MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE. Mgr. Jana Procházková

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2011 Mgr. Jana Procházková

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin Využití NIR spektroskopie ke kontrole falšování másla Diplomová práce Vedoucí práce: Ing. Táňa Lužová Vypracovala: Mgr. Jana Procházková Brno 2011

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Využití NIR spektroskopie ke kontrole falšování másla vypracovala samostatně a použila jsem jen ty zdroje, které jsou uvedeny v Přehledu použité literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana AF Mendelovy univerzity v Brně. V Brně dne Podpis autora.

4 PODĚKOVÁNÍ Děkuji Ing. Táni Lužové, vedoucí diplomové práce, za odborné vedení a připomínkování při zpracování předkládané diplomové práce.

5 ABSTRAKT Diplomová práce se zabývala měřením vzorků másla, rostlinného tuku a směsného tuku pomocí blízké infračervené spektroskopie. Cílem bylo zjistit rozdíl v kvalitě mezi vzorky a jejich směsmi a schopnost spektrometru odlišnosti prokázat. Literární přehled obsahuje shrnutí o národní a mezinárodní legislativě, která se týká mléčných výrobků, obchodu, ochrany spotřebitele a problematiky označování potravin. V krátkosti je také zmíněn vliv mléčného tuku na zdraví člověka a výroba másla. Praktická část probíhala v laboratoři na Ústavu technologie potravin. Byly použity vzorky, které jsou běžně dostupné na našem trhu. Pro stanovení kvalitativního rozdílu byla využita metodika diskriminační analýzy. Výsledkem práce je zhodnocení využitelnosti NIR spektroskopie při kontrole falšování másla a jiných výrobků a produktů. Proměřovali se různé koncentrace přídavku rostlinného a směsného tuku s máslem a bylo zjištěno, že i při koncentraci 0,5 % je přístroj schopen zaznamenat rozdíl mezi vzorky. Použití této metody je časově efektivní, nenáročné na obsluhu, vzorky není třeba nijak upravovat a lze změřit mnoho vzorků za krátký interval. Klíčová slova: falšování potravin, NIR spektroskopie, máslo, diskriminační analýza, označování potravin.

6 ABSTRACT Diploma thesis handled by measurement of butter s samples, vegetable oil and mixed oil per NIR spectroscopy. The object was finding difference in quality between samples and their mixture and ability of spectophotometer distinguishs this differences. Theoretical part includes summary about national and international legislation, which concerns dairy milk products, trading, safety of consumers and labelling of food. There is short part about milk fat a his influence on human health and manufacture of butter. Practical part ran in laboratory in Department of food technology. There were used samples of butter, vegetable oil and mixture oil, which are normally available in market. For quality analysis was used method of discriminant analysis. The result of diploma thesis is evaluation of usabilty NIR spectroscopy for control falsification of butter and other dairy products. We mesured various concentrations of encore vegetable or mixted oil to butter. We found that instrument is able to distinguish difference between various samples at 0,5% concentration. Using this instrument is time-efficient, simply for manipulation. We don t have to treat samples before measuring and we can measure a lot of samples in short time. Key words: falsification of food, NIR spectroscopy, butter, discriminant analysis, labelling of food.

7 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Problematika falšování potravin Evropské legislativa Národní legislativa Optické metody a jejich rozdělení Historie vývoje techniky NIR spektroskopie Princip spektroskopie v blízké infračervené oblasti Přístrojové vybavení Monochromátor - detektory Zdroj světla Filtr NIR spektra Využití NIR spektroskopie Kvantitativní analýza Kvalitativní analýza FT-NIR Antaris NIR spektroskopie a mléčné výrobky Situace na trhu mléka Vliv másla na lidské zdraví Mléčný tuk Zdravotní vliv mléčného tuku Rozdělení másla podle legislativy Výroba másla Krystalizace mléčného tuku - zrání smetany Fyzikální zrání Biologické zrání Vlastní výroba másla Balení másla MATERIÁL A METODIKA... 39

8 4.1 Materiál Metodika NIR spektroskopie VÝSLEDKY A DISKUZE Kvalitativní vyhodnocení spekter pomocí diskriminační Srovnání spekter másel, másel a rostlinného tuku, másel a směsného tuku Srovnání spekter rostlinného a směsného tuku Srovnání spekter másla při různém přídavku rostlinného tuku Srovnání spekter másla za různého přídavku směsného tuku Srovnání spekter různých směsí rostlinného a směsného tuku Zhodnocení praktického využití NIR spektrofotometrie ZÁVĚR PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ PŘÍLOHY... 68

9 1 ÚVOD Jednu z nejvýznamnějších komodit ve výživě člověka tvoří mléko a mléčné výrobky. Mléko patří mezi nejdéle používané potraviny v historii lidstva. Dříve sloužilo jen jako zdroj obživy pro mláďata, ale později se začalo využívat ve velkém množství ke zpracování na různé výrobky. Z hlediska své manufaktury prošlo dlouhým vývojem a první zmínky o výrobě másla se datují v 9. století př.n.l. V posledních letech se z důvodu ekonomické úspory a využití i méně kvalitních šarží mléka vyskytlo falšování potravin, včetně mléčných výrobků. V této manufaktuře se vyskytuje falšování živočišného tuku nejčastěji tukem rostlinným, a tedy i špatnému označování výrobků a klamání spotřebitele. Falšováním potravin se zabývá zejména Státní zemědělská a potravinářská inspekce, kontroluje dodržování označování potravin a jejich složení a své výsledky každoročně zveřejňuje. Falzifikace potravin je otázkou dlouhodobou, obchodní praktiky jsou stále vynalézavější. Proto se k jejich odhalení využívá velmi různorodých metod, mezi které patří i blízká infračervená spektroskopie (NIR). Legislativně dané parametry másla (obsah mléčného tuku, obsah vody a ostatních látek v sušině) kontrolují orgány veterinární zprávy. Metoda NIR se stala velmi oblíbenou právě v mlékařském průmyslu pro svou jednoduchost a širokému využití. Nevyžaduje žádnou zvláštní přípravu vzorků a je velmi efektivní z hlediska úspory času a množství stanovených vzorků. Je také metodou tzv. bezodpadovou, protože se neužívají žádné chemikálie. V této práci je kontrolována kvalita různých vzorků másel pomocí NIR spektroskopie. 9

10 2 CÍL PRÁCE Cílem této práce je: Prostudovat dostupnou literaturu o falšování potravin Prostudovat odbornou literaturu o použití blízké infračervené spektroskopie Prostudovat literaturu související s falšováním výrobků z mléka Provézt analýzu másel na NIR spektroskopu Zpracování a zhodnocení výsledků analyzovaných vzorků másel 10

11 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Problematika falšování potravin Slovo falzifikace je odvozeno z latinského výrazu falzum, což lze přeložit do českého jazyka buď jako padělek, nebo jako podvrh, anebo jako napodobenina (ANONYM a, 2002). Falšování je tedy nedovolené zasahování do složení potraviny za účelem dosáhnutí vyššího zisku (KERESTEŠ & HERIAN, 2009). Falšování mléčných výrobků se v běžné praxi vyskytuje velmi často a to už v samotné prvovýrobě mléka, při zpracování mléka i při distribuci. Touto problematikou se musíme zabývat a hledat různé možnosti řešení (KERESTEŠ & HERIAN, 2009). Smyslové posouzení (tzn. vůně, barva, konzistence atd.) je v oblasti potravin velmi důležité, ale bez celkového posouzení vzorku v laboratořích tzn. bez nákladných laboratorních technik typu jako jsou nukleární magnetická rezonance, chromatografie, enzymová analýza nebo NIR by nebylo možné prokázat, jestli je hodnocený vzorek potraviny originál nebo padělek (ANONYM a, 2002). Podle KERESTEŠE & HERIANA (2009) za falšované mléčné výrobky považujeme takové: u kterých je nahrazena jejich cenná složka úplně nebo částečně u kterých se zatají jejich pravá kvalita, a to nižší do kterých se přidá jiná složka za účelem zvětšení hmotnosti nebo objemu výrobku a zlepšení vzhledu do kterých je přidaná složka, který redukuje kvalitu nebo biologickou hodnotu výrobku ve kterých se nacházejí nekvalitní suroviny Snaha ošálit spotřebitele či stát se táhne od počátku výroby potravin. Falšování potravinářských surovin a potravin postihuje všechny komodity potravinářských výrobků. Na základě zkušeností inspekčních orgánů z celého světa se otázka porušení pravosti potravinářských výrobků řeší u olejů, tuků, mléka a mléčných výrobků, 11

12 ovocných nápojů, masa a masných výrobků, vína, lihovin, koření, medu a kávy (ANONYM a, 2002). Každý spotřebitel má dle stanov o ochraně spotřebitele právo na všestranné, vyčerpávající, srozumitelné a pravdivé informace o potravině. V rámci směrnice 89/397 EEC o úřední kontrole potravin provádějí inspekčních orgány kontroly potravin, které vedou k ochraně ekonomických zájmů spotřebitelů a k podpoře poctivého obchodu (ANONYM a, 2002). Zákon o potravinách č. 110/1997 Sb., pojem falšovaná potravina či falšování přímo nedefinuje, ale uvádí, že do oběhu je zakázáno uvádět potraviny jiné než zdravotně nezávadné, klamavě označené, s prošlým datem použitelnosti a potraviny neznámého původu (ANONYM a, 2002). Tradiční mléčné výrobky se vyrábějí z mléka a jakýkoliv nedeklarovaný přídavek nemléčných bílkovin je zakázán (KVASNIČKOVÁ, 2006). Falšováním mléčného výrobku nastane většinou změna vzhledu, chuti, složení nebo jiných vlastností a to v důsledku záměrného přídavku jiných látek. Tyto látky se přidávají se záměrem zvětšit objem, hmotnost výrobku nebo omezení cenných složek složkami méně hodnotnými (KERESTEŠ & HERIAN, 2009). 3.2 Evropské legislativa V článku 8 Ochrana zájmů spotřebitele NAŘÍZENÍ č. 178/2002, kterým se stanoví obecné zásady a požadavky potravinového práva, zřizuje se Evropský úřad pro bezpečnost potravin a stanoví postupy týkající se bezpečnosti potravin, je uvedeno, že cílem potravinového práva je chránit zájmy spotřebitelů a poskytovat spotřebitelům základ, který jim umožní vybírat se znalostí věci potraviny, které konzumují. Jeho cílem je rovněž zabránit: podvodným nebo klamavým praktikám falšování potravin jiným praktikám, které mohou spotřebitele uvést v omyl 12

13 NAŘÍZENÍ KOMISE (ES) č. 445/2007, kterým se stanovují normy pro roztíratelné tuky, a nařízení Rady (EHS) č. 1898/87 o ochraně označení používaných při uvádění mléka a mléčných výrobků na trh, říká, že: Nařízení (ES) č. 2991/94 a (EHS) č. 1898/87 se vztahují na složené výrobky, jejichž podstatnou součástí je máslo. Nejvhodnějším kritériem označení máslo je podle všeho obsah mléčného tuku v konečném výrobku nejméně 75 %. V Příloze NAŘÍZENÍ RADY (ES) č. 2991/1994, kterým se stanovují normy pro roztíratelné tuky, jsou stanoveny definice, obchodní označení a kategorie výrobků. Tab. č. 1 Rozdělení mléčného tuku podle Přílohy Nařízení č. 2991/1994, kterým se stanovují normy pro roztíratelné tuky Údaje o obsahu tuku podle nařízení (ES) č. 2991/94 musí splňovat tyto podmínky: průměrný obsah tuku musí být vyznačen bez použití desetinných míst 13

14 průměrný obsah tuku se nesmí lišit o více než jedno procento od deklarovaného procenta; jednotlivé vzorky se nesmí lišit o více než dvě procenta od deklarovaného procenta průměrný obsah tuku musí vždy vyhovět limitům stanoveným v příloze Nařízení (ES) č. 2991/94 (Nařízení č. 445/2007). Označení máslo je možné používat pouze pro složené výrobky, jejichž podstatnou součástí je máslo, pokud konečný produkt obsahuje nejméně 75 % mléčného tuku a byl vyroben výhradně z másla (Nařízení č. 445/2007). NAŘÍZENÍ RADY (EHS) č. 1898/87, o ochraně označení používaných při uvádění mléka a mléčných výrobků na trh: mléko - výhradně běžná tekutina vylučovaná mléčnou žlázou získaná z jednoho nebo více dojení bez toho, aby se do ní cokoli přidávalo nebo odebíralo mléčné výrobky - produkty, které jsou získané výlučně z mléka, mohou se však přidávat další látky nezbytné pro jejich výrobu, pokud tyto látky nejsou použity za účelem úplného nebo částečného nahrazení jakékoli mléčné složky. Pokud jde o jiné produkty než mléko mléčné výrobky, nesmí se použít žádná etiketa, obchodní dokument, publikační materiál nebo forma reklamy, nebo jakákoli forma obchodní úpravy, vyvolávající dojem, že se u daného produktu jedná o mléčný výrobek. SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2000/13/ES, o sbližování právních předpisů členských států týkajících se označování potravin, jejich obchodní úpravy a související reklamy. Prvotním zřetelem jakékoli právní úpravy označování potravin musí být potřeba informovat a chránit spotřebitele. Nejvhodnější je používat podrobné označování, zejména uvádění přesných údajů o povaze a charakteristických znacích výrobků, které umožní spotřebiteli vybírat výrobky se znalostí věci, neboť vytváří nejméně překážek volnému obchodu. Pravidla pro označování musí rovněž zakázat používání údajů, které by kupujícího uváděly v omyl nebo které připisují potravinám léčebné 14

15 vlastnosti. Má-li tento zákaz být účinný, musí se vztahovat také na obchodní úpravu potravin a na související reklamu. Tato směrnice se týká označování potravin určených k tomu, aby byly v nezměněném stavu dodány konečnému spotřebiteli, jakož i některých aspektů týkajících se jejich obchodní úpravy a související reklamy. Použité způsoby označování nesmějí: uvádět kupujícího v omyl, zejména a) pokud jde o charakteristiky potraviny a zvláště o její povahu, identitu, vlastnosti, složení, množství, trvanlivost, původ nebo provenienci, způsob výroby nebo získání b) připisováním účinků nebo vlastností, které dotyčná potravina nemá vyvoláváním dojmu, že dotyčná potravina má zvláštní charakteristiky, pokud všechny podobné potraviny mají tyto stejné charakteristiky. Názvem, pod kterým je potravina prodávána, je název stanovený pro tuto potravinu v právních předpisech Společenství, které se na ni vztahují. Složkou se rozumí jakákoli látka, včetně přídatných látek, která je použita při výrobě nebo přípravě potraviny a je v konečném výrobku stále přítomná, i když případně ve změněné formě. Složky nemusí být u mléčných výrobků uvedeny v případě: sýrů másla kysaného mléka a smetany. Pokud do nich nebyly přidány žádné jiné složky kromě mléčných výrobků, enzymů a mikrobiálních kultur nezbytných k výrobě nebo jedlé soli potřebné k výrobě sýrů, s výjimkou čerstvých a tavených sýrů. SMĚRNICE RADY 92/46/EHS, o hygienických předpisech pro produkci syrového mléka, tepelně ošetřeného mléka a mléčných výrobků a jejich uvedení na trh stanoví: hygienické předpisy pro produkci a uvádění na trh syrového mléka, konzumního tepelně 15

16 ošetřeného mléka, mléka určeného k výrobě mléčných výrobků a pro mléčné výrobky, jež jsou určeny k lidské spotřebě. 3.3 Národní legislativa ZÁKON č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů označování potravin. Provozovatel potravinářského podniku, který uvádí do oběhu potraviny balené ve výrobě, je povinen podle 6 způsobem stanoveným vyhláškou potravinu řádně označit na obalu určeném pro spotřebitele nebo pro provozovny stravovacích služeb. ZÁKON č. 634/1992 Sb. o ochraně spotřebitele říká toto: Prodávající je povinen prodávat výrobky ve správné hmotnosti, míře nebo množství a umožnit spotřebiteli překontrolovat si správnost těchto údajů. Nikdo nesmí klamat spotřebitele, zejména uvádět nepravdivé, nedoložené, neúplné, nepřesné, nejasné, dvojsmyslné nebo přehnané údaje anebo zamlčet údaje o skutečných vlastnostech výrobků nebo služeb či úrovni nákupních podmínek. VYHLÁŠKA č. 113/2005, o způsobu označování potravin a tabákových výrobků upravuje způsob označování potravin a tabákových výrobků, včetně potravin nového typu a geneticky modifikovaných potravin, v návaznosti na jejich členění podle druhu, skupiny nebo podskupiny, a složení potraviny a způsob označení šarže a druhy potravin, které nemusí být označeny datem minimální trvanlivosti. Dle ZÁKONA č. 110/1997 Sb. je zakázáno do oběhu uvádět potraviny: jiné než zdravotně nezávadné klamavě označené nebo nabízené ke spotřebě klamavým způsobem s prošlým datem použitelnosti neznámého původu překračující nejvyšší přípustné úrovně kontaminace radionuklidy ozářené v rozporu s požadavky. 16

17 Ke kontrole dodržování povinností stanovených tímto zákonem působí tyto orgány dozoru: orgány ochrany veřejného zdraví vykonávají státní dozor nad dodržováním povinností pro poskytování stravovacích služeb vykonávají státní dozor nad dodržováním povinností stanovených tímto zákonem a zvláštním právním předpisem ke zjištění příčin poškození nebo ohrožení zdraví a zamezení šíření infekčních onemocnění nebo jiného poškození zdraví z potravin orgány veterinární správy nad dodržováním povinností stanovených tímto zákonem a zvláštními předpisy při výrobě, skladování, přepravě, dovozu a vývozu surovin a potravin živočišného původu při prodeji surovin a potravin živočišného původu v tržnicích a na tržištích, při prodeji potravin živočišného původu v prodejnách a prodejních úsecích, kde dochází k úpravě masa, mléka, ryb, drůbeže, vajec nebo k prodeji zvěřiny, a v prodejnách potravin, pokud jsou místy určení při příchodu surovin a potravin živočišného původu z členských států Evropské unie Státní zemědělská a potravinářská inspekce při výrobě a uvádění potravin do oběhu, pokud tento dozor není prováděn orgány veterinární správy při výrobě a uvádění do oběhu tabákových výrobků nad ohlášením zásob při vstupu a dovozu potravin a surovin ze třetích zemí, pokud tento dozor není prováděn orgány veterinární správy Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský nad prováděním klasifikace těl jatečných zvířat 17

18 3.4 Optické metody a jejich rozdělení Optické metody jsou fyzikální metody založené na interakci vzorku s elektromagnetickým zářením nebo na vyzařování elektromagnetického záření vzorkem (KLOUDA, 2003). Optické metody lze rozdělit na: spektrální - tyto metody jsou založené na výměně energie mezi látkou a zářením nespektrální - jsou metody, při nichž nesledujeme výměnu energie mezi látkou a zářením, ale sledujeme změny vlastností záření (změny rychlosti záření, rozptyl záření apod.) (KLOUDA, 2003). Spektrální metody se dále dělí na: metody emisní - využívá se zde měření emitovaného (vysílaného) záření vzorkem) metody absorpční - sledují pohlcování záření vzorkem (KLOUDA, 2003). Elektromagnetické záření se chová jako vlnění a jako proud částic s nulovou klidovou hmotností - fotonů. Jedná se o vlnění příčné, které se skládá z magnetické složky a elektrické složky (KLOUDA, 2003). 18

19 Obr. č. 1 Elektromagnetické spektrum (ANONYM b, 2010) Infračervené spektrum rozdělujeme na tři části: blízká infračervená oblast (NIR): cm -1 střední infračervená oblast (MIR): cm -1 vzdálená infračervená oblast (FIR): cm -1 (KLOUDA, 2003). 19

20 3.5 Historie vývoje techniky NIR spektroskopie Historický základ NIR spektroskopie byl položen v USA, kde se začalo po 2. světové válce vykupovat obilí dle jeho složení a obsahu vody. Nutnost zpracovat velké množství vzorků a mít výsledky okamžitě, dala podnět k tomu, aby se tato instrumentační technika studovala a NIR spektrometry byly zavedeny co nejdříve do praxe (ČOPÍKOVÁ et al., 2003). Objevitelem NIR energie je Williamu Herschelovi, který v r publikoval zprávu o záření za viditelnou oblastí červeného spektra. Až do začátku 2. světové války se oblast NIR pro spektroskopii nepovažovala za užitečnou, protože NIR pásy se překrývají a bylo je obtížné interpretovat. Zájem o NIR vzrostl v letech padesátých minulého století na základě zjištění, že vodíkové (X H) vibrace jsou odpovědné za téměř všechny absorpční pásy v NIR oblasti. To vedlo k vývoji metody monitorování obsahu vody v různých materiálech. V roce 1968 došlo k výraznému objevu Karl Heinz Norrise a to, že lze použít NIR spektrometr s filtry ke stanovení obsahu bílkovin, vody v zrnu obilovin, oleje a vody v sojových bobech. Pro další rozvoj techniky NIR měl mimořádný význam technický pokrok ve vývoji přístrojů a optických vláken, dovolující delokalizaci měření (pomocí optické sondy) v pevných a kapalných materiálech (MÍKA et al., 2008). V poslední době se začínají více prosazovat NIR spektrometry s Fourierovou transformací (FT NIR). Pracují na principu interference záření, kdy se získaný signál matematickou operací převede na infračervené spektrum. V podstatě jde o spojení s interferometrem, nejčastěji Michelsonova typu, s citlivým detektorem a počítačem. Má tu výhodu, že stejný vzorek se proměřuje za stejnou dobu vícekrát a díky tomu je lepší výsledný poměr signálu a šumu (MÍKA et al., 2008). U mléčných výrobků byla poprvé metoda NIR spektroskopie použita při analýze sušeného mléka (GIANGIACOMO & CATTANEO, 2007). HEUSSEN et al. (2007) zjistili, že k průkazu znehodnocování másla levnými rostlinnými tuky, může být použita blízká infračervená spektroskopie s vícerozměrným modelováním. Pro modelové stavení a ověření platnosti byla vybraná kolekce vzorků, a to 152 vzorků másla, 42 vzorků rostlinných olejů a 200 vzorků směsí. Změny složení máselného tuku byly zřejmé v okrscích spektrálních regionů. Byl stanoveno také 20

21 množství kyseliny máselné, které vycházelo pomocí NIR nižší než při použití plynové chromatografie. 3.6 Princip spektroskopie v blízké infračervené oblasti Princip spočívá v měření odraženého nebo prošlého záření vzorkem v oblasti vlnových délek od cca nm (near-infrared spectrometry). Část energie tohoto elektromagnetického záření je pohlcována absorbéry (dvouatomové vazby C-H, N-H, O-H, S-H), které jsou obsaženy v charakteristických skupinách látek. Příčinou absorbce světla je změna rotačně-vibračních stavů těchto vazeb (BIEN, 2006). ). Infračervené záření má větší vlnovou délku a nižší energii než záření ultrafialové a viditelné (KLOUDA, 2003). Aby došlo k absorpci infračerveného záření, musí během vibrace dojít ke změně dipólového momentu. K takové změně dochází jen u vazeb, které se roztahují asymetricky (ANONYM c, 2002). Principem je tedy absorpce infračerveného záření molekulami (KLOUDA, 2003). Analytickým výstupem je infračervené spektrum, které je grafickým vyobrazením funkční závislosti energie, vyjádřené v procentech transmitance (T) nebo jednotkách absorbance (A) na vlnové délce dopadajícího záření. Transmitance (propustnost) je definována jako poměr intenzity záření, které prošlo vzorkem (I), k intenzitě záření vycházejícího ze zdroje (Io). Absorbance je definována jako dekadický logaritmus 1/T. Závislost energie na vlnové délce je logaritmická, proto se používá vlnočet, který je převrácenou hodnotou vlnové délky (ANONYM d, 2003). NIR spektroskopie je jednou z metod molekulové spektroskopie, která využívá spektrální oblast vymezenou vlnočty od do cm -1. Charakteristické absorpce v NIR oblasti jsou spojeny se svrchními tóny a kombinačními přechody valenčních a deformačních vibrací (ČURDA et al., 2002). Absorpční pásy, které mají vrcholy v intervalu cm -1 jsou vhodné pro identifikaci funkčních skupin (např. OH, C=O, N-H, CH 3 aj.). Pásy v oblasti cm -1 jsou nazývané jako oblasti otisku palce (fingerprint region). Pomocí Search programů a knihoven infračervených spekter je možné identifikovat neznámou analyzovanou látku (ANONYM d, 2003). Absorpce záření v NIR oblasti je obvykle způsobena energetickými přechody mezi vibračními hladinami molekul, a to kombinačními 21

22 a svrchními tóny (overtony). Přechody fundamentální hrají dominantní roli ve střední infračervené oblasti (MIR). Kombinační přechody i svrchní tóny jsou méně pravděpodobné než přechody fundamentální, takže absorpce záření v NIR oblasti je při stejné tloušťce vzorku řádově (o jeden až dva řády) slabší než v MIR oblasti, a proto se používají kyvety s delší optickou dráhou (řádově v mm) (MATĚJKA, 2008a). Získaná spektra lze vyhodnotit jak kvalitativní, tak kvantitativní analýzou (McCLURE & TSUCHIKAWA, 2007). Techniky měření NIR spekter lze v principu rozdělit na techniky měřící absorpci záření po přechodu vzorkem (transmitance) a techniky měřící absorpci záření po odrazu paprsku od povrchu vzorku (reflektance). Nejčastěji používanou technikou v NIR spektroskopii je difúzní reflektance. Difúzní reflektance je vhodná pro měření spekter suchých vzorků. Měření transmitance je používáno pro získávání spekter kapalných, vzorků, např. mléka (ČURDA, et al., 2002). Obr. č. 2 Difúzní reflektance a transmitance (ANONYM e, 2003) 3.7 Přístrojové vybavení Přístroje se dělí podle uspořádání optické části na filtrové, disperzní a přístroje s Fourierovou transformací. Filtrové přístroje jsou vybaveny pevnými filtry pro různé analyty. Mají omezený rozsah použití a slouží spíše pro rutinní analýzy. Dalším posunem ve vývoji je použití monochromátoru (mřížka), který oddělí jen vybrané 22

23 vlnové délky. Nejnovější přístroje s Fourierovou transformací využívají interference záření před průchodem vzorkem (ELICH et al., 2004). Podle OSBORNA (2000) existují tři hlavní části přístrojů pro měření spekter v blízké infračervené oblasti: Monochromátor - detektory Monochromátor s optickou mřížkou je používán k měření viditelného a NIR spektra a k měření se mohou využít dva módy: trasmitance a reflektance. Přístroj je velmi všestranný. Používají se 3 typy rozdílných detektorů: detektor z křemíku zahrnuje spektrum nm, detektor z In, Ga a As zachytává vlnové délky nm a detektor ze sulfidem pro paprsky nm. Některé typy přístrojů obsahují oba typy ( detektor s křemíkem i sulfidem), dochází tím k rozšíření spektra a širšímu použití (OSBORNE, 2000) Zdroj světla Všechny materiály jsou schopné emitovat elektromagnetické záření, které závidí na jejich složení a teplotě (WORKMAN, 2004). K měření emitovaného infračerveného záření se používají různé typy diod. Diody mají dvě funkce: slouží jako světelný zdroj a vychytávají záření o vlnové délce nm. Díky této funkci je měření velmi rychlé (spektrum je měřitelné za sekundu) a neinvazivní (OSBORNE, 2000) Filtr Tato část přístrojového vybavení je nejjednodušší a nejlevnější. Každý filtr je opatřen číslem (obvykle 6 20), které indikuje použitelnost filtru. Používají se filtry pro proteiny, měření vlhkosti, oleje v zemědělských produktech apod. (OSBORNE, 2000). 23

24 3.8 NIR spektra Je známo, že mléko tvoří spektrum, kde jednotlivé základní čáry tvořící spektrum přechází v další. Tyto změny jsou způsobeny rozptylem světla na tukových kuličkách a micelách bílkovin. Tukové kuličky způsobují větší přecházení mezi jednotlivými spektry než bílkoviny. Právě tyto složky představují největší chybu při měření pomocí NIR spektroskopie (OZAKI et al., 2007). Získaná spektra se hodnotí jak kvantitativní, tak kvalitativní analýzou (McCLURE & TSUCHIKAWA, 2007). Obr. č. 3 NIR spektra kravského mléka (OZAKI et al., 2007) 24

25 Obr. č. 4 Popis NIR spektra (MATĚJKA, 2008b) Podle MATĚJKY (2008a) lze v NIR spektru vymezit oblasti, kde jsou dominantní pásy kombinačních přechodů (asi cm -1 ), první overtony (asi cm -1 ), druhé overtony (asi cm -1 ) a třetí overtony (asi cm -1 ). Při interpretaci infračervených spekter sledujeme tři hlavní charakteristiky: polohu a tvar absorpčních pásů, počet pásů a jejich intenzitu (NĚMCOVÁ et al., 1997). 3.9 Využití NIR spektroskopie Spektroskopie v NIR oblasti se v potravinářství a zemědělství uplatňuje již od 60. let 20. století (stanovení obsahu vody, proteinů, olejů, tuků a sacharidů). Dále našla uplatnění ve farmacii, petrochemii, medicíně a při sledování životního prostředí (MLČEK et al., 2005). Spektroskopie v NIR oblasti (blízká infračervená oblast) poskytuje široké uplatnění v kontrole jakosti potravinářských surovin, meziproduktů i finálních výrobků. Vedle obsahových látek, jako je voda, bílkoviny, tuk a sacharóza, lze velmi dobře zjistit také funkční a senzorické vlastnosti (JANKOVSKÁ & ŠUSTOVÁ, 2002a). Metoda NIR spektroskopie umožňuje multikomponentní analýzu produktů od kapalných k pevným a osvědčila se jako metoda pro běžnou technologickou kontrolu, kde je rychlost analýzy velmi důležitá (ČURDA et al., 2002). 25

26 Tato technika se stále ve vyšší míře používá při analýzách mléka ke kontrole obsahu sušiny, tuku, bílkovin a laktosy. Dále se dá použít při analýze sušeného mléka, sušené syrovátky, sýrů, smetany, másla a fermentovaných mléčných výrobků (JANKOVSKÁ & ŠUSTOVÁ, 2002b). Další praktické využití NIR je ve stanovení řady anorganických a organických látek a při kontrole čistoty látek. V medicíně se používá ke stanovení složení ledvinových kamenů, sacharidů v krvi, při diagnostice zhoubných nádorů. Pomocí NIR jsou také často určovány ropné látky v půdě, vodě a v mořských sedimentech. Významné místo má v i kriminalistice při semikvantitativní analýze drog a zneužívaných léčiv (NĚMCOVÁ et al., 1997). Hlavní předností NIR spektroskopie je schopnost určit obsahy základních živin, současně během jedné analýzy a v čase od několika sekund do asi 1 min (BIEN, 2006). Jde o nedestruktivní metodu, která nevyžaduje speciální přípravu vzorku a chemikálie, proto neprodukuje chemický odpad. Je možné vyměřovat i přes transparentní obaly a hodí se k analýze vzorků s vysokým obsahem vody (ČURDA et al., 2002). NIR spektra se třídí a klasifikují s využitím chemometrických metod. Významnou měrou se NIR spektra využívají pro kvantitativní analýzu, a to v řadě odvětví jako je například petrochemie, farmaceutický, papírenský nebo potravinářský průmysl. V mnoha případech je možné stanovit více složek vedle sebe, aniž je nutné dělit složité směsi (MATĚJKA, 2008a). Hlavními nevýhodami infračervené spektroskopie jsou silná absorpce vody, především v oblasti kolem cm -1, kde může zastínit absorpce bílkovin, močoviny a acetonu, nižší citlivost, vysoké pořizovací náklady za přístroj a nutnost nákladné kalibrace (ČURDA et al., 2002) Kvantitativní analýza NIR spektrometrie se výrazně uplatňuje v kvantitativní analýze. Obecně se vychází z platnosti Lambertova-Beerova zákona, kdy pro každou jednotlivou složku i směsného vzorku platí následující vztah: 26

27 A λ,i - příspěvek i-té složky k celkové absorbanci Aλ při dané vlnové délce λ ε λ,i - molární absorpční koeficient i-té složky při dané vlnové délce λ b - optická tloušťka absorbujícího prostředí c i - koncentrace i-té složky ve směsi (MATĚJKA, 2008a) Kvalitativní analýza Základem kvalitativní interpretace IČ spektra je přiřazení absorpčních pásů k charakteristickým vibracím molekuly. Z IČ spektra lze získat informace o atomových charakteristických skupinách v molekule (funkčních skupinách) a o uspořádání těchto skupin ve skeletu molekuly (JANČÁŘOVÁ & JANČÁŘ, 2008) FT-NIR Antaris Spektroskop FT-NIR Antaris má několik měřících modulů: integrační sféru, optickou sondu, otočný spiner a transmisní kyvetu (RESULT TM ). Integrační sféra je zařízení, které umožňuje snadné měření NIR spekter tuhých a práškových vzorků technikou difúzní reflexe. Má až 95% účinnost shromáždění rozptýleného záření. Zdrojem laserového záření je zde helium-neonová trubice a malé množství tohoto záření prochází spolu s bílým světlem okénkem integrační sféry. Typický rozsah spekter měřených na integrační sféře je cm -1 (RESULT TM ). Difúzně reflexní technika je vhodná k analýze tuhých vzorků s drsným povrchem, jemných částeček a prášků. Tato technika měří změny infračerveného paprsku po interakci s částicovým vzorkem. Záření někdy částicí projde a někdy se od jejího povrchu odrazí. To způsobí, že se záření při průchodem vzorkem rozptýlí (RESULT TM ). Měrné kyvety mohou být naplněny práškem a jsou uzavřené víčkem nebo otevřené. Vnitřní píst napomáhá rovnoměrnému rozvrstvení vzorku v kyvetě. Mají křemenné okénko a vyrábí se v různých průměrech (RESULT TM ). MLČEK et al. (2005) uvádí ve své práci Stanovení základních složek vepřového a hovězího masa pomocí FT NIR spektroskopie, že k porovnání namletých vzorků 27

28 vepřového a hovězího masa použil měřící techniku otočný spiner, který slouží k otáčené materiálů. Využití integrační sféry a optické sondy bylo porovnáno v práci MLČEK & ŠUSTOVÁ (2006) Využití senzorických a přístrojových metod k hodnocení kvality eidamských sýrů v průběhu jejich zrání. Při porovnání vhodnosti použití sondy-vláknové optiky a integrační sféry přístroje FT NIR, bylo měření optickou sondou mírně lepší a i pro svou rychlost a nedestruktivnost oproti integrační sféře (zde se sýr strouhal). FT-NIR Antaris má programové vybavení pro měření vzorků (RESULT Integration, OMNIC) a pro zpracování spekter (TQ ANALYST). Program OMNIC využily ke zpracování výsledků RŮŽIČKOVÁ & ŠUSTOVÁ (2007). Ve své práci se zabývají stanovením jakostních parametrů sušeného mléka a falšováním sušeného mléka sušenou syrovátkou. Pomocí programu OMNIC bylo získáno průměrné spektrum. TQ Analyst je důmyslný, snadno použitelný program pro vývoj kvantitativních i kvalitativních metod infračervené spektroskopie a analýzu vzorků. Umožňuje výpočet koncentrace komponent nebo klasifikaci neznámých látek za použití souboru kalibračních standardů. Při klasifikaci vzorků musíme nejprve posoudit několik faktorů. Nejdůležitější je počet materiálů, počet dostupných standardů a kvalita spektrální informace dostupná pro neznámé vzorky a standardy (NICODOM, 1997) NIR spektroskopie a mléčné výrobky V roce 2003 se pomocí NIR spektroskopie stanovoval obsah jednotlivých složek nehomogenizovaného kravského mléka (obsah sušiny, tuku, celkových bílkovin, kaseinu, laktosy, močovinového dusíku a somatických buněk). Měření bylo provedeno u 50ti vzorků mléka na přístroji FT-NIR Nicolet Antaris v rozsahu vlnových délek cm 1 se 100 scany. Byly zjištěny korelační koeficienty pro kalibraci: sušina 0,928, tuk 0,961, čisté bílkoviny 0,985, kasein 0,932, močovinový dusík 0,906, laktosa 0,931 a somatické buňky 0,872. Korelační koeficienty pro validaci byly zjištěny 28

29 pro sušinu 0,896, tuk 0,953, bílkoviny 0,950, kasein 0,851, močovinový dusík 0,825, laktosu 0,750 a somatické buňky 0,854 (JANKOVSKÁ & ŠUSTOVÁ, 2003a). NIR spektroskopie našla využití v mlékárenské průmyslu i pro analýzu složení sýrů. Byly naměřeny obsahy tuku a vlhkosti pro tvrdé sýry typu Čedar, dále obsah bílkovin u tavených sýrů a tuk a bílkoviny u eidamských sýrů. Tato metoda nevyžaduje žádnou předběžnou úpravu sýrů a proto lze použít přímo v jakékoli laboratoři (WITTRUP & NØRGAARD, 1998). On-line NIR analýza je využívána při kontrole obsahu vody v másle. Přístrojem NIRSystems Proces Analytics 5500 byla snímána spektra v rozsahu nm vláknovou optikou. Kalibrační model pro stanovení vody v másle je vytvořen vícenásobnou lineární regresí a je charakterizován korelačním koeficientem 0,86. Tato nízká hodnota je ovlivněna úzkým koncentračním rozpětím, ve kterém se voda v másle pohybuje (ČURDA et al., 2002). Také BILSKA et al. (2002) použili NIR spektroskopii s technikou měření reflektance k měření obsahu vody ve 23 vzorcích másla. Tato metoda byla zhodnocena jako použitelná pro kontrolu kvality másla již v průběhu zpracování. Metoda NIR spektroskopie byla použita i k analýze složek kozího mléka použitím blízké infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-NIR) v kombinaci s metodou částečných nejmenších čtverců (PLS) pro stanovení obsahu bílkovin, tuku, laktózy, sušiny, tukuprosté sušiny, bodu mrznutí, titrační kyselosti a ph u 60ti vzorků kozího mléka. Spektra byla naměřena v rozsahu cm -1 se 100 scany. Z této studie vyplývá, že FT-NIR spektroskopie představuje vhodnou techniku pro rychlou analýzu základních složek kozího mléka (DRAČKOVÁ et al., 2008). Práce Kontrola jakosti másla pomocí NIR spektroskopie se zabývá možností využití blízké infračervené spektroskopie při kontrole jakosti másla. V chemické laboratoři byly analyzovány vzorky másel (obsah vody, tuku a volných mastných kyselin). Po rozborech v chemické laboratoři byly vzorky změřeny na FT-NIR spektrometru. Pro kalibraci byla použita metoda PLS (částečných nejmenších čtverců). Korelační koeficient (R) kalibrace byl pro tuk 0,991, pro vodu 0,9751, pro obsah volných mastných kyselin 0,9613. Korelační koeficient validace dosáhl hodnot 0,9822 pro tuk, 0,9593 pro obsah vody a 0,6631 pro obsah volných mastných kyselin. Z výsledků vyplývá, že NIR spektroskopie je vhodnou nedestruktivní metodou pro stanovení obsahu vody a tuku v másle (LUŽOVÁ a kol., 2010). 29

30 Analýza pomocí NIR se používá pro zjištění jodového čísla v oleji nebo mléčném tuku. Tato metoda je používána z důvodu rychlosti provedení (mléčný tuk je vyměřen do dvou minut) a není třeba žádných chemikálií. Proto nahradila tradiční zdlouhavé postupy (ANONYM c, 2009). Blízká infračervená spektroskopie představuje vhodnou metodu pro hodnocení fyzikálně-chemického složení jogurtů. Pro práci DRAČKOVÁ a kol. (2007) byly zakoupeny vzorky bílých jogurtů v počtu 70 kusů z tržní sítě České republiky. Ve vzorcích byly stanoveny obsah tuku, sušiny a titrační kyselost dle ČSN. Poté byly vzorky proměřeny na spektrometru NIR Nicolet Antaris ve spektrálním rozsahu cm -1 se 100 scany. V práci jsou uvedeny velmi dobré kalibrační modely pro stanovení obsahu tuku, sušiny a titrační kyselosti pomocí PLS metody. Byly zjištěny korelační koeficienty kalibrace nad 0,99. Nejlepších výsledků bylo dosaženo pro stanovení obsahu tuku. V práci SATA et al. (1990) bylo zjištěno, že NIR spektroskopie se dá velmi snadno použít pro zjišťování znehodnocení nebo falšování mléčných výrobků cizími tuky nebo oleji. Rozezná již příměs 3 % cizorodých tuků a olejů bez jakékoli přípravy vzorků. Tato práce se zabývala falšováním másla margarínem a mléka sójovým mlékem. V roce 2002 byl stanoven obsah cholesterolu v mléčných výrobcích: mléko s 3% tučností, sušené mléko, čedar, jogurt a máslo, pomocí FT-NIR spektroskopie. Po srovnání se standardní metodou bylo zjištěno, že podle FT-NIR vykazují výsledky mírně vyšší obsah cholesterolu, zároveň je ale vyšší směrodatná odchylka (PARADKAR, & IRUDAYARAJ, 2002). Cílem práce RŮŽIČKOVÉ & ŠUSTOVÉ (2006) bylo zhodnocení použití NIR spektroskopie pro kvantitativní analýzu mléčných výrobků. Byl analyzován obsah sušiny, tuku a ph v případě mléčné rýže a mléčné krupice, u jogurtu byla stanovena titrační kyselost, obsah tuku a sušiny Situace na trhu mléka Světová výroba mléka i nadále roste a za rok 2008 dosáhla úrovně 684 miliard kg, což představuje téměř 2% meziroční nárůst. Kravské mléko v tom představuje 30

31 576 miliard kg (asi 86 %), ostatní tvoří mléko buvolí a v menší míře mléka jiných hospodářských zvířat (KOPÁČEK, 2009). K významné změně došlo v cenách placených za mléko. Zatímco byl rok 2007 celosvětově rokem zvyšující se ceny mléčné suroviny, v roce 2008 se projevil pravý opak a postupný pokles nákupních cen až hluboko pod úroveň roku Příčinami tohoto vývoje jsou: nasycení trhu, pokles poptávky a globální finanční krize (KOPÁČEK, 2009). Mlékárenský průmysl v České republice nakoupil a zpracoval v roce 2009 (podle údajů MZe) 2 291,7 mil. l mléka, tj. o 76,9 mil. l méně (o 3,25 %) než v r. 2008, Průměrný obsah tuku v mléce se snížil o 0,01 % na 3,85 %. Obsah bílkovin se o 0,01 % zvýšil na 3,36 %. Na zpracování v zahraničních mlékárnách bylo vyvezeno 465,7 mil. kg syrového mléka, tj. o 17,3 mil. kg více než v r Dovezeno bylo 50,6 mil. kg syrového mléka (o 18,8 mil. kg méně než v r. 2008). Průměrná realizační cena se snížila z 8,45 Kč/l v r na 6,14 Kč/l. K poklesu cen došlo i téměř u všech mléčných výrobků (SUKOVÁ, 2010). Ve zpracovatelském průmyslu došlo v roce 2007 k dalšímu nárůstu výroby konzumních mlék na úroveň 119,6 mil. tun mléčných nápojů a kysaných výrobků a dezertů na úroveň 21,2 mil. tun a růstu průmyslové výroby sýrů na 17,2 mil. tun. Výroba komoditních produktů, tedy másla a sušených mlék, dlouhodobě stagnuje nebo zaznamenává trvalý pokles (KOPÁČEK, 2009). Podle výsledků statistického zjišťování bylo v červnu 2010 nakoupeno od tuzemských výrobců do mlékárenských podniků ČR tis. litrů mléka. V přepočtu celkového nákupu za červen na den toto množství představuje 6 385,9 tis.l mléka, a to je ve srovnání s nákupem mléka za minulý měsíc 1,4 % denně nakoupeného mléka méně. V červnu byl zaznamenán nárůst nákupní ceny o 0,04 Kč/l. Tučnost nakoupeného mléka i obsah bílkovin v mléce klesly (obsah tuku 3,79 %, obsah bílkovin 3,30) (MAŠEK, 2010). Bylo vyrobeno více čerstvého mléka, smetany, tvarohu a přírodních sýrů v květnu a méně pak trvanlivého mléka, jogurtů, másla a tavených sýrů. Máslo 1 537,2 t (index 93,15). Aktuální ceny másla: máslo čerstvé 250 g cena 88,48 Kč/kg (MAŠEK, 2010). 31

32 3.15 Vliv másla na lidské zdraví Mléčný tuk V mléce je tuk dispergován ve formě tukových kuliček. Nepolární triacylglyceroly, které tvoří 90 % mléčného tuku, jsou obklopeny vrstvičkou povrchově aktivních látek (fosfolipidů a membránových lipoproteinů). Velikost tukových globulí je 0,1-15 µm. Celých 90 % tuku je v kuličkách o velikosti 2-6 µm (ŠTĚTINA, 2002a). V mléčném tuku bylo nalezeno asi 500 různých mastných kyselin. Základ tvoří glycerol se třemi navázanými mastnými kyselinami (CANT & PALFREYMAN, 2002). R zbytek mastné kyseliny) Obr. č. 5 Triacylglycerol (CANT & PALFREYMAN, 2002) Mléčný tuk má významné technologické vlastnosti: měrná hmotnost (0,916-1,033 g.ml -1 ) - má nižší hodnotu než hustota mléčné plazmy, proto při stání mléka dochází k samovolnému vyvstávání smetany, čehož se využívá pří získávání smetany při odstřeďování mléka mastné kyseliny - jsou obsaženy v triacylglycerolech, mají různé fyzikální vlastnosti, které jsou důsledkem širokého rozmezí teplot tuhnutí a tání (ŠTĚTINA, 2002a). Další minoritní složky mají důležitou nutriční hodnotu. Patří sem: fosfolipidy se svou emulgační schopností, β-karoten způsobující nažloutlé zabarvení mléčného tuku a vitaminy rozpustné tucích jako jsou vitamin A (retinol) nebo vitamin E (tokoferol) (CANT & PALFREYMAN, 2002). 32

33 Zdravotní vliv mléčného tuku Máslo zaujímá ve výživě člověka nejdůležitější místo vzhledem ke skupině tuků. Je to emulze mléčného tuku a vody, ve které jsou rozpuštěny všechny důležité látky, jako je mléčný cukr, rozpustné bílkoviny a minerálie. Biologickým významem másla je jeho schopnost přijímat vitaminy rozpustné v tucích, A, D, E (WINTER & ČEJP, 1978). Výsledky studie, kterou provedli vědci v Lund University ve Švédsku ukazuje, že pojídání másla zvyšuje v porovnání s rostlinnými tuky hladinu krevního tuku výrazně méně. Vysvětlením je, že asi 20 % mléčného tuku tvoří krátké a středně dlouhé řetězce mastných kyselin, které jsou přímo využitelné jako zdroj energie. Kyseliny původem z másla by se proto měly řadit mezi dobré mastné kyseliny. Střevní buňky raději uskladňují máselný tuk než dlouhé řetězce rostlinných tuků. Máslo sice zvyšuje množství volných mastných kyselin v krvi, ale ty jsou v těle snadno a rychle využity. Konečným zjištěním je že máslo zvyšuje obsah tuku v krvi méně než jiné tuky. V pokusu na Universitě v Lund bylo jen 19 žen a 28 mužů. Každý z dobrovolníků musel postupně sníst tři jídla. Jednotlivá jídla obsahovala tuky z různých zdrojů - lněný olej, olej řepkový a mléčný tuk. Následující den se pak všem dobrovolníkům odebrali vzorky krve a sledovali jejich složení. Výsledky potvrdily, že máslo zvyšuje obsah krevního cholesterolu, ale jen pozvolna (PAZDERA, 2010). Je velmi málo zdůrazňováno, že mléčný tuk má jedinečné vlastnosti. Krátké mastné kyseliny procházet stěnou střevní a nezatěžují aparát jater při rozkladu tuků. Proto se mléčný tuk používá například při dietách žaludku, jater apod. Obsahuje řadu vitaminů rozpustných v tucích a má technologické vlastnosti, které jiné potravinářské tuky nemají (BERÁNKOVÁ, 2009). Margaríny neobsahují žádný cholesterol a mají celkově nižší obsah tuku než máslo. Velkou výhodou je jejich trvanlivost a jsou obvykle levnější. Naproti tomu mají i negativa jako je velké množství trans-mastných kyselin, které vznikají výrobním procesem (hydrogenace). Trans-mastné kyseliny zvyšují riziko koronárních onemocnění. Margarín obsahuje v 1 g stejné množství kalorií, ale se k dietním účelům nedoporučuje (ČTRNÁCT & ČTRNÁCTOVÁ, 2010). Mléčný tuk je významným zdrojem energie, asi 9 kcal/g. Plnotučné mléko obsahuje v 1 litru g tuku, který je tvořen lipidy a nepatrný podíl připadá na fosfolipidy, 33

34 cholesterol a vitaminy A, D a E. V mléčném tuku bylo identifikováno asi 400 mastných kyselin, které se dělí podle délky uhlíkového řetězce a počtu dvojných vazeb. Mléčný tuk obsahuje % nasycených a % nenasycených mastných kyselin. Nenasycené mastné kyseliny působí na cévní systém velmi blahodárně (KŘIVÁNEK, 2009). Živočišné tuky obsahují také vyšší podíl cholesterolu a neobsahují některé esenciální mastné kyseliny. Přídavek kvalitního rostlinného tuku může tyto negativní aspekty snížit. Díky obsahu vyšších nenasycených mastných kyselin se potom lépe roztírá a přídavek levnějšího rostlinného tuku snižuje náklady na suroviny. (BERÁNKOVÁ, 2009). Cholesterol je součástí buněčných membrán a prekurzorem hormonů. Přemíra nasycených mastných kyselin v mléce je označována za příčinu zvýšené hladiny cholesterolu v krvi a zvýšeného výskytu kardiovaskulárních onemocnění. Při běžné konzumaci mléka a mlékárenských výrobků takové nebezpečí nehrozí a pro zdravou populaci prakticky neexistuje. Potvrzuje to orientační porovnání denního doporučeného limitu obsahu cholesterolu ve stravě 300 mg, například s obsahem cholesterolu v 1 litru polotučného mléka - 50 mg, nebo se 100 g tvrdého sýra s obsahem cholesterolu mg. Nasycené mastné kyseliny s krátkým řetězcem jsou dobře stravitelné, takže máslo je pro pacienty trpící zažívacími chorobami často jediným tukem, který snášejí (KŘIVÁNEK, 2009) Rozdělení másla podle legislativy Podle Vyhlášky č. 77/2003, kterou se stanoví požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky a oleje, se rozumí: máslem - mléčný výrobek obsahující výhradně mléčný tuk ve formě emulze vody a tuku čerstvým máslem - máslo do 20 dnů od data výroby stolním máslem - máslo skladované nejdéle 24 měsíců od data výroby při teplotách minus 18 C a nižších máselným tukem - bezvodý mléčný tuk získaný z mléka, smetany nebo másla obsahující více než 99,3 % hmotnostních mléčného tuku 34

35 pomazánkovým máslem - mléčný výrobek ze zakysané smetany, obohacené sušeným mlékem nebo sušeným podmáslím, obsahující nejméně 31 % hmotnostních mléčného tuku a nejméně 42 % hmotnostních sušiny podmáslím - mléčný výrobek vznikající jako vedlejší produkt při výrobě másla. Tab. č. 2 Členění másla na druhy a skupiny (Vyhláška č. 77/2003 Sb.) druh Máslo mlékárenské a koncentráty mléčného tuku skupina máselný tuk nebo mléčný tuk bezvodý máselný koncentrát čerstvé máslo máslo máslo stolní máslo se sníženým obsahem tuku máslo s nízkým obsahem tuku nebo nízkotučné Máslo lze vyrobit pomocí tří různých způsobů: zpěňovací způsob (stloukání smetany) - principem je rozbití a aglomerace tukových kuliček při šlehání smetany, oddělení vzniklého máselného zrna od uvolněné mléčné plazmy (podmáslí), jeho spojení a úprava hnětením koncentrační způsob - příprava vysokotučné smetany (82%) talířovou odstředivkou, mechanické zpracování a řízená krystalizace v chladiči emulgační způsob - mléčná plazma se emulguje v čistém mléčném tuku (ŠTĚTINA, 2002b). Nejrozšířenější a tradiční způsob je stloukání smetany, kde výchozí surovinou je smetana o tučnosti 40 % (ŠTĚTINA, 2002b) Výroba másla Máslo je emulze vody v oleji, ve které tukové kuličky tvoří spojitou fázi. Na rozdíl od toho, smetanu tvoří tukové globule, které jsou suspendovány ve vodní fázi. Při stloukání smetany dojde k zakoncentrování mléčného tuku ve výsledném produktu. 35

36 Máslo obsahuje asi 80 % mléčného tuku, 17 % vody, 1 % sacharidů a bílkovin a zhruba 1,2-1,5 % chloridu sodného (jen u solených másel) (KORNACKI et al., 2001). Obsah tuku v mléce je velmi variabilní, kravské mléko obsahuje v průměru asi 4 % tuku. Mléčný tuk je spolu s bílkovinami součástí polydisperzního systému mléka a je přítomen ve formě emulze, v tzn. mléčné plazmě (ŠTĚTINA, 2002a). První písemné zmínky o másle jsou datovány na počátku 9. století př.n.l. v Indii, ale objev je připisován kočovným kmenům z Asie kolem 3500 př.n.l., ačkoliv první várka másla vznikla pravděpodobně náhodou. Existuje domněnka, že kočovné kmeny měly na svých cestách mléko v úzkých vacích připevněných na sedle a výsledkem natřásání ve vaku se ztlouklo máslo. Pokud bylo počasí dostatečně chladné, tak na povrchu vaku vznikla vrstva ztuhlého tuku, másla. První instrukce ohledně výroby másla byly vydány ve 14. století v Benátkách v kuchařské knize. V průběhu 17. století začali máslem obchodovat Velká Británie, Irsko a Francie (ANONYM f, 2010). Průmyslová výroba másla prošla velkým vývojem. Dříve byla používána klasická metoda v dřevěných hnětacích máselnicích. Tuto metodu dnes nahradil kontinuální nebo diskontinuální zmáselňovač (WINTER & ČEJP, 1978). Máslo bylo jako jeden z prvních výrobků lidské manufaktury vyráběno od 14. století a jako základní surovina byla vždy používána smetana. V roce 1800 se začala smetana z mléka získávat gravitační separací a v roce 1850 mlékaři začali s produkcí másla na malých miskách. Výroba másla ve velkém započala v roce 1877 s rozvojem mechanického oddělovače smetany z mléka (KORNACKI et al., 2001). Původním způsobem výroby bylo diskontinuální stloukání smetany s mezofilními bakteriemi mléčného kvašení. Výroba másla ze sladké smetany byla vyvinuta po 2. světové válce (ŠTĚTINA, 2002b). Máme tedy dva různé typy smetany, ze kterých lze vyrobit máslo: sladkou smetanu a zakysanou smetanu (KORNACKI et al., 2001). V másle ze zakysané smetany je obsažený citrát fermentován laktobakteriemi, které z něj produkují acetoin a diacetyl. Tyto dva produkty později tvoří charakteristický flavour másla. Toto máslo je populárnější v Evropě (KORNACKI et al., 2001). Naproti tomu, máslo vyrobené ze sladké smetany je preferováno ve Spojených státech amerických, Irsku, Anglii, Austrálii a na Novém Zélandu (KORNACKI et al., 2001). 36

37 Krystalizace mléčného tuku - zrání smetany Podmínkou vzniku krystalizace je velké množství malých pevných tukových krystalků, které obklopí kapalný tuk. Pro vyšší výnosy je nezbytná temperace nejméně 4 hodiny na 10 C, která zapříčiní vznik stabilních tukových krystalků okolo zkapalněného mléčného tuku. Pro výrobu másla ze zralé smetany se přidávají bakterie mléčného kysání při teplotě do 16 C a smetana se nechá inkubovat do dosažení ph 5. Poté se zchladí na teplotu 3-5 C (stloukací teplota), která zastaví fermentaci (KORNACKI et al., 2001). Při výrobě másla ze sladké smetany probíhá pouze fyzikální zrání, což je vychlazení smetany a krystalizace mléčného tuku. Při výrobě ze zakysané smetany probíhá současně s fyzikálním zráním také biologické. Při něm dochází ke zvýšení viskozity smetany, což umožní lepší stloukání (ŠTĚTINA, 2002b) Fyzikální zrání V tomto typu zrání dochází ke změně tekutého tuku na více menších krystalků, které jsou základem pevné a plastické struktury másla. Je třeba znát, který typ tuku používáme, složení tuku a bod tání. Složení tuku je ovlivněno zejména sezónností (SPREER, 1998). V zimním období krmíme suchými objemnými krmivy, která obsahují nasycené kyseliny s krátkým uhlíkovým řetězcem a způsobují, že mléčný tuk je tuhé konzistence. Naproti tomu v létě je vyšší přísun nenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem a tuk je pak měkké konzistence (SPREER, 1998) Biologické zrání Po přidání bakterií mléčného kvašení (rod Lactococcus) dochází k poklesu ph pod 5,2 a získání typického flavoru másla. Laktósa je fermentována na pyruvát a ten na laktát. Reakce probíhá za teploty 15 C (SPREER, 1998). 37

38 Vlastní výroba másla Tato fáze zahrnuje operace jako je stloukání smetany, odloučení podmáslí, praní máselného zrna, hnětení a standardizace obsahu vody v másle (ŠTĚTINA, 2002b). Pomocí stloukání smetany vytvoříme emulzi vody v oleji, tukové globule se postupně přibližují až dojde k prasknutí jejich membrán a ke slepení tukových kuliček k sobě navzájem. Stloukání probíhá za teplot 10 C v létě nebo 11 C v zimě, stloukání příliš tuhé, tekuté nebo homogenizované smetany je neefektivní. Smetana se pasteruje při teplotě 85 C s výdrží aspoň 15 sekund (KORNACKI et al., 2001). Tato vyšší teplota se používá z důvodu destrukce patogenních mikroorganismů a inaktivaci enzymů štěpících tuky lipáz (SPREER, 1998). Tyto operace probíhají v máselnici. Dochází v ní unášení a přepadu smetany, napěnění a tvorbě máselného zrna. Dnes se používají spíše kontinuální zmáselňovače. Zmáselňovač má tři základní části: stloukací válec - válec s rotorem smetanu intenzivně našlehávají a roztírají, dochází k aglomeraci tukových kuliček a tvorbě máselného zrna odlučovač podmáslí - existují dva způsoby, buď dochází ke shrnutí máselného zrna vyvstalého na povrchu podmáslí pomocí šneků, nebo se podmáslí oddělí v odlučovacím válci; poslední část válce slouží k praní másla hnětač - do másla se systémem trysek dávkuje voda, obsah vody se hnětením obvykle sníží pod 1 %, dispergované částečky vody jsou do velikosti 10 µm (ŠTĚTINA, 2002b) Balení másla V ČR se tradičně máslo balí do hliníkové fólie, která jej chrání před kyslíkem, světlem, nepropouští vodní páru ani tuk (ŠTĚTINA, 2002b). 38

39 4 MATERIÁL A METODIKA 4.1 Materiál V diplomové práci bylo hodnoceno falšování másla, coby živočišného tuku, přídavkem méně kvalitního a levnějšího rostlinného tuku. Ke kontrole byla využita metoda blízké infračervené spektroskopie (NIR). Vzorky byly hodnoceny z hlediska kvalitativního, tedy, je-li spektrofotometr Antaris schopen rozlišit máslo od rostlinného tuku a jakou nejnižší koncentraci bezpečně rozliší. Jako materiál byly v této práci využity másla, rostlinné tuky a směsné tuky volně dostupné v tržní síti, a to: Jihočeské máslo, máslo se zemí původu Belgie, 100% rostlinný tuk na smažení Lira a směsný tuk Zlatá Haná. 4.2 Metodika NIR spektroskopie Vzorky másla, směsného a rostlinného tuku byly zakoupeny v tržní síti v době své spotřeby. Skladovány byly při chladničkových teplotách a do týdne zpracovány na pokus. Z každé kostky bylo odebráno šest vzorků a každý vzorek se proměřoval na FT-NIR spektrofotometru Antaris 2krát při 80 scanech s rozlišením 4. Vzorky byly posouzeny při pokojové teplotě a analýze nepředcházela žádná zvláštní úprava vzorků. Vzorky byly položeny na integrační ploše a přikryty alobalem, aby nedošlo ke zkreslení výsledků pronikajícím světlem zvenčí. Srovnávali jsme máslo proti rostlinnému tuku, másla od různých výrobců proti sobě, máslo proti směsnému tuku a různé koncentrace rostlinného a směsného tuku v másle od přídavku 0,5 % až po 5 %. Cílem tohoto srovnáván bylo dokázat, že spektrofotometr je schopen odlišit živočišný tuk od rostlinného i v nízkých koncentracích. Směsi různých koncentrací jsme si připravili dle výpočtu do zásobních 39

40 sáčků a odtud odebírali jednotlivé vzorky. Ostatní vzorečky byly odebrány přímo z kostky másla, rostlinného tuku nebo směsného tuku. K měření byl použit softwarový program RESULT a výsledky byly zpracovány v programu TQ ANALYST. Kalibrační modely tvořily průměrná spektra našich měření. Rozdílnost mezi vzorky je patrná na obrázcích, kde je diskriminační kříž, který rozdělí vzorky do clusterů (skupiny bodů). Čím větší je rozdíl, tím jsou různé body od sebe více vzdálené a leží v protilehlých obdélnících kříže. Všechny analýzy byly provedeny v červnu

41 5 VÝSLEDKY A DISKUZE Ve výsledkové části diplomové práce bylo provedeno měření různých vzorků, a to: Jihočeského másla, másla vyrobeného v Belgii, rostlinného tuku Lira, směsného tuku Zlatá Haná a různých směsí. K měření by použit softwarový program Result a byla prováděna pouze kvalitativní analýza vzorků. Kvůli zhodnocení citlivosti spektrofotometru Antaris byly namíchány různé směsi másla s rostlinným tukem v koncentracích 0,5 %, 1 %, 2 %, 3 %, 4 % a 5 % rostlinného tuku v másle a stejné koncentrace směsí másla a směsného tuku. Dále proti sobě byly postaveny vzorky másel od různých výrobců. Každý vzorek byl vyměřen 6krát ve dvou po sobě jdoucích měřeních při 80 scanech. Rozdílné vzorky byly rozlišeny pomocí diskriminačního kříže, který je rozdělil do clusterů (skupin) podle toho, jak moc se lišily. Diskriminační analýza (DA, discriminant analysis) je jednou z metod mnohorozměrné statistické analýzy, která slouží k rozlišení objektů. Předpokládáme, že objekty ze stejné třídy vykazují podobné znaky (ANONYM g, 2011). 5.1 Kvalitativní vyhodnocení spekter pomocí diskriminační analýzy K vyhodnocení spekter byla použita metodika diskriminační analýzy, která rozliší spektra podle kvality. Podstatou je, že určí třídu, která je nejpodobnější posuzovanému spektru vzorku. Počet tříd je stejný jako počet vzorků. V případě přítomnosti diskriminačního kříže usuzujeme, že je patrný rozdíl mezi jednotlivými vzorky (KRÁLÍKOVÁ et al., 2007). Metoda diskriminační analýzy ke stanovení rozdílu mezi vzorky byla použita v práci KRÁLÍKOVÁ et al. (2007), kde byly porovnávány 4 vzorky sýrů eidamského typu od různých výrobců. Výsledkem této analýzy bylo, že se prokázal rozdíl mezi vzorky už v prvních měsících zrání. Grafické znázornění spekter poukazuje na fakt, že spektrometr Antaris je schopen rozlišit kvalitativní rozdíly mezi jednotlivými vzorky, i mezi směsmi různých koncentrací rostlinného nebo směsného tuku v másle. 41

42 U vzorků jsem prováděli kvalitativní analýzu podle toho, jak se rozčlenily jednotlivé body představující dané vzorky, do clusterů. Vzorky se rozlišovaly proložením diskriminačního kříže do čtyř obdélníků podle vzájemné odlišnosti. Nejvíce odlišné jsou vzorky ležící v protilehlých obdélnících, co nejdále od sebe Srovnání spekter másel, másel a rostlinného tuku, másel a směsného tuku Obr.č. 6 Srovnání spektra másla, rostlinného tuku a směsného tuku Rozdíl mezi jednotlivými vzorky, použitými v analýze, nám ukazuje obrázek číslo šest. Z něj je patrné, že je obrovský rozdíl mezi spektrem másla (vyobrazeno modře) a rostlinného tuku (fialově). Tyto spektra se pouze protínají, ale v žádném bodě se nepřekrývají. Naproti tomu, rozdíl ve spektrech másla (modře) a směsného tuku (červeně) je menší, i když stále zřetelný. Spektra probíhají souběžně a v několika bodech se překrývají úplně. Z toho vyplývá, že rozdíly ve spektrech směsného a rostlinného tuku nejsou tak velké, jako u porovnání másla s rostlinným nebo směsným tukem. Důvodem může být určitý podíl mléčného tuku ve směsném tuku. 42

43 Obr. č. 7 Srovnání Jihočeského másla ( ) a másla vyrobeného v Belgii ( ) Na obrázku číslo sedm je srovnáno Jihočeské máslo (vpravo dole) vyrobeno v Madetě České Budějovice a Máslo vyrobené v Belgii (vlevo nahoře). Z uvedeného obrázku je zřejmé, že se nevyskytuje diskriminační kříž a spektrofotometr Antaris nezjistil výraznější odlišnosti ve složení másla. Vzorky jsou ale nepatrně seskupeny do clusterů, takže zaznamenatelný rozdíl mezi vzorky existuje. V roce 2007 KRÁLÍKOVÁ et al. sledovali průběh zrání u 45% sýrů eidamského typu v průběhu sedmi měsíců. Pro sledování byl využit FT-NIR spektroskop v režimu reflektance, s počtem 80ti scanů a techniky otočného spineru. Průběh zrání byl sledován každý měsíc a k rozlišení spekter do jednotlivých clusterů byla aplikována diskriminační analýza. Přínosem této analýzy bylo, že sýry stejné tučnosti od různých výrobců se velmi přesně odlišily již první měsíc. Z toho vyplývá, že pomocí diskriminační analýzy můžeme rozlišit i minimální rozdíly u produktů stejného složení, ale od různých výrobců. Důkazem toho je naše analýza másel od různých výrobců, kdy spektrometr Antaris rozdělil body do dvou clusterů, tedy zaznamenal rozdíl. 43

44 Obr. č. 8 Srovnání Jihočeského másla ( ) a rostlinného tuku Lira ( ) V dalším měření jsme posuzovali rozdíl mezi máslem a rostlinným tukem. Je patrné, že v tomto případě přístroj rozdíl ve složení velmi podstatně rozlišil. Rozdílnost mezi vzorky nám potvrzuje přítomnost diskriminačního kříže. Skupiny bodů (clustery) leží v protilehlých obdélnících dost daleko od sebe. Z obrázku číslo osm tedy vyplývá, že spektrofotometr Antaris je schopen naprosto přesně odlišit různé kvalitativní složení másla a bezpečně rozezná rostlinný tuk od másla. Vzorek másla je zobrazen v pravém dolním rohu a vzorek rostlinného tuku je vlevo nahoře. Metodu diskriminační analýzy využila ve své diplomové práci BARTOŠÍKOVÁ (2008) ke kontrole kvality vybraných mlékárenských výrobků. Na FT-NIR spektrometru byly proměřeny jogurty s příchutí, jak rozmixované, tak nerozmixované. Diskriminační analýza prokázala rozdíl mezi jogurty od různých výrobců. V další části se autorka zabývala srovnáním rozmixovaných a nerozmixovaných jogurtů. Zjistila, že každý pohlcuje jiná spektra, proto je třeba vytvořit kalibrační model zvlášť pro rozmixované a nerozmixované jogurty. 44

45 Obr. č. 9 Srovnání Jihočeského másla ( ) a směsného tuku Zlatá Haná ( ) Při porovnání směsného tuku Zlatá Haná a Jihočeského másla se opět zobrazil diskriminační kříž, který manifestuje kvalitativní změny mezi vzorky. Shluky bodů leží v diagonálním obdélníku, takže rozdílnost mezi vzorky je velká. Jednotlivé body vzorků jsou seskupeny u sebe. Obr. č. 10 Srovnání másla vyrobeného v Belgii ( ) a rostlinného tuku Lira ( ) 45

46 Na obrázku číslo deset jsme porovnali máslo vyrobené v Belgii s rostlinným tukem. Také zde leží shluky bodů v opačných obdélnících diskriminačního kříže a rozdíl je tedy zřejmý na první pohled. Pokud je vzorky proložen diskriminační kříž, můžeme vždy usuzovat, že mezi vzorky existuje patrný rozdíl v kvalitě. Jednotlivé body leží v rozích obdélníků, čili rozdíl mezi nimi je opravdu zřetelný. Srovnáním sýrových analogů a sýrů se zabývala ve své práci HAVLÍKOVÁ (2010). Metodou diskriminační analýzy mezi sebou porovnávala přesmažený analog a sýr, kde bylo přihlédnuto i k tepelné úpravě a strouhance, dále rozdíl mezi analogem a sýrem, pařeným analogem a sýrem, taveným analogem a sýrem a nakonec rozdíl mezi analogy navzájem. Vzorky byly proměřeny za pokojové teploty NIR spektrometrem Antaris na integrační sféře s 80ti scany. Pro tvorbu kalibračních modelů byla použita průměrná spektra a výsledky zpracovány programem TQ Analyst. Všechny vzorky byly prozkoumány pomocí diskriminační analýzy a prokázalo se, že NIR spektrometr dokáže bezpečně rozlišit analog od sýru. Zajímavostí je, že strouhanka může také výrazně ovlivnit rozdělen do clusterů, i když se jedná o analýzu stejného sýru (bez a se strouhankou). Důvodem patrně bylo, že strouhanka obsahuje rostlinný olej. Vliv teploty na složení kravského mléka posuzovala ve své práci také ŠUSTOVÁ (2007). Měření probíhalo pomocí NIR spektroskopie. Byl zjišťován rozdíl mezi vzorky kravského mléka při různých teplotách. Získaná spektra byla podrobena diskriminační analýze. Závěrem bylo, že jednotlivé vzorky se rozdělily do clusterů, které odpovídaly teplotám. Je tedy zřejmě, že teplota může výrazně ovlivnit měření. 46

47 Obr. č. 11 Srovnání másla vyrobeného v Belgii ( ) a směsného tuku Zlatá Haná ( ) V dalším měření jsme opět srovnávali máslo vyrobené v Belgii se směsným tukem. Z obrázku číslo jedenáct je zřejmé, že shluky bodů leží v opačných obdélnících diskriminačního kříže a přístroj byl tedy schopen tuto odlišnost vyhodnotit. Z obrázku také vyplývá, že rozdílnost není tak obrovská jako při srovnávání rostlinný tuk - máslo, protože shluky bodů leží blíže sobě. 47

48 5.1.2 Srovnání spekter rostlinného a směsného tuku Obr. č. 12 Srovnání směsného tuku ( ) a rostlinného tuku ( ) Při srovnávání směsného a rostlinného tuku jsme zjistili, že rozdíly jsou mnohem méně markantní než u srovnání rostlinného tuku a másla. Přesto nám přítomnost diskriminačního kříže manifestuje určitý rozdíl mezi vzorky. Skupiny bodů také leží v odlišných obdélnících, ale jejich vzdálenost není tak velká jako v případě rostlinný tuk - máslo. Rostlinný tuk neobsahuje žádný mléčný tuk, ale směsný tuk jisté procento mléčného tuku má, proto usuzuji, že jednotlivé body u rostlinného tuku a másla budou odděleny zřetelněji než u směsného tuku a másla. Z toho vyplývá, že jednotlivé body budou více odlišeny u rostlinného tuku a másla než rostlinného tuku a směsného tuku. HAVLÍKOVÁ (2010) ve své práci srovnává různé sýrové analogy mezi sebou, a to Lidový smažák a Edina. I když se jedná o analogy, mají různý obsah rostlinného tuku, takže NIR spektrometr je schopen oba analogy od sebe odlišit pomocí diskriminační analýzy. Důvodem může být, že výrobci používají rostlinné tuky různé povahy, a proto jsou jednotlivé body seskupeny do clusterů, které odpovídají různé kvalitě tuků. 48

49 5.1.3 Srovnání spekter másla při různém přídavku rostlinného tuku Obr. č. 13 Srovnání spekter různých koncentrací rostlinného tuku v másle Z tohoto vyobrazení je zřetelné, že grafické znázornění jednotlivých spekter různých koncentrací rostlinného tuku v másle jsou si velmi podobná. Ale zjistili jsme, že i přes velkou podobnost, kterou na první pohled vidíme, jsme schopni tyto spektra od sebe odlišit použitím diskriminační analýzy. Tato analýza od sebe dokáže odlišit kvalitativně odlišné vzorky pomocí diskriminačního kříže. Tento kříž rozdělí vzorky do clusterů (skupin) na základě jejich podobnosti. 49

50 Obr. č. 14 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 0,5 % rostlinného tuku v másle ( ) Obr. č. 15 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 1 % rostlinného tuku v másle ( ) 50

51 Obr. č. 16 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 5 % rostlinného tuku v másle ( ) Z obrázků č je zřejmé, že spektrofotometr Antaris zřetelně odlišuje příměs rostlinného tuku v másle. Byly provedeny analýzy příměsi rostlinného tuku 0,5; 1; 2; 3; 4 a 5 % v másle a ve všech případech se zřetelně vytvořil diskriminační kříž a clustery ležely v protilehlých obdélnících. Z měření také vyplývá, že čím je vyšší koncentrace přídavku rostlinného tuku do másla, tím je rozdíl ve vyobrazení zřetelnější. V nižších koncentracích leží jednotlivé body v clusteru dále od sebe. Přesto NIR spektrometr odliší i koncentraci 0,5 %, má tedy vysokou míru rozlišení. 51

52 5.1.4 Srovnání spekter másla za různého přídavku směsného tuku Obr. č. 17 Srovnání spekter různých koncentrací směsného tuku v másle Z obrázku číslo sedmnáct je zřejmé, že směsný tuk Zlatá Haná má grafické znázornění spekter velmi podobné čistému máslu. Ale i v tomto případě byl schopen spektrometr Antaris rozlišit kvalitu jednotlivým vzorků pomocí diskriminační analýzy. Obrázek znázorňuje spektrum másla a směsí různých koncentrací směsného tuku v másla. Spektra probíhají téměř souběžně, ale zaznamenatelný rozdíl mezi nimi existuje. Při použití diskriminační analýzy se prokázalo, že spektrometr Antaris bezpečně odliší i příměs 0,5 % směsného tuku v másle. Metodu diskriminační analýzy použil MLČEK et al. (2005) pro srovnání spekter hovězího a vepřového masa. Grafické znázornění prokázalo, že spektra jsou si velmi podobná, proto pro zhotovení kalibračních modelů se tato spektra sloučila. Porovnávali hodnoty bílkovin, tuku a sušiny získané výpočtem podle referenční metody s hodnotami vypočtenými z kalibračních modelů (NIR). Ze srovnání vyplynulo, že hodnoty z referenčních metod a vypočtené z kalibračních modelů jsou srovnatelné. Při srovnávání grafických spekter směsného tuku v másle v diplomové práci jsme také zjistili velkou podobnost spekter viditelnou pouhým okem. Při použití diskriminační analýzy jsme ale potvrdili, že rozdíl mezi vzorky je zaznamenatelný. Jednotlivé body se rozdělily do clusterů podle své vzájemné podobnosti. V práci 52

53 MLČEK et al. (2005) je zřejmé, že při použití diskriminační analýzy u vepřového a hovězího masa se body nerozdělily do clusterů, čili mezi nimi nebyl zaznamenán velký rozdíl. Obr. č. 18 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 0,5 % směsného tuku v másle ( ) Obr. č. 19 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 1 % směsného tuku v másle ( ) 53

54 Obr. č. 20 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 3 % směsného tuku v másle ( ) Na obrázcích č vidíme, že přístroj rozlišil jednotlivé shluky bodů. Dokáže tedy odlišit máslo a směsný tuk. Rozdíl u tohoto typu stanovení není tak patrný jako u kombinací másla a rostlinného tuku, přesto nám přístroj jednotlivé body seřadil do clusterů a rozdělil je diskriminačním křížem, a to i v případě koncentrace 0,5 % Srovnání spekter různých směsí rostlinného a směsného tuku Obr. č. 21 Srovnání směsí: 0,5% směsný tuk ( ) a 0,5% rostlinný tuk ( ) v másle 54

55 Na obrázku č. 21 lze vidět, že přístroj umí rozlišit i rostlinný tuk od směsného a to při 0,5% koncentraci v másle. Při vyšších koncentracích se nevytvořil diskriminační kříž, který dělí body do jednotlivých obdélníků. Přesto můžeme soudit, že body jsou od sebe odděleny vzdáleností, takže i v tomto případě spektrofotometr odlišil kvalitu vzorků. Kromě diskriminační analýzy se NIR spektrometr používá také ke zjištění základních komponent, tedy ke kvantitativní analýze. Právě tato metoda byla použita pro stanovení základních složek pasterovaného kozího mléka v práci HADRA et al. (2006). Byly zjišťovány hodnoty pro tuk, sušinu, laktósu, bílkoviny, tukuprostou sušinu a titrační kyselost a to referenční metodou a pomocí NIR spektrometru. Naměřená data byla zpracována v programu TQ Analyst a statisticky vyhodnocena. Ze srovnání referenční metody a kalibračních modelů NIR spektrometru vyplývá, že tato metoda představuje rychlou a vhodnou techniku pro stanovení základních komponent kozího mléka. Mezi výsledky nebyl zjištěn statisticky průkazný rozdíl. V roce 2006 byla použita metoda FT-NIR spektroskopie s Fourierovou transformací také pro kvantitativní analýzu pasterovaného mléka. Byly sledovány základní složky mléka (laktósa, tuk, sušina) a pro tyto komponenty byly vytvořeny kalibrační modely. Spektra byla měřena v režimu reflektance s transflektační kyvetou v rozsahu cm -1 se 100 scany. Výstupy z měření byly zpracovány v programu TQ Analyst metodou částečných nejmenších čtverců (PLS). Ze studie vyplývá, že tato metodika je velmi vhodnou a rychlou technikou pro analýzu základních složek mléka (DRAČKOVÁ et al., 2006). V roce 2003 bylo analyzováno ovčí mlezivo v průběhu 2 72 hodin po porodu pomocí blízké infračervené spektroskopie. Byl zkoumán pokles složek (sušiny, dusíkatých látek, bílkovin, tuku, ph, aminokyselin) v mlezivu referenční metodou a NIR spektrometrem. Měření bylo prováděno u 90ti vzorků mleziva na přístroji FT- NIR Antaris v rozsahu vlnových délek od do cm -1. Kalibrace byla vyhotovena pomocí metody PLS (metoda nejmenších částečných čtverců). Zhodnocení výsledků bylo provedeno na základě korelace mezi referenčními hodnotami 55

56 a hodnotami vypočítanými z kalibračních rovnic a nebyl zjištěn průkazný rozdíl mezi metodami stanovení (JANKOVSKÁ et al., 2003b). V práci ŠUSTOVÁ & MLČEK (2007) se potvrdilo, že metoda NIR spektroskopie je velmi výhodná pro měření téměř všech veličin, jak u mléka, tak u mléčných výrobků. Poskytuje vynikající výsledky za velmi krátkou dobu měření. Touto metodou můžeme orientačně stanovovat i některé minoritní látky (aminokyseliny) stanovované u ovčího mleziva nebo eidamských sýrů. 5.2 Zhodnocení praktického využití NIR spektrofotometrie Velký přínos této metody pro kontrolu kvality másla a jiných výrobků vidím ve velké časové úspoře, efektivnosti a jednoduchosti. Vzorky není nutné nijak připravovat, zejména u másla, měření probíhalo při pokojové teplotě a vzorky se nabíraly přímo z obalu. Téměř veškerá manipulace probíhá přes výpočetní techniku, kde si přednastavíme požadavky stanovení. NIR spektrofotometr není na obsluhu nijak obtížný, vzorek se položil na integrační sféru, přikryl a přes software se spustila analýza. Analýza jednoho vzorečku trvala zhruba jednu minutu a výsledné spektra se automaticky ukládají do počítače. Tato metoda není invazivní. Za krátký časový interval lze tedy zanalyzovat velké množství vzorků másla bez předchozí úpravy. Je to také metoda ekonomicky výhodná. Přes vyšší pořizovací cenu a nutnou pravidelnou kalibraci je přístroj využitelný pro široké spektrum různorodých vzorků, odpadá nám příprava vzorků a je časově velmi efektivní. Vyhodnocování spekter podle diskriminačního kříže při stanovení rozdílu v kvalitě mezi vzorky je jednoduché a okem rozpoznatelné. Pro zajímavost jsme zkoušeli, jak nízkou koncentraci je NIR spektrometr schopen rozpoznat. Nejnižší rozpoznatelnou koncentrací v této diplomové práce je 0,5 %, kdy byly zaznamenatelé rozdíly. 56

57 6 ZÁVĚR Mléčné výrobky tvoří ve výživě člověka významnou pozici. Máslo, jako potravina živočišného původu, je z důvodů vysoké ceny často cílem nekalým výrobních praktik. Mezi nejčastější patří přimíchání levného rostlinného tuku nebo oleje do másla a tím snížení výrobním nákladů. Nad výrobou másla dozorují orgány veterinární správy a pravidelně kontrolují kvalitu másla dodávaného na trh podle předpisů mezinárodní a národní legislativy. Tyto úpravy másla jsou předmětem označování potravin, na které dohlíží Státní zemědělská a potravinářská inspekce. Ne všichni výrobci uvádí na obal, že byl použit rostlinný tuk a dochází ke klamání spotřebitele. Tato práce se zabývá kontrolou kvality másla pomocí NIR spektroskopie. Pro praktickou část diplomové práce jsme vybrali tradiční máslo (které patří na trhu mezi kvalitnější produkty), máslo ze zahraničí, rostlinný tuk a směsný tuk. Tyto čtyři vzorky jsme proměřovali na NIR spektroskopu a porovnávali spektra rozdělení do clusterů podle diskriminačního kříže. Metoda blízké infračervené spektroskopie je velmi hojně využívaná a těší se velké oblibě. Mezi velké výhody této metody patří snadná použitelnost a velká úspora času. Vzorky není třeba nijak upravovat a manipuluje se s nimi za pokojové teploty. Vyhodnocení probíhá pomocí výpočetní techniky, kde se nám spektrum rozdělí do clusterů na základě diskriminační analýzy. Za krátký čas tak lze proměřit velké množství vzorků. Tato instrumentální metoda je nedestruktivní a není třeba použití žádných chemických činidel, je tedy bezodpadová. Závěrem lze říci, že tato metoda je vhodná pro stanovení rozdílů v kvalitě mezi vzorky másla, rostlinných a směsných tuků. Může být proto využita pro rychlé odhalení falšování másla přídavkem tuků a olejů rostlinného původu. 57

58 7 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY ANONYM b., 2010: Infrared vision. Databáze online [cit ]. Dostupné na: ANONYM c., 2002: Infračervená spektroskopie. Databáze online [cit ]. Dostupné na: ANONYM d., 2003: Infračervená spektroskopie. Databáze online [cit ]. Dostupné na: ANONYM e., 2003: Near infrared spectroscopy. Databáze online [cit ]. Dostupné na: ANONYM f., 2010: Butter and margarine. Databáze online [cit ]. Dostupné na: ANONYM g., 2011: Diskriminační analýza. Databáze online [cit ]. Dostupné na: A1kladn.C3.AD_principy_DA ANONYM a., 2002: Problematika falšování potravin. Databáze online [cit ]. Dostupné na: chnum=1 ANONYM h., 2010: Máslo Zlatá Haná 250 g. Databáze online [ ]. Dostupné na: 250g/index.htm 58

59 ANONYM i., 2010: Lira. Databáze online [ ]. Dostupné na: jpg&imgrefurl= /&usg= 7L1rF6y93LCBY3o2aqxNLqFWWgs=&h=208&w=300&sz=15&hl= cs&start=1&zoom=1&tbnid=hjuhephjq56wnm:&tbnh=80&tbnw=116&prev=/images %3Fq%3Dtuk%2Bna%2Bsma%25C5%25BEen%25C3%25AD%2BLira%26hl%3Dcs %26sa%3DX%26noj%3D1%26prmdo%3D1%26biw%3D1280%26bih%3D637%26tbs %3Disch:1&itbs=1 BARTOŠÍKOVÁ, H., 2008: Využití NIR spektrometrie k hodnocení kvality vybraných mlékárenských výrobků. Diplomová práce, Mendlova univerzita Brno, Brno, 67 s. BERÁNKOVÁ, J., 2009: Rostlinný tuk v mléčných potravinách. Databáze online [cit ]. Dostupné na: BIEN, R., 2006: NIR spektroskopie v systému hodnocení jakosti potravin a krmiv NIR instrumentace Perten Instruments. Databáze online [cit ]. Dostupné na: http: // BILSKA, A., KRYSZTOFIAK, K., & KOMOROWSKI, P., 2002: Determination of water content in butter samples by the use of near-infrared reflectance spectroscopy. Acta Sci.Pol., Technol. Aliment. 1 (2): CANT, P.A.E. & PALFREYMAN, K.R., 2002: Milkfat products. Databáze online [cit ]. Dostupné na: ČOPÍKOVÁ, J., NOVOTNÁ, M., ŠMÍDOVÁ, I., SYNYTSYA, A. & ČERNÁ, M., 2003: Uplatnění NIR spektroskopie v analýze čokolády. Chemické listy. 97: ČTRNÁCT, M. & ČTRNÁCTOVÁ, H., 2010: Margarín z vodíku a rostlinného olej. Databáze online [cit ]. Dostupné na: 59

60 ČURDA L., KUKAČKOVÁ O. & NOVOTNÁ M., 2002: NIR spektroskopie a její využití při analýze mléka a mléčných výrobků. Chemické listy, 96: DRAČKOVÁ, M., HADRA, L., TATRANOVÁ, I., VOZKOVÁ, L. & VORLOVÁ, L., 2006: Využití FT-NIR v analýze pasterovaného mléka, s. 18. In: ŠTĚTINA, J.: Odborný seminář mléko a sýry 26. ledna 2006, VŠCHT Praha, Českomoravský svaz mlékárenský a Odborná skupina pro potravinářskou a agrikulturní chemii České společnosti chemické, Praha, 27 s. DRAČOVÁ, M., ŘEŘUCHOVÁ, M., JANŠTOVÁ, B., NAVRÁTILÁ, P. & VORLOVÁ, L., 2007: Hodnocení fyzikálně-chemických parametrů jogurtů pomocí NIR spektroskopie, s In: sborník Bezpečnosť a kvalita potravín Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Nitra, 320 s. DRAČKOVÁ, M., HADRA, L., JANŠTOVÁ, B., NAVRÁTILOVÁ, P., PŘIDALOVÁ, H. & VORLOVÁ, L., 2008: Analysis of goat milk by Near-Infrared Spectroscopy. Acta veterinaria Brno, 77: ELICH, O., SNÁŠELOVÁ, J., BUCHVALDKOVÁ, T., MARKOVÁ, M. & DULO, P., 2004: Využití IR techniky pro analýzu mléka a mléčných výrobků. Mlékařské listy, 87: 18. GIANGIACOMO, R. & CATTANEO, T.M.P., 2007: Dairy products, s In: OZAKI, Y., McCLURE, F.W. & CHRISTY, A.A. (eds), Near-infrared spectroscopy in food science and technology. Wiley-interscience, Ney Yersey, 406 s. HADRA, L., DRAČKOVÁ, M., JANŠTOVÁ, B., NAVRÁTILOVÁ, P. & VORLOVÁ, L., 2006: Využití FT-NIR v analýze pasterovaného kozího mléka, s In: ŠTĚTINA, J.: Odborný seminář mléko a sýry 26. ledna 2006, VŠCHT Praha, Českomoravský svaz mlékárenský a Odborná skupina pro potravinářskou a agrikulturní chemii České společnosti chemické, Praha, 27 s. 60

61 HAVLÍKOVÁ, M., 2010: Využití NIR spektroskopie ke sledování falšování sýrů. Diplomová práce, Mendlova univerzita v Brně, Brno, 88 s. HEUSSEN, P.C., JANSSEN, H.G., SAMWEL, I.B. & VAN DUYNHOVEN, J.P., 2007: The use of multivariate modelling of near infra-red spectra to predict the butter fat content of spreads. Analytica chimica acta, 595(1-2): JANČÁŘOVÁ, I., JANČÁŘ, L., 2008: Analytická chemie, MZLU Brno, Brno, 195 s. JANKOVSKÁ R. & ŠUSTOVÁ K., 2002a: Aplikace NIR spektroskopie v hodnocení mlékárenských výrobků. Mlékařské listy, 70: JANKOVSKÁ R. & ŠUSTOVÁ K., 2002b: Sledování obsahu kaseinu v mléce použitím FT NIR spektroskopie. Mlékařské listy, 73: JANKOVSKÁ R. & ŠUSTOVÁ K., 2003a: Analysis of Cow Milk by Near-infrared Spectroscopy. Czech Journal Food Science, 21: JANKOVSKÁ, R., ŠUSTOVÁ, K. & KRÁČMAR, S., 2003b: AnAlýzy ovčího mleziva NIR spektroskopií, s. 56. In: CERKAL, R. & STŘEDA, T. (eds): MendelNet 03. Sborník abstraktů z konference posluchačů postgraduálního doktorského stuida 25. listopadu MZLU Brno, Brno, 92 s. KERESTEŠ, J. & HERIAN, K., 2009: O problematike falšovania mliečnzch výrobkov. Konference: Cudzorodé látky v požívatinách, Štrbské Pleso. KLOUDA, P., 2003: Moderní analytické metody. Nakladatelství Pavel Klouda, Ostrava, 132 s. KOPÁČEK, J., 2009: Světový mlékařský summit poprvé v Latinské Americe. Potravinářská revue, 6 (1):

62 KORNACKI J.L., FLOWERS R.S & BRADLEY, R., 2001 Microbiology of butter and related products, s In MARTH E. H., STEELE J. L. (ed.), Applied dairy mikrobiology, Marcel Dekker, USA, 705 s. KRÁLÍKOVÁ, M., LUŽOVÁ, T., MLČEK, J. & ŠUSTOVÁ, K., 2007: Využití NIR spektroskopie při sledování průběhu zrání eidamských sýrů různých výrobců, s In: ŠTĚTINA, J. & ČURDA, L. (eds): Celostátní přehlídky sýrů Výsledky přehlídek a sborník přednášek semináře mléko a sýry. Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, Praha, 277 s. KŘIVÁNEK, M., 2009: Nutriční význam mléčných výrobků. Databáze online[cit ]. Dostupné na: KVASNIČKOVÁ, A., 2006: Falšování mléčných výrobků - nová chromatografická metoda pro rychlé stanovení přídavku sójové bílkoviny do mléčných výrobků. Databáze online [cit ]. Dostupné na: LUŽOVÁ, T., ŠUSTOVÁ, K., KRÁLÍKOVÁ, M. & HRNČÍŘOVÁ, K., 2010: Kontrola jakosti másla pomocí NIR spektroskopie. Databáze online [cit ]. Dostupné na: MATĚJKA, P., 2008a: Spektrometrie v blízké infračervené oblasti. Databáze online [cit ]. Dostupné na: MATĚJKA, P., 2008b: NIR spectrometry. Databáze online [cit ]. Dostupné na: MAŠEK, M., 2010: Mléko: růst ceny se zastavil. Potravinář, srpen/2010, 12 s. 62

63 McCLURE, F.W. & TSUCHIKAWA, S., 2007: Instruments, s In: OZAKI, Y., McCLURE, F.W. & CHRISTY, A.A. (eds), Near-infrared spectroscopy in food science and technology. Wiley-interscience, Ney Yersey, 406 s. MÍKA, V., KOHOUTEK, A. & NERUŠIL, P., 2008: Spektroskopie v blízké infračervené oblasti (NIR), výběr praktických aplikací v zemědělství. Databáze online [cit ]. Dostupné na: pdf MLADÁ FRONTA DNES., 2009: Redakční nezávislý test dnes: Másla se bát nemusíme. Databáze online [cit ]. Dostupné na: MLČEK, J., SIMEONOVÁ, J., ŠUSTOVÁ, K., 2005: Stanovení základních složek vepřového a hovězího masa pomocí FT NIR spektroskopie. Databáze online [cit ]. Dostupné na: MLČEK, J. & ŠUSTOVÁ, K., 2006: Využití senzorických a přístrojových metod k hodnocení kvality eidamských sýrů v průběhu jejich zrání. Databáze online [cit ]. Dostupné na: NAŘÍZENÍ KOMISE (ES) č. 445/2007, kterým se stanovují některá prováděcí pravidla k nařízení Rady (ES) č. 2991/94, kterým se stanovují normy pro roztíratelné tuky, a nařízení Rady (EHS) č. 1898/87 o ochraně označení používaných při uvádění mléka a mléčných výrobků na trh, , Úřední věstník, L 106, s NAŘÍZENÍ RADY (ES) č. 2991/94, kterým se stanovují normy pro roztíratelné tuky, , Úřední věstník, L 316, s NAŘÍZENÍ RADY (EHS) č. 1898/87, o ochraně označení používaných při uvádění mléka a mléčných výrobků na trh, , Úřední věstník, L 182, s

64 NAŘÍZENÍ EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY č. 178/2002, kterým se stanoví obecné zásady a požadavky potravinového práva, zřizuje se Evropský úřad pro bezpečnost potravin a stanoví postupy týkající se bezpečnosti potravin, , Úřední věstník, L 31, s NĚMCOVÁ, I., ČERMÁKOVÁ, L. & RYCHLOVKÝ, P., 1997: Spektrometrické analytické metody I. Vydavatelství Karolinium, Praha, 160 s. NICODOM, Spektroskopický software TQ Analyst, Stručný návod, 1997 OZAKI, Y., MORITA, S. & DU, Y., 2007: Spectral analysis, s In: OZAKI, Y., McCLURE, F.W. & CHRISTY, A.A. (eds), Near-infrared spectroscopy in food science and technology. Wiley-interscience, Ney Yersey, 406 s. OSBORNE, B.G., 2000: Near-infrared Spectroscopy in Food Analysis, s In: MEYERS, R.A. & WILEY, J. (eds), Encyclopedia of Analytical Chemistry. Wiley, Chichester, 212 s. PARADKAR, M.M. & IRUDAYARAJ, J., 2002: Determination of cholesterol in dairy products by infrared techniques: 2. FT-NIR Metod. International Journal of Dairy Technology, 55 (3): PAZDERA, J., 2010: Máslo zvyšuje hladinu krevního tuku méně než rostlinné oleje. Databáze online [cit ]. Dostupné na: RESULT TM, Měřící techniky pro ANTARIS stručný návod RŮŽIČKOVÁ, J. & ŠUSTOVÁ, K., 2006: Determination on selected parametres of quality of the dairy products by NIR spectroscopy. Czech Journal Food science, 24 (6):

65 RŮŽIČKOVÁ, J. & ŠUSTOVÁ, K., 2007: Využití NIR spektroskopie při analýze sušeného mléka, s In: ŠTĚTINA, J. & ČURDA, L. (eds): Celostátní přehlídky sýrů Výsledky přehlídek a sborník přednášek semináře mléko a sýry. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha, 277 s. SATO, T., KAWANO, S. & IWAMOTO, M., 1990: Detection of Foreign Fat Adulteration of Milk Fat by Near Infrared Spectroscopic Metod. Journal Dairy Science, 73: SMĚRNICE EVROPSKÉHO PARLAMENTU A RADY 2000/13/ES, o sbližování právních předpisů členských států týkajících se označování potravin, jejich obchodní úpravy a související reklamy, Úřední věstník, L 109, , s SMĚRNICE RADY 92/46/EHS, o hygienických předpisech pro produkci syrového mléka, tepelně ošetřeného mléka a mléčných výrobků a jejich uvedení na trh, Úřední věstník, L 268, , s SPREER, E., 1998: Milk and dairy produkt technology. CRC Press, Germany, 483 s. SUKOVÁ, I., 2010: Výroba mlékárenských výrobků v ČR v r Databáze online [cit ]. Dostupné na: ŠTĚTINA, J., 2002a: Vlastnosti mléka a jeho základní ošetření, s In KADLEC P. a kol., Technologie potravin II. Vydavatelství VŠCHT Praha, Praha, 236 s. ŠTĚTINA, J., 2002b: Máslo a mrazené smetanové krémy, s In KADLEC P. a kol., Technologie potravin II. Vydavatelství VŠCHT Praha, Praha, 236 s. ŠUSTOVÁ, K., 2007: Posouzení vlivu teplot měření složení kravského mléka pomocí FT NIR spektroskopie In HAVLÍKOVÁ, M.: Využití NIR spektroskopie ke sledování falšování sýrů. Diplomová práce, Mendlova univerzita v Brně, Brno, 88 s. 65

66 ŠUSTOVÁ, K. & MLČEK, J., 2007: Databáze online [cit ]. Dostupné na: VYHLÁŠKA č. 77/2003, která stanoví požadavky pro mléko a mléčné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky a oleje, Sbírka zákonů ČR, částka 32, , s VYHLÁŠKA č. 113/2005 Sb., o způsobu označování potravin a tabákových výrobků, Sbírka zákonů ČR, částka 37/2005, , s WINTER J. & ČEJP J., 1978: Mléko - mléčné výrobky - máslo. Merkur, Praha, 94 s. WITTRUP CH. & NØRGAARD L., 1998: Rapid Near Infrared Spectroscopic Screening of Chemical Parameters in Semi-hard Cheese Using Chemometrics. Journal Dairy Science, 81: WORKMAN, J., 2004: Near-infrared spectrophotometers, s In REEVES, J., Near infrared spectroscopy in agriculture. Madison, Wis.: Američan society of agronomy, 822 s. ZÁKON č. 110/1997 Sb., o označování potravin a tabákových výrobků, Sbírka zákonů ČR, částka 38/1997, , s ZÁKON č. 634/1992 Sb., o ochraně spotřebitele, Sbírka zákonů ČR, částka 130/1992, , s

67 8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. č. 1 Elektromagnetické spektrum Obr. č. 2 Difúzní reflektance a transmitance Obr. č. 3 NIR spektra kravského mléka Obr. č. 4 Popis NIR spektra Obr. č. 5 Triacylglycerol Obr.č. 6 Srovnání spektra másla, rostlinného tuku a směsného tuku Obr. č. 7 Srovnání Jihočeského másla ( ) a másla vyrobeného v Belgii ( ) Obr. č. 8 Srovnání Jihočeského másla ( ) a rostlinného tuku Lira ( ) Obr. č. 9 Srovnání Jihočeského másla ( ) a směsného tuku Zlatá Haná ( ) Obr. č. 10 Srovnání spekter různých koncentrací rostlinného tuku v másle Obr. č. 11 Srovnání másla vyrobeného v Belgii ( ) a rostlinného tuku Lira ( ) Obr. č. 12 Srovnání másla vyrobeného v Belgii ( ) a směsného tuku Zlatá Haná ( ) Obr. č. 13 Srovnání směsného tuku ( ) a rostlinného tuku ( ) Obr. č. 14 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 0,5 % rostlinného tuku v másle ( ) Obr. č. 15 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 1 % rostlinného tuku v másle ( ) Obr. č. 16 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 5 % rostlinného tuku v másle ( ) Obr. č. 17 Srovnání spekter různých koncentrací směsného tuku v másle Obr. č. 18 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 0,5 % směsného tuku v másle ( ) Obr. č. 19 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 1 % směsného tuku v másle ( ) Obr. č. 20 Srovnání Jihočeského másla ( ) a příměsí 3 % směsného tuku v másle ( ) Obr. č. 21 Srovnání směsí: 0,5% směsný tuk ( ) a 0,5% rostlinný tuk ( ) 67

68 9 PŘÍLOHY 1 použité vzorky Obr. č. 1 Test másel požitých v diplomové práci Obr. č. 2 Směsný tuk Obr. č % rostlinný tuk 2 přístrojové vybavení Obr. č. 4 FT-NIR spektrometr Obr. č. 5 FT-NIR spektrometr s výpočetní technikou 68

69 Obr. č. 1 Test másel požitých v diplomové práci (MF Dnes) Obr. č. 2 Směsný tuk (ANONYM h)

70 Detailní informace o produktu: Roztíratelný směsný tuk 73%. Obsah tuku 73% (15% mléčného, 85% rostlinného). Složení: rostlinný tuk, mléčný tuk, smetanový zákys, emulgátor E 471, barvivo beta karoten. Průměrné výživové hodnoty na 100g výrobku: energie 2760kJ/ 659kcal, tuk 74g, z toho nasycené mastné kyseliny38g, nenasycené mastné kyseliny 36g, z toho trans. izomery nenasycených mastných kyselin 1,0g, omega -3 mastné kyseliny 1,0g, bílkoviny 0,6g, sachridy 0,8g (ANONYM h). Obr. č % rostlinný tuk (ANONYM i)