Vztah parametrů pekařské kvality pšenice a metabolitů v 1H NMR spektru

Bc. Anna Tomšů

Master's thesis

Relation of bakery quality parameters of wheat and metabolites in 1H NMR spectrum

Abstract:

Diplomová práce se zaměřuje na analýzu vztahu mezi pekařskou kvalitou pšenice a jejími metabolickými profily, zjištěnými pomocí 1H NMR spektroskopie. Práce představuje přehled současných znalostí o složení a vlastnostech pšenice, včetně jejího významu pro lidskou stravu a zemědělství. Zvláštní důraz je kladen na porovnání tradičních a moderních odrůd pšenice v rámci jejich biochemických charakteristik, které mohou ovlivnit pekařskou kvalitu. V experimentální části byla analyzována kvalita různých odrůd pšenice z ekologického a konvenčního zemědělství. Byly zpracovány vzorky získané z výzkumné stanice, které byly analyzovány na obsah klíčových metabolitů, jako jsou leucin, acetát a asparagin, které mají přímý vliv na pekařské vlastnosti pšenice. Výsledky ukazují, že metabolický profil pšenice může sloužit jako spolehlivý indikátor její kvality. Zvláštní pozornost byla věnována vlivu různých pěstebních praxí na tyto profily, přičemž bylo zjištěno, že ekologicky pěstované odrůdy často vykazují lepší nutriční a pekařské vlastnosti. Z práce plyne, že detailní pochopení metabolického spektra pšenice může být klíčový k efektivnějšímu šlechtění nových odrůd, které by byly optimalizované pro specifické využití v pekařství. Práce tak přináší nový pohled na možnosti využití 1H NMR spektroskopie v agronomii a potravinářství a zdůrazňuje potřebu dalšího výzkumu v této oblasti, zejména v kontextu stoupajících nároků na kvalitu a bezpečnost potravin.

Abstract:

Thesis focuses on the analysis of the relationship between the baking quality of wheat and it's metabolic profiles as determined by 1H NMR spectroscopy. The thesis presents an overview of the current knowledge on the composition and properties of wheat, including it's importance for human nutrition and agriculture. Particular emphasis is placed on the comparison of traditional and modern wheat varieties in terms of their biochemical characteristics that may affect baking quality. In the experimental part, the quality of different wheat varieties from organic and conventional farming was analysed. Samples obtained from the research station were analysed for the content of key metabolites such as leucine, acetate and asparagine, which have a direct influence on the baking properties of wheat. Results show that the metabolic profile of wheat can serve as a reliable indicator of it's quality. Particular attention was paid to the influence of different cultivation practices on these profiles, and it was found that organically grown varieties often show better nutritional and baking properties. The work suggests that a detailed understanding of the metabolic spectrum of wheat may be key to more effective breeding of new varieties optimized for specific uses in bakery. The work thus provides a new perspective on the potential applications of 1H NMR spectroscopy in agronomy and food science and highlights the need for further research in this area, especially in the context of increasing demands on food quality and safety.

Keywords

pekařská kvalita, aminokyseliny, 1H NMR, nutriční kvalita, falšování

Keywords

baking quality, 1H NMR, nutritional quality, counterfeiting, amino acids

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 24. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Ing. Lucie Jurkaninová, Ph.D.
• Reader: Iva Kučerová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition