Modern Approaches in Qualitative Aspects of Foods Assessment

Předložená práce se zabývá studiem antioxidačních a radikál-zhášejících vlastností a dalších charakteristik vybraných ekologických a konvenčních potravin (vína, špaldové mouky), jako možných markerů vhodných pro jejich jednoznačnou diferenciaci. Část práce je věnována studiu stability vybraných ovocných šťáv v průběhu skladování v závislosti na různých technologických postupech. V obou případech byla ke studiu stability a antioxidačních vlastností prioritně využita kombinace metod EPR a UV/VIS spektroskopie. Kde to bylo účelné, byla využita také AAS, HPLC a elektroforéza. Statistické metody, zejména metody vícerozměrné statistiky byly aplikovány s cílem komplexně zpracovat všechna experimentální data, a také posoudit vliv produkčních a technologicko-zpracovatelských operací na antioxidační status potravin. Kvalitativní analýza slovenských a zahraničních biovín a konvenčních vín prokázala, že antioxidační vlastnosti vín jsou ovlivňovány způsobem produkce, ale i ročníkem a odrůdou. Jako nejvhodnější markery využitelné na diferenciaci slovenských vín lze na základě statistické analýzy označit parametry AAE, kTEMPOL a %RS. Úspěšnost diferenciace biovín a konvenčních vín dosáhla v případě bílých vín 100%, u červených pak 95.2%. S vysokou úspěšností byla také provedena diferenciace slovenských vín od vín zahraniční produkce. Sledované parametry špaldových mouk jsou různou měrou ovlivňovány rokem produkce, ale i původem, odrůdou, produkčním systémem a způsobem ošetření pšenice špaldy, i když tento vliv se na základě získaných údajů jeví jako málo významný. Rovněž bylo prokázáno, že druh extrakčního činidla výrazně ovlivňuje složení extraktů, včetně koncentrace polyfenolů a flavonoidů (tzv. funkčních složek). Jako nejúčinnější extrahovalo lze označit směs 50% etanol/voda. I když výsledky jednotlivých spektroskopických analýz odhalily značnou variabilitu a často nejednoznačné rozdíly mezi jednotlivými vzorky vín, resp. mouk, zjištěné rozdíly jsou dostačující pro jejich úspěšnou diferenciaci podle zvolených kritérií. Součástí práce bylo i studium vlivu změn ve výrobních postupech (aplikace dusíkové atmosféry ve vybraných částech výrobního procesu v kombinaci s využitím uzávěrů na bázi zhášečů kyslíku) na antioxidační a radikál-zhášející vlastnosti 100% ananasových šťáv s kousky ananasu a 100% pomerančových šťáv s dužinou. Výsledky prokázaly, že antioxidační aktivita šťáv se výrazně mění v závislosti na podmínkách skladování (teplota, doba skladování, světelný režim), ale je ovlivněna i regionálním původem, odrůdou nebo kvalitou použitého ovoce. Z dosažených výsledků vyplývá, že ani aplikace dusíkové atmosféry v kombinaci s aktivními obalovými materiály nemusí být schopná oxidační změny probíhající ve šťávách eliminovat, avšak u takto vyrobených šťáv lze lépe predikovat změny antioxidačních vlastností v průběhu skladování. Na základě výsledků práce lze konstatovat, že metodu EPR spektroskopie lze využít na rozlišování potravin podle způsobu produkce buď samostatně, nebo v kombinaci s UV/VIS spektroskopií s využitím metod multivariační statistiky. Kombinace těchto metod může být také použita na posouzení stability ovocných šťáv, jako účelné se ukazuje komplexní hodnocení vlastností studovaných vzorků také jinými analytickými metodami.Antioxidant properties and some other characteristics of selected organic and conventional products (wine, spelt flours) were evaluated in view of their potential utilization as markers suitable for food unambiguous differentiation according to the affiliation to production system. Beside these, study of fruit juices stability during storage in dependence on different technological procedures of juice processing was performed. In both cases, combination of dominantly EPR and UV/VIS spectroscopy but also other methods (e.g., HPLC, AAS, electrophoresis) was applied to evaluate the stability and antioxidant properties of selected samples. Statistical methods, especially methods of multivariate statistics were used to assess the influence of production and technological-processing operations on antioxidant status of foods and their selected characteristics. Qualitative analysis of Slovak and foreign organic and conventional wines proved that their antioxidant properties are influenced by production system, vintage and variety. On the basis of statistical analysis, descriptors of AAE, kTEMPOL and %RS were selected as the most powerful markers for Slovak organic and conventional wines discrimination. The discrimination of white and red organic and conventional wines possessed 100% and 95.2% correctness, respectively. High correctness of differentiation of Slovak and foreign wines was also achieved. Monitored descriptors of antioxidant activity of spelt flours varied in dependence on season, origin, variety, production system and depend also on way of spelt treatment, although this effect is not so significant. It was also confirmed that the type of extraction agent substantially affects the composition of extracts including polyphenols and flavonoids concentration, affecting thus also their antioxidant activity. Mixture of 50% ethanol/water was selected as the most promising extraction system. Although the results of individual spectroscopic assays revealed high variability and often ambiguous trends, the differences found were sufficient for successful differentiation of both wines and spelt flour samples according to the selected criteria by multivariate statistical processing of the data. Influence of changes in technological procedures of fruit juice processing (nitrogen atmosphere application, utilization of caps with oxygen scavengers) on radical-scavenging properties of 100% pineapples juices with pieces of pineapple and 100% orange juices with pulp was assessed as well. Results obtained proved that antioxidant activity of juices varied in dependence on storage conditions (temperature, storage time, light exposure) and depends also on origin, variety and quality of fruit used. However, the application of nitrogen atmosphere and active packaging materials is not sufficient enough to eliminate the oxidation reactions in juices, but changes in antioxidant activity are better predictable. It can be concluded that EPR spectroscopy could be effectively applied for wines and spelt flours differentiation according to the way of production and to assess the stability of food products, either alone or in combination of UV/VIS spectroscopy and the other methods, utilizing multivariate statistics for processing of experimental data.

Evaluation of selected dietary supplements - climacterium

Doplněk stravy je výrobek, který obsahuje nutriční látky (např. vitaminy, minerální látky, rostliny, aminokyseliny nebo mastné kyseliny), a je určený k doplnění běžné stravy. Cílem této diplomové práce bylo navrhnout recepturu na přípravu 3 typů doplňků stravy, které se užívají ke zmírňování klimakterických obtíží, jejich výroba, stanovení energetické hodnoty jednotlivých preparátů na základě zjištěného obsahu bílkovin, tuků a sacharidů v doplňcích stravy. Součástí práce bylo navrhnout vhodný obal a cenu připravených doplňků. K analýze byly použity 3 druhy doplňků stravy, a to tobolky, bylinný sirup a bylinné kapky. Obsah bílkovin byl stanoven metodou podle Kjeldahla, tuky extrakcí podle Soxhleta a sacharidy byly stanoveny titračně manganistanem draselným (metoda podle Bertrada). Doplňky stravy ve formě tobolek byly podrobeny analýze na obsah těžkých kovů (olova, kadmia a arsenu). V bylinných kapkách byl doplňkově stanoven obsah alkoholu (ethanolu). Z naměřených dat bylo zjištěno, že doplněk stravy ve formě tobolek má nejnižší energetickou hodnotu.A dietary supplement is a product that contains nutrients (e.g. vitamins, minerals, herbs, amino acids or fatty acids) intended to supplement the diet. The aim of the diploma thesis was to suggest a prescription for preparation of three types of dietary supplements which are used to reduce of climacteric symptoms, their production and determination of energetic (nutrition) value on account of detected content of proteins, fats and saccharides in dietary supplements. A part of the diploma thesis was to suggest suitable wrapping and price of prepared dietary supplements. The three dietary supplements were used for analyses, namely capsules, herb syrup and herb drops. The content of proteins was determined by Kjeldahl´s method, total fats were determined by Soxhlet extraction and saccharides were determined by titration with potassium permanganate (Bertrand´s method). Dietary supplements in form of capsules were particular analysed on content of heavy metals (lead, cadmium and arsenal). In herbal drops was in addition determined alcohol content (ethanol). There was from the measured data found out, dietary supplement in form of capsules was chosen as the product with the lowest energetic (nutrition) value.

Acrylamide content and antioxidant capacity in thermally processed fruit products

Acrylamide as a known processing contaminant was determined in various heat-treated plum products purchased from a local market using LC/ESI-MS-MS. The highest level of acrylamide in the range up to 60 μg/kg was detected in a plum stew known as a "povidla", and in prunes, respectively. These products typically undergo intensive heat treatment that may take from several hours to days. Using a fruit dehydrator in home production of prunes, a low level of acrylamide under LOQ (15 μg/kg) was detected in comparison to most commercial products. Only in one of the prune samples from the market was the acrylamide content near to LOQ. The highest content of acrylamide (46 μg/kg) was detected in the Slovak sample of prune originated in Nitra region. High acrylamide content, in the range from 23 to 45 μg/kg, was observed in prunes from South America. In the rest of analysed heat-treated plum products such as plum juice, plum compote or baby food with plum puree, acrylamide was not detected due to moderate conditions during thermal processing: temperature below 120 °C and a shorter time of thermal exposure. The total phenolic content and antioxidant capacity of prunes were analysed using a UV-VIS-NIR spectrophotometer and an electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy. Home-prepared prunes were characterized by the highest content of phenolics (4780 mg GAE/kg) and antioxidant capacity (14.6 mmol TEAC/kg). Commercial samples of prunes reached phenolics in the range from 1619 to 3461 mg GAE /kg, and antioxidant capacity was observed between 6.1 and 12.1 mmol TEAC/kg. Antioxidant capacity of prunes strongly correlated with total phenolic content and yellow and red colours measured in a CIELab system. However, no significant correlation between the acrylamide and antioxidative or organoleptic properties of prunes was observed. Moreover, it was noticed that bio production of plums did not demonstrate any positive impact on final acrylamide content or antioxidant capacity in comparison to conventional technology

Wine Yeasts Selection: Laboratory Characterization and Protocol Review

Wine reflects the specificity of a terroir, including the native microbiota. In contrast to the use of Saccharomyces cerevisiae commercial starters, a way to maintain wines’ microbial terroir identities, guaranteeing at the same time the predictability and reproducibility of the wines, is the selection of autochthonous Saccharomyces and non-Saccharomyces strains towards optimal enological characteristics for the chosen area of isolation. This field has been explored but there is a lack of a compendium covering the main methods to use. Autochthonous wine yeasts from different areas of Slovakia were identified and tested, in the form of colonies grown either on nutrient agar plates or in grape must micro-fermentations, for technological and qualitative enological characteristics. Based on the combined results, Saccharomyces cerevisiae PDA W 10, Lachancea thermotolerans 5-1-1 and Metschnikowia pulcherrima 125/14 were selected as potential wine starters. This paper, as a mixture of experimental and review contributions, provides a compendium of methods used to select autochthonous wine yeasts. Thanks to the presence of images, this compendium could guide other researchers in screening their own yeast strains for wine production