracy miały kwasy cytrynowy i jabłkowy, a w napojach z serwatką kwasową także kwas 12

13 L(+)-mlekowy. Źródłem kwasu cytrynowego w napojach były użyte do ich produkcji komponenty owocowe, ponadto w napojach bez serwatki i z serwatką podpuszczkową kwas ten dodawano w celu kompensacji kwasu mlekowego obecnego w napojach z serwatką kwasową. Stąd zawartość kwasu cytrynowego w napojach zależała zarówno od ich wariantu smakowego jak i dodatku serwatki. Zawartość kwasu cytrynowego w napojach pomarańczowych wynosiła średnio 0,38 g/100g, i było to ponad dwukrotnie więcej niż w napojach BJBrz i o 55% więcej niż w napojach MBP. Napoje bez serwatki oraz z serwatką podpuszczkową charakteryzowały się ponad dwukrotnie wyższym średnim poziomem kwasu cytrynowego w porównaniu z napojami z serwatką kwasową, w których jak wyżej wspomniano źródłem tego kwasu były wyłącznie soki i przeciery owocowe. Źródłem kwasu jabłkowego były wyłącznie soki i przeciery owocowe, stąd poziom tego związku zależał wyłącznie od wariantu smakowego napojów. Napoje BJBrz zawierały średnio 0,18 g/100 g kwasu jabłkowego co było ponad dwukrotnie większą wartością w porównaniu z napojami pomarańczowymi i MBP. Jednakże nawet w napojach BJBrz kwas jabłkowy nie miał charakteru dominującego, co wynikało z udziału kwasu mlekowego w napojach z serwatką kwasową oraz stosowanego do jego kompensacji kwasu cytrynowego w napojach bez serwatki i z serwatką podpuszczkową. Źródłem kwasu mlekowego w napojach była przede wszystkim serwatka kwasowa (zawierająca 0,45 g/100g formy L(+) tego kwasu), o czym świadczy brak obecności tego związku w napojach bez serwatki oraz znikome jego ilości w napojach z serwatką podpuszczkową. Napoje z serwatką kwasową zawierały średnio 0,2 g/100 g kwasu L(+) mlekowego, w żadnym z napojów nie stwierdzono natomiast obecności formy D(-). Aktywność przeciwutleniająca i zawartość polifenoli ogółem Zdecydowanie największe różnice we właściwościach przeciwutleniających napojów wystąpiły w zależności od ich wariantu smakowego, co jest zrozumiałe gdy weźmie się pod uwagę zróżnicowanie w poziomie związków o działaniu antyoksydacyjnym w obrębie różnych gatunków owoców i warzyw. Napoje pomarańczowe i MBP cechowała podobna aktywność przeciwutleniająca wobec rodnika DPPH (średnio odpowiednio 7,78 i 7,89 µmol TE/ g), podczas gdy w napojach BJBrz wartość tego parametru była mniejsza o 14% i wyniosła średnio 6,71 µmol TE/ g. Dodatek serwatki kwasowej lub podpuszczkowej spowodował zmniejszenie średniej zdolności neutralizacji rodnika DPPH odpowiednio o 3 i 5%, natomiast podczas przechowywania poziom powyższego parametru obniżył się średnio o 4%. Napoje pomarańczowe były jedynymi, w których dodatek obydwu rodzajów serwatek spowodował istotne zmniejszenie się średniej aktywności przeciwutleniającej podczas przechowywania mierzonej metodą DPPH. Wynikało to z obniżenia się wartości analizowanego parametru podczas przechowywania tych napojów z serwatką kwasową lub podpuszczkową odpowiednio o 9 i 16%, podczas gdy w napojach z grupy kontrolnej pozostawała ona na niezmienionym poziomie. W napojach MBP i BJBrz nie stwierdzono istotnych zmian zdolności neutralizowania rodnika DPPH podczas przechowywania. Podobnie jak w metodzie z DPPH najniższą aktywnością antyoksydacyjną mierzoną jako zdolność redukcji jonów żelaza (FRAP) cechowały się napoje BJBrz średnio 3,23 µmol Fe 2+ /g, jednakże różnice w porównaniu z napojami pozostałych wariantów smakowych były bardziej znaczące w napojach pomarańczowych i MBP wartość tego parametru była większa odpowiednio 2,1 i 1,8-krotnie. Wyniki uzyskane za pomocą metody FRAP potwierdziły negatywny wpływ serwatki oraz czasu przechowywania na aktywność przeciwutleniającą napojów. Średnia zdolność do redukcji jonów żelaza przez napoje z serwatką kwasową lub podpuszczkową była mniejsza odpowiednio o 4 i 8% w porównaniu z napojami bez udziału tego składnika. W wyniku przechowywania stwierdzono obniżenie się wartości tego parametru średnio o 8%. 13

14 Największą zawartością polifenoli ogółem charakteryzowały się napoje pomarańczowe (średnio 58,39 mg (+)-katechiny/100 g), natomiast ilość tych związków w napojach MBP i BJBrz była mniejsza odpowiednio o 23 i 39%. Podczas przechowywania stwierdzono zmniejszenie się poziomu polifenoli ogółem w napojach średnio o 3%, największy zakres zmian tego parametru dotyczył napojów pomarańczowych z serwatką podpuszczkową i wynosił 6%. Dodatek serwatki nie wpłynął na poziom polifenoli ogółem. W zależności od wariantu smakowego badane napoje znacząco różniły się zawartością kwasu askorbinowego. Zdecydowanie najwięcej kwasu askorbinowego stwierdzono w napojach pomarańczowych, które zawierały go średnio 18,81 mg/100 g, przy czym była to wartość ponad 3- krotnie większa niż w napojach MBP i aż 8-krotnie większa w porównaniu z napojami BJBrz. Sugeruje to jednoznacznie, że głównym źródłem kwasu askorbinowego w napojach był sok pomarańczowy. W wyniku dodatku obydwu rodzajów serwatek stwierdzono obniżenie się poziomu kwasu askorbionowego w napojach średnio o około 9%, natomiast podczas przechowywania jego stężenie w napojach obniżyło się średnio o 7%. Poziom wybranych polifenoli w napojach W zależności od wariantu smakowego badane napoje istotnie różniły się profilem ocenianych polifenoli. Napoje pomarańczowe były zdecydowanie najbogatszym źródłem większości tych związków. W napojach BJBrz nie wykazano natomiast obecności żadnego z ocenianych flawonoidów (myrycetyny, kemferolu, naringeniny) jak również kwasu protokatechinowego. Świadczy to o tym, że głównym źródłem tych związków w napojach był prawdopodobnie sok pomarańczowy, który nie wchodził w skład napoju BJBrz. W napojach zawierających sok pomarańczowy dominowały kwasy galusowy i ferulowy a także myrycetyna i naringenina. Poziom tych polifenoli w napojach pomarańczowych był jednocześnie od 1,6 do 4 razy większy niż w napojach MBP. Napoje BJBrz choć były najuboższym źródłem większości ocenianych polifenoli zawierały zdecydowanie najwięcej ze wszystkich napojów kwasu kawowego, była to wartość odpowiednio 3,8 i 11,5 razy większa niż w napojach MBP i pomarańczowych. Obok kwasu kawowego, w napojach BJBrz wyróżnia się jeszcze zawartość kwasu ferulowego. Choć jego ilość w tych produktach była mniejsza niż w napojach pomarańczowych i MBP, to ze względu na niewielki poziom pozostałych polifenoli miała znaczenie w kształtowaniu ogólnej puli tej grupy związków. Pomimo że polifenole są związkami typowymi dla surowców roślinnych, dodatek serwatki istotnie wpłynął na ich poziom w napojach za wyjątkiem kwasu protokatechinowego oraz naringeniny. Napoje z serwatką zawierały przeważnie mniej polifenoli niż napoje z grupy kontrolnej, co prawdopodobnie wynikało z reakcji tych związków z białkami obecnymi w serwatce. Efekt ten w większym stopniu dotyczył serwatki podpuszczkowej niż kwasowej; ponadto w przypadku wybranych polifenoli był zależny od wariantu smakowego napoju, o czym świadczą istotne interakcje oddziaływania badanych czynników dotyczące poziomu kwasów galusowego i kawowego oraz kemferolu. Ocena sensoryczna Wszystkie oceniane metodą 5-punktową wyróżniki jakości sensorycznej napojów istotnie zależały od dodatku serwatki. W przypadku wariantu smakowego oraz czasu przechowywania istotny wpływ tych czynników także dotyczył wszystkich wyróżników za wyjątkiem odpowiednio: zapachu oraz konsystencji. Najwyżej oceniono barwę napojów pomarańczowych (średnio 4,84 pkt), wartość tego wyróżnika w napojach MBP i BJBrz była niższa odpowiednio o 0,16 i 0,21 pkt. Dodatek serwatki spowodował istotne obniżenie ocen za barwę. Napoje z serwatką kwasową lub podpuszczkową 14

15 oceniono niżej odpowiednio o 0,23 i 0,27 pkt w porównaniu z napojami bez udziału tego komponentu, które uzyskały notę średnio 4,89 pkt. Podczas przechowywania barwa napojów systematycznie się pogarszała, w pierwszym dniu napoje oceniono na notę średnio 4,85, natomiast po 14 i 28 dniach obniżyła się ona odpowiednio o 0,11 i 0,20 pkt, przy czym różnice pomiędzy ocenami w poszczególnych dniach były istotne. Obecność osadów i zawiesin w różnym stopniu wpływała na wyniki oceny napojów. Wyróżnik ten najniżej oceniono w napojach pomarańczowych (średnio 4,30 pkt), podczas gdy napoje MBP i BJBrz uzyskały noty wyższe odpowiednio o 0,36 i 0,38 pkt. Większa akceptacja przez oceniających osadów i zawiesin w obydwu napojach przecierowych MBP i BJBrz była prawdopodobnie przyczyną ich lepszej oceny w porównaniu z napojami pomarańczowymi. Dodatek serwatki do napojów spowodował zwiększenie ilości osadów i zawiesin oraz pogorszenie ocen za ten wyróżnik, przy czym w większym stopniu efekt ten dotyczył serwatki podpuszczkowej niż kwasowej. Wraz z upływem czasu przechowywania zwiększała się ilość osadów i zawiesin, w wyniku której średnia nota z początkowej wartości 4,68 pkt obniżyła się po 14 i 28 dniach odpowiednio o 0,12 i 0,27 pkt. Zapach napojów bez serwatki oceniono na notę bliską maksymalnej (średnio 4,93 pkt), dodatek serwatki kwasowej jak i podpuszczkowej spowodował istotne obniżenie średnich ocen za ten wyróżnik odpowiednio o 0,34 i 0,44 pkt. Wraz z upływem czasu przechowywania następowało systematyczne pogorszenie zapachu napojów, skutkiem którego początkowa średnia nota 4,82 pkt zmniejszyła się po 14 i 28 dniach przechowywania odpowiednio o 0,16 i 0,30 pkt. Konsystencja napojów istotnie zależała od wariantu smakowego oraz dodatku serwatki. Napoje przecierowe MBP i BJBrz charakteryzujące się bardziej gęstą i lepką konsystencją uzyskiwały średnie noty wyższe odpowiednio o 0,18 i 0,15 pkt za ten wyróżnik jakości w porównaniu z napojami pomarańczowymi, które oceniono średnio na 4,65 pkt. We wszystkich napojach serwatka podpuszczkowa wpłynęła na poprawę konsystencji napoje z jej udziałem uzyskały notę średnio 4,88 pkt, podczas gdy w napojach bez serwatki oraz z serwatką kwasową wyróżnik ten oceniono niżej odpowiednio o 0,22 i 0,16 pkt. Smak napojów istotnie zależał od ich wariantu smakowego, dodatku serwatki oraz czasu przechowywania. Średnia ocena smaku napojów pomarańczowych, MBP i BJBrz wyniosła odpowiednio 4,58, 4,52 i 4,47 pkt, przy czym istotne różnice stwierdzono jednie pomiędzy pierwszą i ostatnią wartością. Dodatek serwatki spowodował pogorszenie smaku napojów, przy czym efekt ten w znacznie większym stopniu dotyczył serwatki podpuszczkowej niż kwasowej. Średnie oceny smaku napojów z serwatką podpuszczkową lub kwasową były niższe odpowiednio o 0,76 i 0,43 pkt w porównaniu z napojami bez jej udziału, w których parametr ten oceniono na 4,92 pkt. Przechowywanie napojów negatywnie wpłynęło na ich smak. Bezpośrednio po produkcji smak napojów oceniono średnio na 4,76 pkt, po czym w 14 i 28 dniu następowało istotne obniżenie ocen za ten wyróżnik o wartość odpowiednio 0,27 i 0,55 pkt. Napoje pomarańczowe i MBP charakteryzowały się wyższą średnio o 0,1 pkt oceną ogólną w porównaniu do napojów BJBrz, przy czym różnice te miały charakter istotny. Dodatek serwatki spowodował, podobnie jak w przypadku większości omawianych wyżej wyróżników, istotne obniżenie oceny ogólnej napojów. Ocena ogólna napojów bez serwatki wynosiła średnio 4,87 pkt, podczas gdy w produktach z serwatką kwasową lub podpuszczkową przyjmowała wartości niższe odpowiednio o 0,29 i 0,44 pkt. Obniżenie wyników oceny ogólnej napojów wraz z upływem czasu przechowywania także jest zrozumiałe, jeśli weźmie się pod uwagę zmiany, które zaobserwowano pod wpływem tego czynnika w obrębie analizowanych wyróżników jakości sensorycznej. Badane czynniki miały wpływ na intensywność wszystkich deskryptorów jakości sensorycznej ocenianych metodą profilową, za wyjątkiem smaku charakterystycznego owocowego, który nie zależał od wariantu smakowego napojów. Wykazano, że we wszystkich napojach dominujące znaczenie miały zapachy owocowy oraz orzeźwiający, ponadto w obydwu rodzajach 15

16 napojów z serwatką wyraźnie wyczuwalny był zapach serwatkowy. Napoje MBP i BJBrz charakteryzowały się średnio o 0,18 pkt większą intensywnością zapachu owocowego w porównaniu z napojami pomarańczowymi. Intensywność zapachu owocowego najwyżej oceniono w napojach bez udziału serwatki (średnio 9,56 pkt), napoje z serwatką kwasową lub podpuszczkową uzyskały noty niższe odpowiednio o 1,15 i 1,50 pkt. W wyniku 28-dniowego przechowywania intensywność zapachu owocowego w napojach obniżyła się średnio o 0,50 pkt. Zapach orzeźwiający w napojach pomarańczowych miał istotnie większe znaczenie w kształtowaniu profilu smakowego w porównaniu z napojami MBP i BJBrz. Średnie oceny intensywności tego wyróżnika w powyższych napojach wyniosły odpowiednio 7,41, 5,42 i 5,51 pkt. Dodatek serwatki kwasowej nie wpłynął istotnie na poziom zapachu orzeźwiającego, podczas gdy w napojach z serwatką podpuszczkową jego intensywność była mniejsza średnio o 1,70 i 1,82 pkt w porównaniu z napojami z serwatką kwasową i napojami z grupy kontrolnej. Zapach serwatkowy był wyraźnie wyczuwalny w napojach z dodatkiem serwatki, natomiast nie stwierdzono jego obecności w napojach bez udziału tego składnika. Największą intensywność tego wyróżnika stwierdzono w napojach pomarańczowych, które uzyskały notę średnio 2,47 pkt, napoje MBP i BJBrz oceniono niżej odpowiednio o 0,57 i 0,29 pkt. Intensywność zapachu serwatkowego w napojach zawierających serwatkę kwasową lub podpuszczkową oceniono średnio na odpowiednio 3,01 i 3,54 pkt, przy czym wartości te istotnie się od siebie różniły. Podczas przechowywania istotnie zwiększała się intensywność zapachu serwatkowego w napojach, którą w 28. dniu oceniono średnio na 2,56 pkt. W kształtowaniu profilu smakowitości napojów decydujące znaczenie odgrywały smaki: owocowy, słodki oraz kwaśny. Smak serwatkowy był wyraźnie wyczuwalny jedynie w napojach z dodatkiem serwatki, choć i tak miał on w nich znaczenie drugorzędne. Udział smaku cierpkiego w zależności od rodzaju napojów można uznać za marginalny bądź małoznaczący. Intensywność smaku owocowego w napojach bez serwatki średnio oceniono na 9,75 pkt, pod wpływem dodatku serwatki kwasowej lub podpuszczkowej, nota ta uległa obniżeniu odpowiednio o 1,16 i 1,66 pkt. Podczas 28-dniowego przechowywania intensywność tego wyróżnika zmniejszyła się średnio o 0,55 pkt. Smak słodki był drugim pod względem intensywności smakiem w badanych napojach. Napoje MBP wykazywały o średnio o 0,2 pkt wyższą wartość tego wyróżnika w porównaniu z napojami pomarańczowymi. Najwyższą intensywnością smaku słodkiego średnio 8,39 pkt charakteryzowały się napoje bez serwatki, w napojach z serwatką kwasową i podpuszczkową wyróżnik ten oceniono niżej odpowiednio o 1,26 i 0,68 pkt. 28-dniowe przechowywanie napojów spowodowało obniżenie intensywności ich smaku słodkiego średnio o 0,34 pkt. Napoje pomarańczowe wykazywały zdecydowanie bardziej intensywny smak kwaśny (średnia nota 6,01 pkt) w porównaniu z obydwoma napojami przecierowymi MBP i BJBrz, czego obrazem była różnica pomiędzy powyższymi grupami produktów wynosząca średnio 1,30 pkt. Dodatek serwatki kwasowej lub podpuszczkowej w podobnym zakresie powodował wzrost intensywności smaku kwaśnego w napojach zawierających powyższe rodzaje serwatki parametr ten oceniono na odpowiednio 5,54 i 5,40 pkt, przy czym były to wartości wyższe średnio o 1,0 pkt w porównaniu do napojów z grupy kontrolnej (bez serwatki). Podczas 28-dniowego przechowywania stwierdzono obniżenie not dotyczących intensywności smaku kwaśnego średnio o 0,28 pkt. Pomimo jednakowego udziału serwatki we wszystkich wariantach smakowych napojów, intensywność smaku serwatkowego uzależniona była od ich wariantu smakowego. W napojach MBP wyróżnik ten oceniono najniżej średnio na notę 1,91 pkt, podczas gdy napoje pomarańczowe i BJBrz uzyskały noty wyższe odpowiednio o 0,44 i 0,30 pkt. Dodatek serwatki podpuszczkowej w większym stopniu zintensyfikował smak serwatkowy w porównaniu z serwatką kwasową, średnie różnice pomiędzy napojami zawierającymi powyższe rodzaje serwatki wyniosły 0,84 pkt. Wraz z upływem czasu 16