Využití nukleární magnetické rezonance v sýrařském odvětví

Adéla Bozděchová

Bachelor's thesis

Use of Nuclear Magnetic Resonance in the Cheese Industry

Abstract:

Sýry jsou na trhu velmi oblíbenou a vyhledávanou potravinou, proto výrobci usilují o zajištění jejich vysoké kvality. V současné době je snaha využívat ke kontrole kvality analytické metody, které jsou méně časově nenáročné. Mezi tyto metody patří i nukleární magnetická rezonance. Nukleární magnetická rezonance poskytuje detailní informace o struktuře a dynamických vlastnostech organických i anorganických látek a biomolekul v kapalném, plynném i pevném stavu. Její velkou výhodou je, že nepoškozuje zkoumaný materiál. Tato bakalářská práce je zpracována formou literární rešerše a jejím cílem je shrnout, jak je nukleární magnetická využívána v sýrařském odvětví. První část práce se zabývá sýry, jejich složením, výrobou, hodnocením kvality a v neposlední řadě způsoby jejich falšování. Další část se věnuje nukleární magnetické rezonanci. Je zde popsán historický vývoj i princip této fyzikálně-chemické metody. Jsou zde vyzdviženy její výhody a je krátce porovnána s dalšími analytickými metodami. V poslední části práce byla vytvořena přehledová tabulka vědeckých studií zabývajících se identifikací biomarkerů, které jsou klíčové pro hodnocení zrání či skladování některých druhů sýrů nebo ověření jejich geografického původu. Bylo prokázáno, že nukleární magnetická rezonance je vhodnou metodou k analýze fosfátů a sodných iontů. Pomocí ní lze také analyzovat obsah či mobilitu vody, mastné kyseliny, organické kyseliny, alkoholy i sacharidy ve vzorku. Díky tomu je vhodnou metodou pro hodnocení zrání sýrů, jejich skladování nebo falšování. Tato metoda je poměrně rychlá, poskytuje přesné výsledky a úprava vzorku před analýzou je v porovnání s jinými metodami snazší. Díky tomu je tato metoda v hodná k rutinní analýze.

Abstract:

Cheese is a very popular and sought-after food on the market, so producers strive to ensure its high quality. There is now an effort to use analytical methods for quality control that are less time-consuming. These methods include nuclear magnetic resonance imaging. Nuclear magnetic resonance provides detailed information on the structure and dynamic properties of organic and inorganic substances and biomolecules in liquid, gaseous and solid states. Its great advantage is that it does not damage the material under investigation. This bachelor thesis is prepared in the form of a literature search and aims to summarize how nuclear magnetic is used in the cheese industry. The first part of the thesis deals with cheeses, their composition, production, quality assessment and last but not least the methods of adulteration. The next part deals with nuclear magnetic resonance. The historical development and the principle of this physico-chemical method are described. Its advantages are highlighted and it is briefly compared with other analytical methods. In the last part of the thesis, a review table of scientific studies dealing with the identification of biomarkers that are crucial for the evaluation of the ageing or storage of certain types of cheese or the verification of their geographical origin has been produced. Nuclear magnetic resonance was shown to be a suitable method to analyse phosphate and sodium ions. It can also be used to analyse the content or mobility of water, fatty acids, organic acids, alcohols and carbohydrates in a sample. This makes it a suitable method for the evaluation of cheese ageing, storage or adulteration. This method is relatively fast, gives accurate results and the sample preparation before analysis is easier compared to other methods. This makes this method suitable for routine analysis.

Keywords

mléko, NMR, sladké srážení, kyselé srážení, sýr

Keywords

sour curdling, milk, NMR, sweet curdling, cheese

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Veronika Legarová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme:
Food and Nutrition