Masteroppgaver hos SciFood: Matkvalitet og Bærekraft

Forskningsgruppa SciFood: Matkvalitet og bærekraft  er en stor gruppe som spenner fra meieriteknologi, matkjemi, matmikrobiologi og næringsmiddelhygiene. Vi har høy faglig kompetanse og et trivelig miljø. Vi særpreges av at vi har mange prosjekter i samarbeid med industrien, men også prosjekter som går i en mer grunnleggende retning.  

Vi prøver i størst mulig grad å koble våre masterstudenter opp til pågående forskningsprosjekter. 

Aktuelle prosjekter som vi ønsker oss masterstudenter til: 

Meierifag

Celletall i geitemelk og foredling av geitemelk (GoatMilkSCC) 

I geitemelk kan høyt celletall være et problem både mht dyrehelse men også mht kvalitet på produkter laget av geitemelk. I prosjektet GoatMilkSCC kan du arbeide med alt fra karakterisering av celler (immunologi) i samarbeid med VET (f. amanuensis Preben Boysen), karakterisering av mikrobiota (F. amanuensis Davide Porcellato) samt proteiner, enzymer og mineraler (Forsker Tove Devold) i geitemelk til å utvikle nye produkter som yoghurt og ost av geitemelk (PhD stipendiat Beate Bjørgan, Professor Siv Skeie).   

Clostridier i melk og ost (CloBio) 

Sporedannende bakterier kan utgjøre et vesentlig kvalitetsproblem i meieriprodukter ettersom de kan overleve varmebehandling. Samtidig vet vi at Clostridier er nødvendige for god tarmhelse. Vi ønsker å lære mer om hvilke Clostridier som finnes i melk og melkeprodukter og hvordan de påvirker produktkvalitet. I prosjektet CloBio kan du studere vekst av ulike klostridier i melk og melkeprodukter. Du kan arbeide med grunnleggende studier av klostridienes vekst og germinering i samarbeid med VET (F. amanuensis Marina Aspholm), gjøre mikrobiota analyser (F. amanuensis Davide Porcellato) eller yste ost (Professor Siv Skeie/F. amanuensis Davide Porcellato). 

Psykrotrofiske bakterier i melkekjeden og effekten på matkvaliteten  

Pseudomonas og Bacillus er to av de mest tallrike bakteriene som finnes i rå melk. Ved tilstedeværelse i melken kan noen av disse bakteriene vokse under kjølelagringen. Dette kan påvirke melkekvaliteten, samt holdbarheten til meieriproduktene. Resultatet er en økning av matsvinn langs hele produksjons- og konsumkjeden. I dette prosjektet vil studenten bruke noen av de nyeste teknikkene for å identifisere psykotrope bakterier i rå melk, og studere hvilken innvirkning disse bakteriene har på matkvaliteten før og etter prosessering (F. amanuensis Davide Porcellato). 

Mekanismer for dannelse av biofilm i meieriutstyr

Dannelse av biofilm i prosessutstyr er en utfordring i matindustrien, og kan påvirke kvalitet og matsikkerheten til ferdigvarene. I meieriindustrien kan dannelse av biofilm og mikrobiell kontaminering forekomme på mange ulike steder i melkebehandlingsprosessen. I denne masteroppgaven kan du studere mekanismene for dannelse av biofilm for noen av de mest problematiske bakteriene i meieriutstyr og hvordan dette påvirker kvalitet og mikrobiota i meieriprodukter. I denne masteroppgaven kan du også jobbe med analyser av mikrobiota eller du kan teste ulike metoder for å forebygge fremvekst av biofilm. Kontaktperson F. amanuensis Davide Porcellato, Postdoktor Vinicius da Silva Duarte.

Plantemat

Fermentering av plantebaserte råvarer 

Oppgaven vil bli knyttet til «Simba»-prosjektet, som er et EU-prosjekt som studerer betydning av mikrobiomer i bærekraftig matproduksjon. Aktuelle råvarer er belgvekster (Faba-bønner og erter) og havre. Generelt anbefales det et økt inntak av plantebasert mat i dagens samfunn. Belgvekster er en god proteinkilde og har potensiale til å erstatte noe av dagens høye inntak av animalsk protein. Dessverre inneholder belgvekster også noen uønskede komponenter, såkalte antinæringsfaktorer. Kan fermentering fjerne antinæringsfaktorer til stede i belgvekster? Ulike melkesyrebakterier vil bli valgt ut til fermenteringsstudiene.  Mikrobiologiske og kjemiske analyser vil bli utført for å følge endringene under fermenteringen. Kontaktperson Hilde Østlie/Tove Devold/Davide Porcellato. 

Mikrobiotastudier av surdeig 

I dag er surdeigsfermentering veldig populært. Her vil vi samler inn en rekke ulike surdeiger og undersøker mikrobiotaen i disse. Man skal undersøke mikrobielle samfunn til stede, samt isolere, identifisere og karakterisere mikroorganismer i en eller flere surdeiger. Både tradisjonelle dyrkingsbaserte metoder og nyere ikke-dyrkingsbaserte metoder som mikrobiotaanalyser vil bli benyttet. Kontaktperson: Hilde Østlie/Davide Porcellato. 

Bruk av melkesyrebakterier og propionsyrebakterier for å hemme muggvekst i brød

Muggvekst i bakverk er et problem som fører til høyt matsvinn. Trendene på markedet i dag peker også mot mindre prosessering og mat fri for tilsetningsstoffer, samtidig som forbruker krever høy kvalitet og lang holdbarhet. Innen industriell baking representerer mugghemmende bakteriekulturer et interessant alternativ til kjemiske konserveringsmidler. Baking med surdeig er en gammel tradisjon, og kunnskapen om lengre holdbarhet på brød bakt med surdeig har lenge blitt observert. Vekst og metabolisme av ulike melkesyrebakterier (MSB) og propionsyrebakterier (PSB) vil bli studert gjennom en surdeigsfermentering. PSB er spesielt interessante på bakgrunn av at tidligere forskning viser høy effekt av propionsyre tilsatt som kjemisk konserveringsmiddel for å hemme muggvekst. Hemmende effekt av MSB og PSB på muggvekst i surdeigsbrød vil bli undersøkt.

Reduksjon av fruktan i hvetemel

Surdeigsfermentering kan også bidra til å redusere innhold av fruktaner i hvetemel. Fruktaner er en type oligosakkarider av fruktose og som klassifiseres som “FODMAPS” (Fermentable oligo-, di-, monosaccharides and polyols) og som kan gi fordøyelsesplager. Ulike former for intoleranse mot hvete er et økende problem, og forbrukere som ikke “tåler” produkter laget av hvete og som ikke lider av cøliaki eller andre former for intoleranse mot gluten, reagerer ofte på innholdet av fruktaner. Dersom innholdet av disse stoffene kan reduseres ved hjelp av surdeigsfermentering, kan dette bidra til å lage hveteprodukter som kan tolereres av flere forbrukere. I dette prosjektet vil studenten benytte seg av ulike hvetesorter for tillaging av surdeigsstarter og måle innhold av fruktaner etter prosessering. Kontaktpersoner: Hilde Østlie/Davide Porcellato/ Tove Devold/Tora Asledottir

Fermentering av grønnsaker: Sauerkraut eller kimchi 

Fermentering er en gammel metode som opprinnelig ble benyttet for å ta være på overskuddsmat. I dag har man andre metoder for å ta vare på råvarene, men fermentering er fremdeles en veldig aktuell prosesseringsmetode. I dagens samfunn setter man stor pris på effekten fermenteringen har på smak, aroma og tekstur i et produkt, men også mulige helseeffekter fra bioaktive komponenter og inntak av levende mikroorganismer. Fermentering er i tillegg en bærekraftig prosesseringsmetode. I denne oppgaven er det tenkt å studere mikrobiotaen i sauerkraut eller kimchi. Her er det tenkt at man lager sin egen sauerkraut eller kimchi. Mikrobiologiske og kjemiske analyser vil bli utført for å følge endringene under fermenteringen. Det vil skje en spontan fermentering og melkesyrebakteriefloraen vil endres. Både tradisjonelle dyrkingsbaserte metoder og nyere ikke-dyrkingsbaserte metoder som mikrobiotaanalyser vil bli benyttet. Det vil bli utført kromatografiske analyser (HPLC, HSGC) for å se på hvilke metabolitter som produseres. Man kan også isolere, identifisere og karakterisere melkesyrebakterier til stede i det fermenterte produktet. Kontaktperson:

Strukturelle, funksjonelle og ernæringsmessige egenskaper til belgfrukter

På grunn av belgveksters evne til å fiksere nitrogen fra luften, har disse råvarene en spesiell plass blant matplantene, samtidig som de kan lagres i lengre perioder og bidrar dermed også til matsikkerhet. Men belgvekster gjennomgår en endring i tekstur under visse lagrings- og prosesseringsforhold. Det harde skallet kan redusere vannopptaket betraktelig, noe som igjen påvirker prosesser som gelatinisering og denatureringen av proteiner. Målet med oppgaven er å finne prosesseringsbetingelser som resulterer i en optimal balanse mellom strukturelle, funksjonelle og ernæringsmessige egenskaper i utvalgte belgvekster. Kontaktpersoner:

Proteinrik plantemat- glykemisk indeks 

Et kosthold med økt innhold av plantebasert mat er regnet for å være mer bærekraftig og “sunnere” enn et kosthold baser på animalske råvarer. Interessen for slike produkter er økende, og det kommer stadig nye produkter på markedet. Slike produkter har ofte en annen sammensetning av makro- og mikronæringsstoffer enn tilsvarende animalske produkter (bl a høyere innhold av stivelse), og i og med at proteiner og andre viktige “funksjonelle komponenter” i plantemateriale har andre egenskaper så må både resepter, bruk av tilsetningsstoffer og prosesser tilpasset dette. Enkelte produksjonsprosesser som benyttes til plantemat kan bidra til å gjøre innholdet av stivelse lett tilgjengelig for nedbryting og absorpsjon under fordøyelse og gi en rask blodsukkerstigning (høy glykemisk index, GI), noe som ikke er ønskelig. I denne oppgaven skal det benyttes en velkjent in vitro metode for å måle GI i utvalgte planteprodukter på det norske markedet eller fra tidligere prosjekter på KBM. Kontaktpersoner:

Hygiene/antibiotikaresistens

Antibiotic resistance in the food chain

The proliferation of bacterial strains that are multiresistant to antibiotics is a serious problem in many parts of the world. In Norway we have to date a favorable situation with low levels of multidrug-resistant bacteria. However, we see an increase especially regarding ESBL-producing bacteria. There are studies on ESBL-producing bacteria in hospital patients and in animals, but the presence of ESBL-producing bacteria in the environment is less studied. To study the prevalence of ESBL-producing bacteria and the types of ESBL genes in the environment will give us more insight into their origins, and how these genes can spread to animals, foods and humans. Moreover, we can investigate whether there are similarities between ESBL-types in the environment, animals and patients (OneHealth perspective). The Master's thesis will examine environmental samples for possible occurrence of ESBL-encoding genes, but also other resistance markers coding for carbapenem-resistance, colistin-resistance, Metal- and Biocide- resistance, efflux-pumps etc… then characterize these using sequencing technologies, as well as look at the similarities/differences with findings from animals and patients. Contact:

Antibiotikaresistente bakterier fra miljøet 

Antibiotikaresistens i næringskjeden. Spredning av bakteriestammer som er multiresistente mot antibiotika er et alvorlig problem i mange deler av verden. I Norge har vi hittil en gunstig situasjon med lave nivåer av multiresistente bakterier. Imidlertid ser vi en økning spesielt når det gjelder ESBL-produserende bakterier. Masteroppgaven vil undersøke miljøprøver for multiresistente humanpatogene bakterier.  Kontakt: 

Regulering av narasinresistensmekanismen i (vancomycinresistente) Enterococcus faecium  

Målet med dette prosjektet er å bestemme hvilke komponenter i narR / narAB-kassetten som kreves for motstand og å bestemme om narasin direkte samhandler med NarR og aktiverer transkripsjon av narAB. Erfaring med molekylærbiologisk laboratoriearbeid er nødvendig. Prosjektet er i samarbeid med Universitetet i Oslo - studenten skal jobbe i Oslo.  Kontakt: 

Risikovurderingt av nanoplatikk-partikler blandet med bakterier 

Dette prosjektet er en del av et stort HORIZON 2020 EU prosjekt, PlasticFate (Plast - skjebne og effekter i menneskekroppen), som tar sikte på å forbedre vår nåværende forståelse av virkningen av mikro- og nano- plast (MP/NP). Erfaring med molekylærbiologisk laboratoriearbeid er nødvendig. Dette er et eksternt prosjekt med Statens arbeidsmiljøinstitutt (Oslo), og de vil bare vurdere 60 studiepoengs masterstudenter. Studenten skal jobbe i Oslo. Kontakt: 

Nofima, Sensory & Consumer Science 

Hvordan få husholdninger til å kaste mindre mat, spise sunnere og resirkulere flere matemballasjer?   

Kan enkle grep i husholdninger gi mer bærekraftig atferd? Er tiltak for mindre matsvinn kompatible med bedre kosthold, og omvendt? Hvilke forbrukergrupper best klarer å endre atferd? Hvordan måle slike effekter på en enkel og pålitelig måte? Disse spørsmål vil undersøkes med diverse intervensjonsstudier i husholdninger, i tilknytning Sustainable Eaters prosjektet ledet av Nofima og finansiert ved Norges Forskningsråd. Nøkkelord er forbruker, matvalg, matsvinn, atferdsendring og bærekraft. Kontakt:

Bruk av biometri (“Face Reading») for å bedre forstå forbrukeres spisevaner og hvordan produktet oppfattes (liking, metthet) 

En bedre forståelse av hvordan den sensoriske oppfatningen (smak, tekstur), spisevaner (hvor fort man spiser, antall biter, tygging, osv.) og preferanser er relatert til spesifikke egenskaper i produktet (tekstur, smak, komposisjon) og metthetsfølelse kan bidra til å forhindre overspising og fremme sunnere spisevaner. Formålet med denne masteroppgaven er å se på bruken av «Face Reading» som et verktøy for å bedre forstå spisevaner og preferanser for produkter med forskjellig oppbygninger, med hensikten om å forhindre overspising (f. eks brød med forskjellige tekstursammensetninger). Det vil bli brukt metoder som sensorisk analyse med trent panel, forbrukertester og videofilming av ansikter for å måle ansiktsuttrykk. «Face Reading» vil bli brukt for å måle ansiktsuttrykk relatert til forbrukerens følelser (glad, trist, sint, overrasket, redd og forferdet) samt for å analysere spisevaner (forbruker tar en bit, eller en slurk med vann, tygging og antall tygg). Disse målingene vil så bli sett i korrelasjon med målinger av liking, metthet og sensoriske beskrivelser av de samme produktene. I denne masteroppgaven vil studenten lære «state-of-the-art» biometriteknologi («Face Reading») med utgangspunkt i sensorikk- og forbrukervitenskap. Studenten vil få muligheten til å være med å planlegge, gjennomføre og analysere de forskjellige eksperimentene for å utforske potensialet av biometrimålinger innenfor sensorikk- og forbrukervitenskap. Kontakter: Paula Varela-Tomasco (Nofima, Professor at NMBU) paula.varela.tomasco@nofima.no; Mads Erling Pedersen (Nofima) mads.erling.pedersen@nofima.no. 

Samarbeid med industrien 

Vi samarbeider med flere store aktører i næringsmiddelindustrien slik som TINE, Q-meieriene, Rørosmeieriet og Orkla. Noen av disses oppgaver er presentert under med aktuell veileder fra KBM.  

TINE

TINE jobber til enhver tid i flere samarbeidsprosjekter med NMBU. Mange av prosjektene er relatert til viktige utviklingsoppgaver for TINE, både utvikling av nye ingredienser, nye prosesser og implementering av disse. I tilknytning til disse prosjektene dukker det opp avgrensede tema som kan egne seg inn i en mastergradsoppgave:

TINE: Overflatevekst på Kittmodnet ost 

I dette prosjektet vil studenten utforske effekten av forskjellige produksjonstrinn, samt lagringsforhold på et av de mest komplekse bakteriesamfunnene som finnes i ost. Kittostens overflate er en levende samkultur av kjente og ukjente bakterier, og stabiliteten er påvirket av de teknologiske trinnene (som saltkonsentrasjon, pH, temperatur under lagring, emballasjetype osv.). I løpet av forskningsperioden vil vi skaffe ny kunnskap om dette unike bakteriesamfunnet muligens kan påvirkes, og forbedre ostekvaliteten. Kontakt:

TINE: Hvordan prosessering påvirker helseeffekten av melk og plantedrikker?

Det er kamp om plassen i kjølehylla i butikk, og flere produkter blir behandlet med tanke på oppbevaring og lagring i romtemperatur. Prosesseringen av melka for å øke holdbarheten kan potensielt kan påvirke helseeffekten (redusere tilgjengelighet av essensielle aminosyrer og andre næringsstoffer, dannelse av uønskede
komponenter gjennom kryssbindinger mellom protein og laktose). Hvordan påvirker ulike teknikker for forlenget holdbarhet helseeffekten av melk og plantebaserte drikker? (Kirsti W. Brønner (TINE)/ Tove G. Devold (KBM)).

TINE: Hva betyr mengden laktose i yoghurt?

Er laktosen viktig for yoghurtens sensoriske og reologiske egenskaper? Kan laktose brukes som ingrediens til å styre yoghurtens tekstur? Laktose har det siste tiåret blitt til en overskuddskomponent i meieriindustrien og industrien jobber kontinuerlig med å finne nye anvendelsområder. Hva om anrikningen av yoghurtens tørrstoff gjennomføres med
ferskt melkeproteinkonsentrat framfor pulver? Hvilke endringer fører det til? Her er det grunnlag for mer enn en oppgave!
(Camilla Jørgensen (TINE)/ Tove Devold (KBM))

TINE: Hvordan styre kvaliteten til melkepulver?

Melkepulver er en viktig ingrediens i mange næringsmiddelprodukter. Hvordan påvirker melkens temperaturhistorikk og tørkeprosess pulverets egenskaper og mulige anvendelse?
Oppgaven vil omhandle tørking av pulver, karakterisering av pulverets rehydreringsegenskaper. (Even Gausemel (TINE)/Anne-Grethe Johansen (KBM/TINE))

Rørosmeieriet  

Vi har mange spennende problemstillinger som vi gjerne vil ha masteroppgaver på, spesielt er vi interessert i disse temaene: 

• Anvendelse av sur kjernemelk 
• Prosessteknologi for produksjon av Yoghurt (både med tanke på protein og fettinnhold) 
• Konsistens i smør  
• Anvendelse av myse fra syrefelte oster i nye produkter  
• Betydningen av varmebehandling av fløte på kvalitet av kjernemelk 
• Frysetørking av tettekulturen 
• Tettekultur; EPS og GABA produksjon, påvirkning i ulike produkter.  

Om du synes at noen av disse temaene kan være interessante, så kontakt Siv Skeie eller Davide Porcellato, som vil sette deg i kontakt med Rørosmeieriet for en utdypende diskusjon om de ulike oppgavene.