Transcript Ústav chemie a analýzy potravin Fakulta potravinářské a biochemické technologie Informace o studiuVedoucí Ústavu: Prof.

Ústav chemie a analýzy potravin
Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Informace o studiu
2004
Vedoucí Ústavu: Prof. Ing. Jan Velíšek, DrSc.
Tajemník Ústavu: Prof.Ing. Jana Hajšlová, CSc.
Vysoká škola
chemicko-technologická
v Praze
Zaměření Ústavu
Analýza
potravin
Jakost
Chemické složení
potravin
Chemické reakce
v potravinách
2 studijní zaměření (magisterské)
Chemie a hodnocení
potravin
Výživa a stravování
Hlavní okruhy specializace
Chemie potravin
………………………………………………………………………………………….
Analýza potravin a
senzorická analýza
………………………………………………………………………………………….
Výživa a výživová politika
………………………………………………………………………………………….
Potravinářská legislativa,
jakost, zbožíznalství,…
……………………………………………………………………………………………
Další předměty specializace
 Chemická nezávadnost potravin
 Toxikologie potravin
 Reakční mechanismy v chemii potravin
 Fyziologie a pathofyziologie výživy
 Dietologie
 Technologie přípravy stravy
 Potravinářské zbožíznalství
 Systémy managementu jakosti
 Chemometrie a statistika
 Izolační a separační metody v analýze
Laboratorní (praktický) výcvik
Laboratorní cvičení probíhající na Ústavu:
 Analýza potravin - základní
 Analýza pokrmů
 Speciální analýza potravin
 Hodnocení chemické nezávadnosti
 Senzorická analýza
 Reakční mechanismy
 Fyziologie lidské výživy
 Technologie přípravy stravy
Laboratorní cvičení z analýzy potravin
 Analytické metody a techniky podle Evropských (EN)
a mezinárodních (ISO) norem,
 Moderní laboratorní zařízení a měřicí přístroje,
 Kritické hodnocení platnosti výsledků, využívání
statistických postupů,
 Systematické přístupy k řešení problémů v analytické
laboratoři („troubleshooting“)
 Vysoké bezpečnostní standardy
Laboratorní cvičení z analýzy potravin
Laboratoř posluchačů – příprava vzorků
Laboratorní cvičení z analýzy potravin
Laboratoř posluchačů – plynová chromatografie
Laboratorní cvičení z analýzy potravin
Hodnocení kvality olejů
Laboratorní cvičení z analýzy potravin
Laboratoř pro hodnocení zdravotní nezávadnosti
Funkční gramotnost v laboratorním výcviku
= schopnost orientovat se v informacích a
pracovat s nimi
v oblasti analýzy potravin a příbuzných oborech:
• organizace práce a plánování experimentů
• dopracování a realizace analytické metody
• statistické zpracování výsledků a vyvození závěrů
• dodržování bezpečnosti práce v praxi
• využívání moderních informačních technologií
spojování znalostí z různých předmětů VŠ studia
Příklad projektové laboratoře
Dosud:
• Laboratoř speciální analýzy potravin I
– 4. ročník
– vývoj a ověřování analytických metod
– komplexní kontrola jakosti vybrané potravinářské komodity,
včetně například problematiky falšování
• Laboratoř analýzy pokrmů
– 5. ročník / studijní zaměření Výživa a stravování
– stanovení výživové jakosti stravy
– sledování jejích změn při kulinárním zpracování potravin
Příklad projektové laboratoře
Nově:
+ Laboratoř analýzy potravin v kontrolní praxi
– 3. ročník / studenti kteří nebudou pokračovat Mgr. studiem
– kontrola základních jakostních ukazatelů jednotlivých
potravinářských komodit: obsah tuku, obsah soli, …
– organizace kontroly jakosti potravin v rámci státního dozoru
(SZPI), v rámci vnitropodnikové kontroly a při obchodování
Senzorická analýza
Mladý, progresivní obor se širokým uplatněním
Pro analýzu se využívají
hlavně lidské smysly:
chuť
zrak
čich
hmat
Obor využívající znalostí chemie potravin, analytické
chemie, psychologie, statistiky, výpočetní techniky.
Zaměřuje se na potraviny, kosmetiku, obalové materiály.
Senzorická laboratoř VŠCHT
• Vybavena podle
mezinárodních ISO norem
– 6 kabin
• Moderní přístroje pro
různé úpravy potravin
• Speciální nádobí pro určité
komodity (víno, čaj, sekty)
• Vybavena počítači využití výpočetní techniky
při senzorickém hodnocení
Práce senzorické laboratoře
 Výuka studentů
 Výzkumné úkoly např. využití nových sladidel,
používání a posuzování arómat, studium interakce
chutí,
 Hodnocení a vývoj nových výrobků ve spolupráci s
průmyslem,
 Testy potravinářských výrobků pro média a
spotřebitelské organizace (MF Dnes aj.),
 Školení pracovníků z výroby a distribuce potravin
 Testování schopností hodnotitelů
Uplatnění senzorické analýzy v praxi
Hodnocení kvality potravin
•
•
•
•
Hodnocení vzhledu, vůně, chuti a textury výrobků
Hodnocení závad potravin
Hodnocení technologických vlivů na kvalitu výrobků
Vývoj nových výrobků – konzumentské testy,
marketing
Hodnocení obalových materiálů
• Interference obalu s potravinou
• Vliv obalu na senzorickou jakost výrobku
Informační technologie
plná dostupnost inter/intranetových zdrojů všem
studentům Ústavu pro:
 Vyhledávání informací pro studium a vědeckých publikací,
 Řízení automatizovaných analytických systémů,
 Zpracování chromatografických a spektroskopických dat,
 Statistické zpracování analytických výsledků,
 Prezentace výsledků práce studentů
Senzorická analýza, analýza obrazu apod.
Výukové e-materiály
 Rozšířené sylaby předmětů na intranetu,
 Výukové videoklipy – demonstrace postupů, virtuální exkurze,…
 Elektronické učební texty a kopie prezentací z přednášek
Podíl studentů na výzkumu
možno již během magisterského studia (volitelně)
v rámci diplomové práce (vč. přípravy)
v rámci doktorandského studia
1. Grantové agentury národní (GAČR, NAZV, FRVŠ,…)
2. Projekty evropské spolupráce:
3. Přímá spolupráce s průmyslem a obchodem
(aplikovaný výzkum, řešení aktuálních problémů – potraviny, léčiva)
Problematika bezpečnosti potravin
Ochrana potravin před toxickými látkami ze životního
prostředí
Omezení rizik z toxických látek vznikajících při výrobě
a skladování potravin (např. akrylamid),
Eliminace toxických látek produkovaných
mikroorganismy (mykotoxiny),
Minimalizace obsahu přírodních látek s nežádoucími
biologickými účinky (fytoestrogeny, glykoalkaloidy,…)
Těžké kovy
stanovíme
gravimetricky
Technologie a jakost potravin
Hodnocení vlivu výrobních technologií
a kulinárních úprav na:
obsahy nežádoucích látek v potravinách
obsahy nutričně významných látek v potravinách
chemické změny spojené s organoleptickými změnami
Výzkum a aplikace analytických technik
Vývoj a testování metod a technik pro sledování
obsahu toxických látek v potravinách a v prostředí.
 Chromatografické metody
chromatografie)
(zvláště plynová a kapalinová
 Spektroskopie (zejména aplikace hmotnostně-spektrometrických
detektorů a spektrofotometrie)
 Extrakční a speciální separační techniky
 Biosenzory (nově)
 Vzorkovací techniky
 Mezilaboratorní porovnávání
a referenční materiály
Výzkum kontaminace potravin z prostředí
PCB
MeHg:
Příklady kontaminantů
a dietární zdroje
Bisphenoly:
Pesticidy:
Látky s
dioxinovým Bromované
účinkem:
retardátory
hoření:
Ryby
plastové
obaly
zelenina
ovoce
maso
mléko
ryby
Ryby
Výzkum toxických látek vznikajích v potravinách
Vznik AKRYLAMIDU v tepelně upravených potravinách
s vysokým obsahem škrobu: průzkum potravin na českém trhu
počet vzorků
obsah akrylamidu
(µg/kg)
solené crackery
7
307  230
chleba
4
111  35
19
1031  652
mražené hranolky
7
95  41
káva
5
338  88
Druh potraviny
hranolky (usmažené)
Výzkum toxických látek produkovaných mikroorganismy
1.Toxinogenní plísně
MYKOTOXINY
Změny během výroby, skladování a kuchyňské úpravy:
 Termostabilní - aflatoxiny, fusariové toxiny, ochratoxin A, fumonisiny
 Rozklad během záhřevu - patulin
2.Toxinogenní bakterie
BAKTERIÁLNÍ TOXINY
Hodnocení produktů ekologického zemědělství
 Tvorba toxických látek – furanokumarinů - kořenovou zeleninou
– vliv způsobu pěstování a mechanického poškození (A)
200
145
mg/kg
150
100
CELER
Organic
85
Conventional
50
17
15
0
A
mg/kg
200
B
175
PETRŽEL
150
100
Organic
89
Conventional
50
18
16
0
A
B
Výzkum fytoestrogenů v potravinách - SÓJA
 Monitoring výskytu daidzeinu/daidzinu,
genisteinu/genistinu a kumestrolu v potravinách a
potravinových doplňcích na českém trhu
daidzin
R
O
 Využití dadzeinu / genisteinu pro důkaz
přítomnosti sojových bílkovin v masných výrobcích
O
OH
O
O
OH
OH
R2
R1
O
R3
 Vliv úpravy: namáčení, klíčení, vaření, smažení
daidzein
genistein
genistein
O
HO
100
R2
80
mg/kg
R1
O
R3
60
coumestrol
40
R3
R2
20
O
O
0
ing
No
s
es
c
o
pr
ak
So
ing
g
ys
ys
ay
ing
stin
da
da
ok
1d
a
o
2
3
o
g
C
g
g
n
R
tin
tin
uti
u
u
o
r
o
o
r
r
Sp
Sp
Sp
R1
O
R
Máme vůbec jíst zeleninu (výživové hledisko) ?
Přírodní
TOXINY,
antinutriční
látky
Ochranné faktory
vitaminy, provitaminy
vláknina
rostlinné fenoly
indoly
org.isothiokyanáty
- aj.
EAT A LITTLE OF EVERY FOOD - BUT NOT ALL THE TIME
Výzkum v oblasti nutriční hodnoty




metody hodnocení výživové hodnoty,
změny sacharidů při technologické úpravě luštěnin*,
průzkum stravovacích zvyklostí a preferencí,
průzkum vnímání rizik z potravin.
*Sledování změn při klíčení cizrny
Výzkum v oblasti nutriční hodnoty
 změny při smažení potravin,
 změny tuků při mikrovlnném ohřevu,
 úloha sterolů (cholesterol a fytosteroly) ve výživě
Výzkum antioxidantů
 zvýšení obsahu antioxidantů v dietě
 ochrana potravin vůči nežádoucím
změnám lipidů
– hledání nových zdrojů antioxidantů
– izolace (nových) antioxidantů z těchto zdrojů a jejich
identifikace
– vývoj analytických metod pro jejich stanovení
– studium faktorů ovlivňujících účinnost antioxidantů
(= vhodnost různých antioxidantů za různých podmínek)
– obsah antioxidantů v různých potravinách
– změny antioxidantů při zpracování potravin
Výzkum minerálních látek a stopových
prvků v potravinách
 metodika stanovení stopových prvků
 sledování obsahu toxických i esenciálních prvků
v potravinách a stravě
 dělení a stanovení chemických forem stopových
prvků v luštěninách, obilovinách a zelenině
 studium přírodních vazebných látek pro těžké kovy
 změny obsahu a chemických forem prvků
v potravinách při technologickém zpracování
Výzkum reakčních mechanismů
REAKCE NEENZYMOVÉHO HNĚDNUTÍ
 Vznik ZBARVENÍ
 Vznik AROMA
 Vznik MUTAGENŮ
 Vznik ANTIOXIDANTŮ
 Změna NUTRIČNÍ HODNOTY
Výzkum reakčních mechanismů
Sledování tvorby barevných sloučenin
Vzorky
sladu
HPLC-PDA-ECD
Výzkum reakčních mechanismů
Sledování barevných změn drceného česneku
Výzkum reakčních mechanismů
Vznik barevných produktů z biologicky aktivních
isothiokyanátů a aminokyselin
AITC + Sar
pH10
pH6
pH10
 DMSO
AITC + Gly
MeOH
pH10
pH 6
pH 2
Elektronické databáze a analýza obrazu
 Obrazové databáze potravin a
potravinářských materiálů
 Obrazová analýza potravin (morfometrie,
velikostní distribuce, barevné klasifikace,..)
 Internetové a intranetové webové prezentace
 Organizace specializovaných seminářů a kurzů
z oblasti digitálního zobrazování (spolupráce s
výrobci digitální techniky)
Obrazové potravinářské databáze
Databáze „potravinářských“ mikroorganismů
Databáze vad potravin
Obrazová databáze exotických plodů
Aplikace obrazové analýzy v hodnocení jakosti
Akreditovaná laboratoř
Akreditace v mezinárodním systému:
certifikát prokazující, že laboratoře
splňují požadavky mezinárodních
norem na kvalitu práce a výsledků.
 společná pracoviště Ústavu chemie
a analýzy potravin a Ústavu
analytické chemie VŠCHT Praha,
 výzkum a vzdělávání v oblasti
stopové analýzy,
 spolupráce s průmyslem,
 spolupráce s chemickými
laboratořemi státními i
soukromými,
 evropské projekty zaměřené na
vzájemné uznávání výsledků analýz,
 expertízy
Uplatnění absolventů
 Potravinářské podniky









– Kontrola výroby, management jakosti, marketing
– Vývoj nových výrobků a srovnávání výrobků
Zemědělská a potravinářská inspekce
Veterinární ústavy a zdravotní ústavy, životní prostředí
Zkušební laboratoře státní i privátní
Potravinářské obchodní řetězce
Stravovací služby (catering)
Vývoj a aplikace analytické techniky
Univerzitní laboratoře
Výzkum a zkoušení léčiv a
biologicky aktivních přírodních
látek, doplňků výživy aj.
Středoškolští učitelé
Tuto prezentaci
připravil Doc. Ing. Vladimír Kocourek
z materiálů poskytnutých pracovníky Ústavu chemie a analýzy potravin VŠCHT Praha, zejména:
Prof. Ing. Janou Hajšlovou, Prof. Ing. Janem Velíškem,
Doc. Ing. Janou Dostálovou, Doc. Ing. Janem Pánkem,
Dr.Ing. Zdeňkou Panovskou, Ing.Františkem Pudilem, Dr.Ing.Karlem Cejpkem,
Dr.Ing. Richardem Koplíkem, Dr.Ing. Zuzanou Réblovou,
Dr.Ing. Kateřinou Holadovou, Dr.Ing. Janem Poustkou, a Dr.Ing. Věrou Schulzovou.
Tato prezentace smí být kopírována a šířena bez souhlasu uvedených autorů výhradně jako celek.
VŠCHT Praha, říjen 2004