Ανάπτυξη νέων ελληνικών προϊόντων αρτοποιίας με 

βελτιωμένα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και μεγαλύτερη

  διάρκεια χρόνου ζωής χρησιμοποιώντας μικροοργανισμούς

 τεχνολογικού ενδιαφέροντος

Development of new Greek bakery products with improved  organoleptic characteristics

and extended shelf-life using microorganisms with technological interest

 GREENBREAD

ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ: Τ1ΕΔΚ-05339

ΚΩΔΙΚΟΣ ΠΡΑΞΗΣ ΕΝΤΑΞΗΣ (MIS): 5030749

ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΕΡΓΟΥ: 999.321,57 €

ΕΤΑΙΡΟΙ: 

ΕΛΓΟ-«ΔΗΜΗΤΡΑ» / ΙΤΑΠ & ΤΜΗΜΑ ΓΑΛΑΚΤΟΣ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ

ΕΚΕΤΑ / ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΒΙΟΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΓΠΑ / ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΠΟΙΟΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΙ ΥΓΙΕΙΝΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ELBISCO ΑΝΩΝΥΜΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΕΜΠΟΡΙΚΗ ΕΤΑΙΡΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

ΣΤΟΧΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ

1) Απομόνωση και μελέτη μικροοργανισμών από ελληνικά παραδοσιακά προζύμια,

2) Χαρακτηρισμός των τεχνολογικών χαρακτηριστικών και της αντιμυκητιακής δράσης των απομονωθέντων μικροβιακών στελεχών,

3) Αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος των μικροβίων που παρουσιάζουν έντονο τεχνολογικό ενδιαφέρον,

4) Επιλογή των μικροοργανισμών με τις επιθυμητές τεχνολογικές ιδιότητες για χρήση ως εναρκτήριες ή συμπληρωματικές καλλιέργειες,

5) Παραγωγή νέων προϊόντων αρτοποιίας με βελτιωμένα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και μεγαλύτερη διάρκεια χρόνου ζωής και

6) Εκμετάλλευση των αποτελεσμάτων με σκοπό την εμπορική εφαρμογή τους.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ 

Η μικροβιακή αλλοίωση των προϊόντων αρτοποιίας και το επακόλουθο πρόβλημα της απόρριψης αυτών προκαλούν μεγάλες οικονομικές απώλειες τόσο στη βιομηχανία αρτοποιίας όσο και στον καταναλωτή. Η προσθήκη προζυμιού κατά τη διάρκεια της ζύμωσης έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμη για τη βελτίωση της υφής, του αρώματος, της γεύσης και της θρεπτικής αξίας των αρτοσκευασμάτων. Επιπλέον, με τον τρόπο αυτόν επιβραδύνεται η φυσικοχημική υποβάθμιση και επεκτείνεται η διάρκεια του χρόνου ζωής των προϊόντων. Εκτός των φυσικοχημικών μεταβολών που επιφέρουν την ποιοτική υποβάθμιση των αρτοσκευασμάτων, η αλλοίωση μπορεί να προκληθεί, επίσης, από την ανάπτυξη μυκήτων όπου ορισμένοι μάλιστα είναι ικανοί για την παραγωγή επικίνδυνων τοξικών ουσιών (μυκοτοξίνες). Η χρήση εναρκτήριων καλλιεργειών για την Παρασκευή προζυμιού, οι οποίες παρουσιάζουν ταυτόχρονα αντιμυκητιακή δράση, αποτελεί μία αρκετά υποσχόμενη μέθοδος βιοσυντήρησης των προϊόντων αρτοποιίας. Με γνώμονα την ολοένα αυξανόμενη επιθυμία των καταναλωτών για λιγότερο επεξεργασμένα τρόφιμα, π.χ. χωρίς προσθήκη χημικών συντηρητικών, η εφαρμογή μικροοργανισμών με αντιμυκητιακή δράση ταιριάζει απόλυτα με τη σημερινή τάση για έναν πιο υγιεινό τρόπο ζωής, προσφέροντας έναν φυσικό τρόπο επέκτασης της διάρκειας του χρόνου ζωής και βελτίωσης της ασφάλειας των προϊόντων αρτοποιίας. Η προσθήκη μικροοργανισμών σε ελληνικά προϊόντα αρτοποιίας ως εναρκτήριες ή συμπληρωματικές καλλιέργειες, οι οποίες εκτός από το τεχνολογικό ενδιαφέρον της ανάπτυξης των ιδιαίτερων οργανοληπτικών χαρακτηριστικών των προϊόντων προσφέρουν προστασία έναντι της ανάπτυξης μυκήτων, δεν έχει εφαρμοστεί σε εμπορική κλίμακα. Επομένως, το αντικείμενο του έργου είναι να απομονώσει και να αξιοποιήσει τη μικροχλωρίδα ελληνικών παραδοσιακών προζυμιών για την παραγωγή νέων προϊόντων αρτοποιίας με βελτιωμένα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και μεγαλύτερη διάρκεια χρόνου ζωής, με τη βοήθεια σύγχρονων και καινοτόμων τεχνικών ανάλυσης (μεταγονιδιωματική – metagenomics, μεταμεταγραφομική – metatranscriptomics, μεταμεταβολομική – metametabolomics και αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος – Whole Genome Sequencing) και υπολογιστικών μεθόδων (βιοπληροφορική – bioinformatics). Οι νέες εναρκτήριες ή συμπληρωματικές καλλιέργειες αναμένεται να βοηθήσουν στον έλεγχο α) της αύξησης των μυκήτων και β) της διαδικασίας ανάπτυξης του αρώματος και της γεύσης. Μέσω της εφαρμογής των πολλαπλών -ομικών τεχνολογιών και της μελέτης του μεταβολικού δικτύου των μικροοργανισμών σε επίπεδο γονιδιώματος (Genome-scale Metabolic Models) θα καταστεί εφικτή η κατανόηση της επίδρασης των μικροβίων στην ανάπτυξη των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών και στην αναστολή των μυκήτων. Χρησιμοποιώντας τη γνώση αυτή θα επιλεχθούν μικροβιακά στελέχη με τα επιθυμητά τεχνολογικά χαρακτηριστικά. Πιο συγκεκριμένα, οι ερευνητικοί στόχοι του έργου συνοψίζονται ως εξής: 1) Απομόνωση και μελέτη μικροοργανισμών από ελληνικά παραδοσιακά προζύμια, 2) Χαρακτηρισμός των τεχνολογικών χαρακτηριστικών και της αντιμυκητιακής δράσης των απομονωθέντων μικροβιακών στελεχών, 3) Αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος των μικροβίων που παρουσιάζουν έντονο τεχνολογικό ενδιαφέρον, 4) Επιλογή των μικροοργανισμών με τις επιθυμητές τεχνολογικές ιδιότητες για χρήση ως εναρκτήριες ή συμπληρωματικές καλλιέργειες, 5) Παραγωγή νέων προϊόντων αρτοποιίας με βελτιωμένα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και μεγαλύτερη διάρκεια χρόνου ζωής και 6) Εκμετάλλευση των αποτελεσμάτων με σκοπό την εμπορική εφαρμογή τους.

ABSTRACT

The microbial spoilage of bakery products and the resulting problem of discarding them cause great financial losses both in the bakery industry and the consumer. The addition of sourdough during fermentation has proved to be particularly useful in improving the texture, odor, taste and nutritional value of the products. Furthermore, this approach reduces the physicochemical degradation (staling) and extends their shelf life. In addition to the physicochemical changes that cause quality product degradation, the alteration can also be due to the development of fungi, where some can produce toxic compounds(mycotoxins). The use of starter culture for the preparation of sourdough, which also has antifungal properties, is a promising method for the biopreservation of the bakery products. Given the growing consumers’ demand for less processed foods, e.g. without the addition of chemical preservatives, the application of antifungal microorganisms fits perfectly with the current trend towards a healthier lifestyle, offering a natural way to extend the shelf life and improve the safety of bakery products. The addition of microorganisms to Greek bakery products as starter or complementary culture, which offer protection against the growth of fungi, has not been applied yet on a commercial scale. Therefore, the aim of the project is to isolate and exploit the microflora of Greek traditional sourdoughs for the production of new bakery products with improved organoleptic properties and extended shelf life. This will be achieved using innovative techniques and approaches (metagenomics, metatranscriptomics, metametabolomics and Whole Genome Sequencing) as well as computational methods (bioinformatics). The new starter or complementary cultures are expected to help in controlling a) the growth of fungi and b) the process of flavor development. Through the application of multi-omics and the study of the metabolic network of microorganisms at the genome level, it will be possible to understand the effect of microbes on the development of organoleptic characteristics and the inhibition of fungi. Thus, microbial strains with the desired technological characteristics will be selected. More specific, the research objectives of the project are: 1) Study of the microorganisms isolated from Greek traditional sourdough, 2) Study of the technological and antifungal properties of the isolated microbial strains, 3) Whole Genome Sequencing of the most important technological microorganisms, 4) Selection of the most suited microbes for use as starter or complementary cultures, 5) Production of new bakery products with improved organoleptic characteristics and extended shelf life and 6) Commercial exploitation of the results.

Πίνακας 1. Σύντομη περιγραφή Παραδοτέων (Π) και Ορόσημων (Ο) του έργου