SLOŽENÍ MASTNÝCH KYSELIN ANALOGŮ TAVENÝCH SÝRŮ

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA CHEMICKÁ ÚSTAV CHEMIE POTRAVIN A BIOTECHNOLOGIÍ FACULTY OF CHEMISTRY INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY

SLOŽENÍ MASTNÝCH KYSELIN ANALOGŮ TAVENÝCH SÝRŮ COMPOSITION OF FATTY ACIDS IN PROCESSED CHEESE ANALOQUES

DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS

AUTOR PRÁCE

Bc. KATEŘINA SKLENÁŘOVÁ

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2010

DOC. ING. FRANTIŠEK BUŇKA, PH.D.

Vysoké učení technické v Brně Fakulta chemická Purkyňova 464/118, 61200 Brno 12

Zadání diplomové práce Číslo diplomové práce: Ústav: Student(ka): Studijní program: Studijní obor: Vedoucí práce Konzultanti:

FCH-DIP0414/2009 Akademický rok: 2009/2010 Ústav chemie potravin a biotechnologií Bc. Kateřina Sklenářová Chemie a technologie potravin (N2901) Potravinářská chemie a biotechnologie (2901T010) doc. Ing. František Buňka, Ph.D. Ing. Eva Vítová, Ph.D.

Název diplomové práce: Složení mastných kyselin analogů tavených sýrů

Zadání diplomové práce: 1. Zpracujte literární přehled dané problematiky: - složení a vlastnosti sýrových analogů - technologie výroby - přehled metod vhodných pro stanovení mastných kyselin (MK) v sýrech 2. Pomocí plynové chromatografie identifikujte a kvantifikujte MK ve vzorcích sýrových analogů 3. Získané výsledky srovnejte s obsahem MK v klasických sýrech

Termín odevzdání diplomové práce: 14.5.2010 Diplomová práce se odevzdává ve třech exemplářích na sekretariát ústavu a v elektronické formě vedoucímu diplomové práce. Toto zadání je přílohou diplomové práce.

----------------------Bc. Kateřina Sklenářová Student(ka)

V Brně, dne 1.12.2009

----------------------doc. Ing. František Buňka, Ph.D. Vedoucí práce

----------------------doc. Ing. Jiřina Omelková, CSc. Ředitel ústavu ----------------------prof. Ing. Jaromír Havlica, DrSc. Děkan fakulty

ABSTRAKT Tato diplomová práce se zabývá stanovením mastných kyselin analogĤ tavených sýrĤ. Cílem je identifikovat a kvantifikovat mastné kyseliny ve vybraných vzorcích sýrových analogĤ. V úvodu práce je zpracován struþný pĜehled složení a vlastností sýrových analogĤ, technologie výroby a možností jejich využití. Dále jsou popsány vhodné metody pro stanovení obsahu mastných kyselin v sýrech a sýrových analozích. Z tČchto metod je nejvČtší þást vČnována plynové chromatografii, která je nejvyužívanČjší metodou detekce tČkavých mastných kyselin. Jednotlivé sýrové analogy, použité pro analýzu, obsahovaly rĤzné druhy pĜidaných tukĤ. KonkrétnČ se jedná o mléþný tuk, kokosový tuk, sluneþnicový olej, palmový tuk a máslo. Ze vzorkĤ byly tyto tuky extrahovány a poté pĜevedeny na methylestery esterifikací methanolem za katalýzy hydroxidem draselným. Pomocí plynové chromatografie byly identifikovány a kvantifikovány nejdĤležitČjší mastné kyseliny ve vzorcích sýrových analogĤ a srovnány s mastnými kyselinami tukĤ, které byly pro pĜípravu tČchto analogĤ použity.

KLÍýOVÁ SLOVA Sýrové analogy, GC, MK

3

ABSTRACT This thesis deals with the determination of fatty acids of processed cheese analogues. The aim is to identify and quantify the fatty acids in selected samples of cheese analogues. The introduction is a brief overview of the composition and properties of cheese analogues, technology and application options. The following describes the appropriate method for the determination of fatty acids in cheese and cheese analogues. Of these methods the largest part is devoted to gas chromatography, which is most frequently used method for detection of volatile fatty acids. Individual cheese analogues used for the analysis, contained various types of added fats. Specifically, the milk fat, coconut oil, sunflower oil, palm oil and butter. Samples of these fats were extracted and then converted to methylesters by methanol esterification with catalysis by potassium hydroxide. The most important fatty acids were identified and quantified in samples of cheese analogues using gas chromatography and compared with fatty acids of fats used for the preparation of these analogues are used.

KEYWORDS Cheese analogues, GC, FA

4

SKLENÁěOVÁ K. Složení mastných kyselin analogĤ tavených sýrĤ. Brno: Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta chemická, 2010. 91 s. Vedoucí diplomové práce: doc. Ing. František BuĖka, Ph.D.

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracovala samostatnČ a že všechny použité zdroje jsem správnČ a úplnČ citovala. Diplomová práce je z hlediska obsahu majetkem Fakulty chemické VUT v BrnČ a mĤže být využita ke komerþním úþelĤm jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a dČkana FCH VUT. ……………………………… Podpis studenta

PodČkování: DČkuji Ing. EvČ Vítové Ph.D. za odborné vedení a všestrannou pomoc pĜi realizaci této diplomové práce.

5

OBSAH 1

ÚVOD ............................................................................................................................ 9

2

TEORETICKÁ ýÁST.................................................................................................. 10 2.1 Tavené sýry ............................................................................................................ 10 2.1.1

Obecná charakteristika ................................................................................... 10

2.1.2

Výroba tavených sýrĤ ..................................................................................... 10

2.1.3

DČlení tavených sýrĤ ...................................................................................... 11

2.1.4

Význam tavených sýrĤ ve výživČ ................................................................... 12

2.2 Sýrové analogy....................................................................................................... 15 2.2.1

Obecná charakteristika a klasifikace .............................................................. 15

2.2.2

Suroviny vhodné pro výrobu sýrových analogĤ ............................................. 16

2.2.2.1 Tuky .......................................................................................................... 16 2.2.2.2 Mléþné proteiny ........................................................................................ 19 2.2.2.3 Rostlinné proteiny ..................................................................................... 20 2.2.2.4 Škroby ....................................................................................................... 20 2.2.2.5 Tavící soli.................................................................................................. 21 2.2.2.6 Hydrokoloidy ............................................................................................ 24 2.2.2.7 PĜíchutČ a jejich zvýrazĖovaþe.................................................................. 24 2.2.2.8 Minerální a vitamínové pĜípravky ............................................................ 24 2.2.3

Technologie výroby analogĤ tavených sýrĤ ................................................... 24

2.2.3.1 Formulace smČsi ....................................................................................... 25 2.2.3.2 PĜedmixování ............................................................................................ 26 2.2.3.3 Tavení ....................................................................................................... 26 2.2.3.4 PĜídavek regulátorĤ kyselosti a pĜíchutí ................................................... 27 2.2.3.5 Homogenizace........................................................................................... 28 2.2.3.6 Balení ........................................................................................................ 28 2.2.3.7 Chlazení a uskladnČní ............................................................................... 29 2.2.4

Vlastnosti sýrových analogĤ ........................................................................... 29

2.2.5

Srovnání analogĤ tavených sýrĤ s klasickými tavenými sýry ........................ 31

2.2.6

Legislativa ...................................................................................................... 31

2.2.7

Možnosti a dĤvody použití sýrových analogĤ ................................................ 32

2.2.7.1 Sýrové analogy v ýR ................................................................................ 33 2.3 Stanovení mastných kyselin ................................................................................... 35 2.3.1

Mastné kyseliny .............................................................................................. 35

2.3.1.1 Nasycené mastné kyseliny ........................................................................ 35 6

2.3.1.2 Nenasycené mastné kyseliny s jednou dvojnou vazbou ........................... 36 2.3.1.3 Nasycené mastné kyseliny s dvČma a více dvojnými vazbami................. 36 2.3.1.4 Nenasycené mastné kyseliny s trojnými vazbami .................................... 37 2.3.2

Fyziologie a výživa mastných kyselin ............................................................ 37

2.3.2.1 Syntéza mastných kyselin v lidském tČle.................................................. 37 2.3.2.2 Odbourávání mastných kyselin v organismu ............................................ 38 2.4 Metody pro stanovení mastných kyselin ................................................................ 39 2.5 Plynová chromatografie ......................................................................................... 39 2.5.1

Instrumentace plynové chromatografie .......................................................... 40

2.5.1.1 Zdroj nosného plynu ................................................................................. 40 2.5.1.2 Regulaþní a þistící zaĜízení ....................................................................... 41 2.5.1.3 Injektor (dávkovaþ) ................................................................................... 41 2.5.1.4 Chromatografické kolony ......................................................................... 41 2.5.1.5 Termostat .................................................................................................. 42 2.5.1.6 Detektor..................................................................................................... 42 2.5.1.7 Vyhodnocovací zaĜízení............................................................................ 43 2.6 Esterifikace ............................................................................................................ 44 3

EXPERIMENTÁLNÍ ýÁST ........................................................................................ 45 3.1 Laboratorní vybavení ............................................................................................. 45 3.1.1

Chemikálie pro extrakci tuku z vzorku sýra ................................................... 45

3.1.2

Chemikálie pro pĜípravu a stanovení methylesterĤ mastných kyselin ........... 45

3.1.3

Plyny ............................................................................................................... 45

3.1.4

PĜístroje ........................................................................................................... 45

3.1.5

Pracovní pomĤcky .......................................................................................... 45

3.2 Podmínky GC analýzy ........................................................................................... 46 3.2.1

Stanovení methylesterĤ mastných kyselin ...................................................... 46

3.3 Vzorky.................................................................................................................... 46 3.3.1

Postup výroby ................................................................................................. 46

3.3.2

PĜíprava vzorkĤ............................................................................................... 47

3.3.2.1 Extrakce tuku ze vzorku sýra .................................................................... 47 3.3.2.2 PĜíprava methylesterĤ mastných kyselin .................................................. 47 3.4 Statistické zpracování ............................................................................................ 48 4

DISKUZE A VÝSLEDKY .......................................................................................... 49 4.1 VýbČr vhodné metody esterifikace ........................................................................ 49 4.1.1

Metoda 1: Kysele katalyzovaná esterifikace 1 ............................................... 49 7

4.1.2

Metoda 2: Kysele katalyzovaná esterifikace 2 ............................................... 51

4.1.3

Metoda 3: ZásaditČ katalyzovaná esterifikace 1 ............................................ 51

4.1.4

Metoda 4: ZásaditČ katalyzovaná esterifikace 2 ............................................. 52

4.1.5

Metoda 5: ZásaditČ katalyzovaná esterifikace 3 ............................................. 52

4.1.6

Metoda 6: ZásaditČ katalyzovaná esterifikace 4 ............................................. 52

4.2 Optimalizace podmínek GC pro analýzu mastných kyselin .................................. 54 4.2.1

Optimalizace prĤtoku nosného plynu ............................................................. 54

4.2.2

Optimalizace teploty detektoru ....................................................................... 54

4.2.3

Optimalizace teploty injektoru ....................................................................... 54

4.2.4

Optimalizace teplotního programu ................................................................. 55

4.3 Stanovení mastných kyselin v rĤzných typech sýrových analogĤ ......................... 62 4.3.1

Zastoupení vybraných mastných kyselin ve vzorcích sýrových analogĤ ....... 62

4.3.1.1 Sýrový analog s kokosovým tukem .......................................................... 64 4.3.1.2 Sýrový analog s máslem ........................................................................... 64 4.3.1.3 Sýrový analog s mléþným tukem .............................................................. 65 4.3.1.4 Sýrový analog s palmovým tukem ............................................................ 65 4.3.1.5 Sýrový analog se sluneþnicovým olejem .................................................. 66 4.4 Porovnání zastoupení mastných kyselin jednotlivých typĤ sýrových analogĤ ...... 66 4.5 Zastoupení vybraných mastných kyselin ve vzorcích tukĤ ................................... 67 4.5.1

Zastoupení mastných kyselin v kokosovém tuku ........................................... 68

4.5.2

Zastoupení mastných kyselin v másle ............................................................ 68

4.5.3

Zastoupení mastných kyselin v mléþném tuku ............................................... 69

4.5.4

Zastoupení mastných kyselin v palmovém tuku............................................. 69

4.5.5

Zastoupení mastných kyselin ve sluneþnicovém oleji .................................... 70

4.6 Porovnání zastoupení mastných kyselin jednotlivých tukĤ ................................... 70 4.7 Srovnání mastných kyselin v sýrových analozích a tucích .................................... 71 5

ZÁVċR......................................................................................................................... 75

6

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJģ ............................................................................. 76

7

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK .......................................................................... 79

8

PěÍLOHY..................................................................................................................... 80



8

1

ÚVOD

Tavené sýry patĜí v ýeské republice k oblíbeným potravinám. Se stoupající spotĜebou a s nárĤstem ceny pĜírodních sýrĤ se objevil požadavek na výrobu levnČjšího produktu se sníženým obsahem tuku a cholesterolu, se stejnou nebo lepší nutriþní hodnotou. Produkty, které tyto podmínky splĖují, nazýváme sýrové analogy (imitace, substituty, náhražky). Mnoho lidí se domnívá, že sýrový analog je nČco "umČlého" a díky svým pĜedsudkĤm o chemii a jejím využití v potravináĜství tyto výrobky bez "boje" zatracují. Nejedná se však o náhražky v pravém slova smyslu, ale náhražka v tomto spojení znamená zámČnu pouze urþitých složek použitých pĜi výrobČ. V našem pĜípadČ jde pĜedevším o nahrazování mléþných tukĤ rostlinnými. Rozdíl mezi nimi je v obsahu mastných kyselin. Ty plní v živém organismu mnoho funkcí. Jsou dĤležitou souþástí bunČþných membrán, pĜedstavují prekurzory pĜi syntéze hormonĤ a hrají roli pĜi Ĝízení fyziologických pochodĤ. Vzhledem ke skuteþnosti, že nČkteré mastné kyseliny si lidské tČlo vyrobit dokáže a nČkteré získá jedinČ v podobČ potravy, je dĤležité znát složení jednotlivých tukĤ, které je možno použít místo mléþného tuku. Není to jediný dĤvod proþ nahrazovat živoþišný tuk rostlinným. Ekonomické náklady na výrobu sýrových analogĤ klesají, pĜi prakticky stejném výrobním procesu. Tato diplomová práce se zabývá stanovením obsahu mastných kyselin v tucích vybraných sýrových analogĤ metodou plynové chromatografie.

9

2

TEORETICKÁ ýÁST

2.1 Tavené sýry 2.1.1

Obecná charakteristika

Dle vyhlášky 77/2003 Sb. taveným sýrem rozumíme sýr, který byl tepelnČ upraven za pĜídavku tavících solí. Tavený sýr je výrobek, který se získává z pĜírodního sýra jeho mletím, mícháním a tavením s tavícími solemi pĜi teplotČ nad 80°C. Tavené sýry jsou nejmladší skupinou sýrĤ. Zaþaly se vyrábČt na zaþátku 20. století, poprvé v roce 1911 ve Švýcarsku. Hlavním dĤvodem bylo prodloužení trvanlivosti pĜírodních sýrĤ. Další výhodou je možné zhodnocení sýrĤ, které jsou chuĢovČ bezvadné, ale neodpovídají danému typu po vzhledové stránce. Tavené sýry mohou být rĤzné konzistence, existují rĤzné chuĢové obmČny. V ýeské republice patĜí tavené sýry mezi oblíbené potraviny. PrĤmČrná roþní spotĜeba na jednoho obyvatele je 2,7 kg. [1, 2, 3] 2.1.2

Výroba tavených sýrĤ

Základní surovinou pro výrobu tavených sýrĤ jsou odbornČ vyrobené sýry, které nevykazují chyby vĤnČ, chuti, ani zrání. Mohou mít ale chyby ve vzhledu, napĜ.: slepé sýry bez tvorby ok, sýry s trhlinami aj. V ýeské republice se mezi nejþastČji používané pĜírodní sýry Ĝadí Eidamská cihla, Eidamský blok nebo Moravský blok o rĤzném obsahu tuku v sušinČ. Pro požadovanou konzistenci tavených sýrĤ a optimální hodnoty pH 5,7 se kromČ normálních zralých sýrĤ s pH 5,2 až 5,8 používá smČs mladších sýrĤ nebo tvarohu s pH 4,9 až 5,2 a starších sýrĤ v pokroþilém stádiu zrání s pH 5,8 až 6,2. Pro výrobu tavených sýrĤ jsou vyrábČné i pĜírodní sýry urþené jenom pro tento úþel. [4,6] BČžnČ není možné zahĜívat pĜírodní sýr nad 80 °C, aniž by se smČs nerozdČlila na tĜi fázevysráženou bílkovinu na dnČ, vodní fázi ve stĜední þásti a volný tuk na povrchu. Abychom tomuto rozdČlení zabránili, pĜidáváme k rozemleté smČsi tavicí soli. Mechanismus jejich úþinku spoþívá ve výmČnČ vápníku, vázaného na kasein sýru, za sodík. Ten umožĖuje vazbu vody na bílkovinu, vzniká homogenní hmota, která váže vodu i tuk. Tavicí soli obsahují jednomocný kation a vícemocný anion. Dnes se používají pĜedevším sodné soli fosfátĤ, polyfosfátĤ a citrátĤ, vČtšinou ve smČsích v množství do 3% (w/w). Urþení smČsi je závislé na požadovaných vlastnostech výsledného taveného sýru a charakteru surovin. Citrátové soli jsou vhodné zejména k získání lomivé konzistence. Fosforeþné soli mohou zajišĢovat dobrou roztíratelnost. Polyfosfáty mají velkou schopnost peptizace a ovlivĖují krémování tavených sýrĤ. [12] Mezi další suroviny patĜí pitná voda, která upravuje obsah sušiny. Dále pak tvaroh, který slouží jako zdroj kaseinu, snižuje pH vyrábČného sýra a zvyšuje obsah tukuprosté sušiny. Máslo zvyšuje obsah tuku. Smetana zjemĖuje výsledný výrobek. Do vybraných tavených sýrĤ se také pĜidávají látky ovlivĖující chuĢ a barvu. Suroviny pĜidávané do tavených sýrĤ jsou uvedeny v tabulce 2.1. [2] V souþasné dobČ se tavené sýry vyrábí diskontinuálnČ nebo kontinuálnČ. PĜi diskontinuální pĜípravČ se smČs pĜírodních sýrĤ smísí s ostatními surovinami a vzniklá smČs je použita jako vsádka do tavícího kotle. Diskontinuální pĜíprava tavených sýrĤ je rozdČlena do nČkolika fází: pĜíprava smČsi urþené k tavení, vlastní proces tavení a balení, chlazení, skladování a expedice. 10

V první fázi se sýr zbaví nežádoucího povlaku (kĤrky, vosku, mazu) a odstraní se poškozená místa. Takto pĜipravená surovina se rozĜeže a pomele. Poté je rozmČlnČná smČs dopravena k tavícímu kotli, kde jsou pĜidány další suroviny (máslo, tvaroh, tavicí soli apod.), a poté zahájena nejdĤležitČjší þást procesu - tavení. Faktory, které ovlivĖují tavení, jsou teplota, doba ohĜevu a zpĤsob a rychlost míchání. Za sníženého tlaku se v krátkém þase zvýší teplota na tzv. tavící teplotu. Ta se pohybuje v rozmezí od 80 do 120 °C. Rychlost míchání se pohybuje od 60 do 150 min-1 a doba ohĜevu sýrové smČsi trvá pĜibližnČ 5 minut. Záleží na požadované konzistenci finálního výrobku. Pro roztíratelné sýry se aplikují vyšší teploty, delší doba tavení a intenzivnČjší míchání. Po nČkolika minutách se smČs stává homogenní a nadbyteþná voda se podtlakem odstraní. ýím kratší je doba záhĜevu, tím lépe se zachová svČtlá barva a pĤvodní aroma. [2, 3, 6, 12] Látky labilní pĜi vysokých teplotách se pĜidávají po tavícím procesu a 1 až 2 minuty se míchají. Poté je smČs homogenizována pro lepší zpevnČní struktury, postupnČ ochlazena a tekutá porcována. NejvhodnČjším obalovým materiálem je zatím pĜevážnČ dokonale pevná, vláþná a oboustrannČ impregnovaná hliníková fólie o tloušĢce 0,0012 až 0,0015 mm. V ýeské republice se tavené sýry nejþastČji balí do obdélníkových nebo trojúhelníkových forem. Zabalený sýr se skladuje pĜi teplotČ 4 až 8 °C. [5, 12] 2.1.3

DČlení tavených sýrĤ

Tavené sýry mĤžeme rozdČlit podle použité suroviny, konzistence, obsahu tuku v sušinČ, podle pĜíchutí a pĜísad. Podle obsahu tuku v sušinČ rozdČlujeme tavené sýry na [12]: • • • •

Vysokotuþné- tavené sýry s obsahem tuku v sušinČ 60 % a více Plnotuþné- tavené sýry s obsahem tuku v sušinČ 45-55 % Polotuþné- tavené sýry s obsahem tuku v sušinČ 30- 45 % Nízkotuþné- tavené sýry s obsahem tuku v sušinČ 30 % a ménČ.

Podle vyhlášky Ministerstva zemČdČlství þ. 77/2003 Sb. jako nízkotuþný lze oznaþit tavený sýr s obsahem tuku v sušinČ nejvýše 30 % hmotnostních. Jako vysokotuþný lze oznaþit tavený sýr s obsahem tuku v sušinČ nejménČ 60 % hmotnostních. Podle této vyhlášky rozdČlujme tavené sýry podle použité suroviny na druhovČ pojmenované a druhovČ nepojmenované. • •

DruhovČ pojmenované tavené sýry - u tČchto sýrĤ není možné použít jiné mléþné složky než sýr, máslo, máselný tuk, smetanu a máselný koncentrát. DruhovČ nepojmenované tavené sýry - do tČchto sýrĤ lze zahrnout i ostatní mléþné složky, ale obsah laktosy mĤže být ve finálním výrobku nejvýše 5 %.

DruhovČ pojmenované i druhovČ nepojmenované tavené sýry mohou obsahovat jedlou sĤl, bakteriální kultury a zdravotnČ nezávadné enzymy se specifickými úþinky. U obou skupin nesmí být použity cukry, tj. sacharidy se sladícím úþinkem. Ostatní zdravotnČ nezávadné potraviny mohou být použity pouze v množství nepĜekraþující jednu šestinu celkového obsahu sušiny v koneþném výrobku a za pĜedpokladu, že mají dodávat pouze charakteristickou chuĢ a že se nejedná o cukry.

11

Dále tato vyhláška rozeznává kromČ tavených sýrĤ tavené sýrové výrobky, kde není omezení pro laktosu, cukry, ani ostatní zdravotnČ nezávadné potraviny a platí pouze, že 51% hmotnosti sušiny musí pocházet ze sýra. [1] Guinne a kol. uvádí následující rozdČlení vyrábČných tavených sýrĤ [2]: •

•

•

•

•

2.1.4

Pasteurized blended cheese (možný þeský ekvivalent: pasterovaný sýr) – základní suroviny: sýr, smetana, bezvodý mléþný tuk, sušená smetana, voda, sĤl, potravináĜské barvivo, koĜení a aroma (jiné než má sýr , kouĜový extrakt), inhibitor plísnČ. Koneþný produkt je ve tvaru plátku nebo bloku ve spotĜebitelském balení. Pasteurized processed cheese (možný þeský ekvivalent: pasterovaný tavený sýr) základní složení je stejné jako u pasterovaného sýru, ale mĤže obsahovat další pĜísady: tavicí solí a organické kyseliny (napĜ. kyselina mléþná, octová a citrónová) pro úpravu pH koneþného produktu. Pasteurized processed cheese foods (možný þeský ekvivalent: pasterované tavené sýrové produkty) - základní složení je stejné jako u pasterovaného taveného sýra, ale mĤže obsahovat další mléþné suroviny (mléko, smetana, podmáslí, sýr, syrovátkový protein – tekutý nebo sušený). Pasteurized processed cheese spread (možný þeský ekvivalent: pasterovaná tavená sýrová pomazánka) - základní složení je stejné jako u pasterovaného taveného sýra, ale pĜidávají se ještČ hydrokoloidy (napĜ. želatina, karboxymethylcelulosa, karagenan) a sladidla (napĜ. cukr, dextrosa, kukuĜiþný sirup, glukosový sirup, hydrolyzovaná laktosa). Pasteurized cheese spread (možný þeský ekvivalent: pasterované sýrové pomazánky) základní složení je stejné jako u pasterovaných tavených sýrových pomazánek, ale pĜi výrobČ není dovoleno použití tavicích solí. Význam tavených sýrĤ ve výživČ

Tavené sýry mají díky použité zvýšené teplotČ pĜi tavení a pĜídavku tavících solí ponČkud nižší výživovou hodnotu oproti pĜírodním sýrĤm. Teploty nad 80 °C mohou zpĤsobovat inaktivaci nČkterých vitamínĤ a snížení biologické aktivity bílkovin, které kolísají v závislosti na výši použité teploty a dobČ jejího pĤsobení. Údaje o využitelnosti vápníku z tavených sýrĤ se liší. NČkteré zdroje uvádČjí stejnou využitelnost jako v mléce nebo v pĜírodních sýrech, obecnČ se však vápník, vázaný na mléþnou bílkovinu, považuje za nejlépe využitelnou formu. PĜi výrobČ tavených sýrĤ se vápník váže na fosforeþnan nebo na citrát. Takto vázaný vápník je pro tČlo špatnČ vstĜebatelný. Dalším dĤvodem horší využitelnosti vápníku z tavených sýrĤ je zvýšený obsah fosforu pĜídavkem tavících solí. Optimální pomČr Ca:P je 1,3-2:1. V pĜírodních sýrech je tento pomČr velmi pĜíznivý (1,3-1,6:1) na rozdíl od tavených sýrĤ, kde je pomČr nepĜíznivý (0,6-0,7:1). Špatný pomČr Ca:P mĤže zhoršovat tvorbu a obnovu kostí a zubĤ. ěada tavených sýrĤ má pomČrnČ vysoký obsah tuku. Pokud sníme 50 g taveného sýra o tuþnosti 70% tuku v sušinČ, zkonzumujeme zhruba 17 g tuku, což je zhruba þtvrtina denní doporuþené dávky tuku pro prĤmČrného þlovČka. Negativní pĤsobení tukĤ spoþívá v jejich vysoké spotĜebČ a nesprávné skladbČ. Z hlediska výživy je skladba mastných kyselin v tucích dĤležitá, požadovaný pomČr mezi nenasycenými, monoenovými a polyenovými mastnými 12

kyselinami je 1:1,4:0,6. Tavené sýry jako potraviny živoþišného pĤvodu obsahují cholesterol, který je stejnČ jako vysoký pĜíjem tuku, zejména živoþišného pĤvodu, rizikovým faktorem pĜi vzniku nemocí srdce a cév. Se stoupajícím obsahem tuku roste i obsah cholesterolu. Sýr s obsahem 70% tuku v sušinČ obsahuje kolem 100 mg cholesterolu ve 100 g. Denní pĜíjem cholesterolu by nemČl pĜekroþit 300 mg. Tavené sýry jsou také významným zdrojem sodíku. PĜíjem sodíku prostĜednictvím kuchyĖské soli a výrobkĤ, které ji obsahují je u nás zhruba dvojnásobný. Doporuþený denní pĜíjem sodíku se pohybuje v rozmezí 575- 3500 mg/ den. Podle analýz Výzkumného ústavu mlékárenského obsahují tavené sýry 751-1347 mg sodíku ve 100 g sýra, což je množství, které není ve srovnání s doporuþenou denní dávkou zanedbatelné. Tavené sýry také obsahují v malém množství laktosu a vitamíny (retinol, thiamin, riboflavin, niacin a nikotinamid). [5, 7]

13

Tab. 2.1 Ingredience používané pĜi výrobČ tavených sýrĤ [2] Typ ingredience Mléþné produkty Mléþný tuk

Mléþné proteiny

Laktosa Sýrový základ

Stabilizátory Emulsifikaþní soli

Hydrokoloidy

Kyseliny

Hlavní funkce/efekt Standardizace hmoty- žádoucí složení a struktura PĜispívají k celkovému chuĢovému efektu a textuĜe Standardizace hmoty- žádoucí složení a struktura Podpora emulgace a formování produktu Levné plnivo, vliv na texturu Náhrada za mladé sýry Podobné vlastnosti jako mléþné proteiny Asistují pĜi vytváĜení fyzikálnČchemické stability, pĤsobí na strukturní a funkþní vlastnosti Zvyšují stabilitu produktu, ovlivĖují strukturní a funkþní vlastnosti Kontrola pH finálního produktu

PĜíchutČ a jejich zvýrazĖovaþe

UdČlení chuti, zdĤraznČní chuti

PĜíchutČ

OvlivnČní vzhledu, chuti, struktury Produktové rozlišení PĜidávají sladkost, zvláštČ u výrobkĤ urþených pro dČti

Sladící þinidla

Barviva

PropĤjþují žádoucí barvu

Konzervaþní þinidla

Prodlužují trvanlivost, omezují rĤst plísní

14

PĜíklady Smetana, bezvodý mléþný tuk, dehydratovaná smetana, máslo

Kasein, kaseináty, syrovátkový protein, sušená smetana Sušená syrovátka, sušená smetana Mléþná sušina

Sodné citráty a fosfáty

Karagenany, jedlé gumy (xanthanová, arabská), karboxymethylcelulosa Organické kyseliny (mléþná, octová, citrónová, fosforeþná) EnzymovČ modifikované sýry, extrakty z kouĜe, kvasnicové extrakty, NaCl, koĜení Preparáty z masa, ryb, zeleniny, oĜíškĤ a ovoce Sacharosa, dextrosa, kukuĜiþný sirup, hydrolyzovaná laktosa Annato, paprika, syntetická barviva Nisin, sorbany, propionát sodný, vápenatý

2.2 Sýrové analogy 2.2.1

Obecná charakteristika a klasifikace

Sýrové analogy jsou náhražky pĜírodních sýrĤ. PĜi jejich výrobČ je mléþný tuk, mléþná bílkovina nebo obojí þásteþnČ nebo zcela nahrazena nebílkovinnou složkou, zejména rostlinného pĤvodu. [2] Sýrové analogy jsou levnČjší než pĜírodní produkty, a to díky použití rostlinných tukĤ místo mléþných, a také díky nižší prodejní cenČ kaseinĤ a kaseinátĤ mimo Evropskou Unii než ekvivalentní množství kaseinu v syrovém mléku. [9] Sýrové náhražky se vyrábČjí dvČma rĤznými postupy. V první postupu je tekuté mléko zpracováno bČžnými sýraĜskými metodami. Produkty vyrobené tímto zpĤsobem bývají uvádČny jako plnČné sýry. Druhý typ je vyrábČn mícháním rĤzných surových materiálĤ za použití podobných postupĤ jako pĜi výrobČ tavených sýrĤ. Tyto produkty se oznaþují jako sýrové analogy. PĜi výrobČ sýrových analogĤ jsou použity tukové a/ nebo proteinové zdroje jiné než z pĜírodního mléka, spolu s napodobením pĜíchutí co nejvíce pĜipomínající pĜírodní sýry. [10]

Typy sýrových náhražek (imitací)

plnČné sýry

odstĜedČné mléko, máslový tuk, rostlinný olej

odstĜedČné mléko, rostlinný olej

konvenþní metody výroby sýrĤ (s procesem zraní)

sýrové analogy

nemléþné napĜ. sójový protein, sójový olej, umČlá pĜíchuĢ

þásteþnČ mléþné mléþné napĜ. napĜ. kasein/áty, kasein/áty, máslový olej, sójový olej, EMC umČlá pĜíchuĢ

metody výroby tavených sýrĤ (bez procesu zrání)

Obr 2.1 Odlišné typy sýrových náhražek [9] Sýrové analogy mohou být rozdČleny na mléþné, þásteþnČ mléþné a nemléþné, kde tuk a/ nebo proteiny jsou z mléþných nebo rostlinných zdrojĤ. NejþastČji se vyrábČjí þásteþnČ mléþné sýrové analogy, u kterých je mléþný tuk nahrazen rostlinným olejem, napĜ. sojovým, 15

palmovým nebo Ĝepkovým a protein má mléþný základ, obvykle se používá rennet kasein a/ nebo kaseináty. Skupina nemléþných sýrových analogĤ, kde je tuk i protein nahrazen rostlinnými surovinami nemá témČĜ žádný komerþní význam. Mléþné analogy nejsou produkovány ve velkém množství kvĤli jejich cenové nároþnosti. (Obr. 2.1) [2] Sýrové analogy se mohou dále rozdČlovat na základČ výživové hodnoty. V USA se za sýrové imitace považují produkty, které se podobají jiným sýrĤm, ale mají nižší výživovou hodnotu. Horší výživová hodnota je zpĤsobena sníženým obsahem esenciálních látek, kromČ tukĤ. Kalorická hodnota zĤstává zachována. Naproti tomu sýrové substituty jsou definovány jako produkty, které napodobují jiné sýry a nemají sníženou výživovou hodnotu. Další sýrĤm se podobající produkty, které mohou být klasifikovány jako sýrové náhražky nebo imitace jsou Tofu a plnČné sýry. [2] 2.2.2

Suroviny vhodné pro výrobu sýrových analogĤ

Suroviny používané pĜi výrobČ sýrových analogĤ jsou uvedeny v tabulce 2.2. 2.2.2.1 Tuky Tuky dávají sýrovým analogĤm žádoucí složení, texturu a tavící vlastnosti. U sýrových analogĤ je snaha redukovat obsah mléþného tuku a nahradit jej rostlinnými oleji. Finální výrobek má nižší cenu, zvýšený obsah nenasycených mastných kyselin a snížený obsah cholesterolu. [2] Sýrové analogy se sníženou kalorickou hodnotou a sníženým obsahem živoþišných tukĤ se vyrábČjí s použitím nestravitelné nebo málo stravitelné tukové substance. Mezi nejþastČji používané nízkokalorické tukové materiály patĜí polyestery polyolĤ mastných kyselin, cukr a cukerné alkoholy. VyrábČjí se i sýrové analogy s témČĜ nulovým obsahem tuku. Celkový obsah tuku je nižší než 0,5 %. [10] Mezi nejþastČji používané tuky pĜi výrobČ sýrových analogĤ patĜí máslo, sušený mléþný tuk, pĜírodní nebo þásteþnČ hydrogenovaný sojový olej, kukuĜiþný olej a palmový olej. [2]

16

Tab. 2.2 Ingredience používané pĜi výrobČ sýrových analogĤ [2] Typ ingredience Tuky

Mléþné proteiny

Rostlinné proteiny

Škroby

Stabilizátory Emulsifikaþní soli

Hydrokoloidy

Hlavní funkce/efekt Dávají žádoucí složení, struktura a tavící charakteristiky, máslový olej pĜedává mléþnou pĜíchuĢ

PĜíklady Máslo, sušený mléþný tuk, pĜírodní nebo þásteþnČ hydrogenovaný sójový olej, kukuĜiþný olej, palmový olej Dávají žádoucí složení, polotvrdou Kasein, kaseináty, strukturu, dobrou drobivost, tekoucí a syrovátkový protein natahovací charakteristiky pĜi zahĜívání, napomáhají pĜi vytváĜení fyzikálnČ- chemické stability Dávají požadované složení, nízké Sojový protein, protein náklady na kasein, komerþnČ z burského oĜíšku, pšeniþný používány zĜídka kvĤli poškození protein produktu Nahrazují kasein, snížení nákladĤ PĜírodní nebo modifikované formy škrobu z kukuĜice, rýže, brambor Napomáhají pĜi vytváĜení fyzikálnČchemické stability, pĤsobí na strukturní a funkþní vlastnosti Zvyšují stabilitu produktu, ovlivĖují strukturní a funkþní vlastnosti

Kyseliny

Kontrola pH finálního produktu

PĜíchutČ a jejich zvýrazĖovaþe

UdČlení chuti, zdĤraznČní chuti

Sladící þinidla

PĜidávají sladkost, zvláštČ u výrobkĤ urþených pro dČti

Barviva

PropĤjþují žádoucí barvu

Konzervaþní þinidla

Prodlužují trvanlivost, omezují rĤst plísní

Minerální a vitamínové pĜípravky

Zlepšují nutriþní hodnotu

Sodné citráty a fosfáty

Karagenany, jedlé gumy (xanthanová, arabská), karboxymethylcelulosa Organické kyseliny (mléþná, octová, citrónová, fosforeþná) EnzymovČ modifikované sýry, extrakty z kouĜe, kvasnicové extrakty, NaCl, koĜení Sacharosa, dextrosa, kukuĜiþný sirup, hydrolyzovaná laktosa Annato, paprika, syntetická barviva Nisin, sorbany, propionát sodný, vápenatý MgO, ZnO, Fe, vitamín A, B2, B1, B10

17

Mléþný tuk Mléko obsahuje prĤmČrnČ 3,7 až 4,1 % tuku. Mléþný tuk je významným zdrojem energie, vitamínĤ, podílí se na výstavbČ bunČþných membrán a udČluje organoleptické vlastnosti výrobku. Obsahuje velké množství lipidĤ s malou molekulovou hmotností a mastné kyseliny s krátkými ĜetČzci. Díky tomu je velmi dobĜe stravitelný. Hlavní složku mléþného tuku pĜedstavují triacylglyceroly. Dále jsou v mléþném tuku pĜítomny diacylglyceroly, monoacylglyceroly, volné mastné kyseliny, fosfolipidy, steroly a v tucích rozpustné vitamíny. [11, 13] Tab. 2.3 Složení mléþného tuku [13] Lipid

[%]

[g/l]

Triacylglyceroly Diacylglyceroly Monoacylglyceroly Volné mastné kyseliny Fosfolipidy Cholesterol Estery cholesterolu

95,8 2,25 0,08 0,28 1,11 0,46 0,02

30,7 0,72 0,03 0,09 0,36 0,15 0,006

Vlastnosti mléþného tuku ovlivĖuje kyselina myristová, palmitová, stearová a olejová.Kyselina palmitová a olejová jsou nejvíce zastoupeny v mléce i v tukovém podílu krve a jsou hlavním zdrojem energie pro srdeþní sval. Typický je i vysoký podíl nízkomolekulárních mastných kyselin (máselná, kapronová, kaprylová), které se podílí na výsledné charakteristické vĤni a chuti mléþného tuku. Mléþný tuk obsahuje také malé množství esenciálních mastných kyselin (linolová, linolenová). [8, 11] Doprovodnými látkami tukĤ jsou fosfolipidy, cerebrosidy a hlavnČ steroly. Okolo 60 až 65 % mléþných fosfolipidĤ je lokalizováno v membránČ tukových kuliþek. Tyto látky jsou souþástí všech bunČk, zvláštČ nervových tkání. NejvČtší podíl (28 % fosfolipidĤ) tvoĜí lecitin, který je antagonistou cholesterolu, pomáhá stabilizovat pomČr mezi frakcemi LDL a HDL lipoproteinĤ, pĜispívá k prevenci onemocnČní jater a stimuluje nervový systém. NejdĤležitČjším sterolem v mléþném tuku je cholesterol, v menší míĜe se vyskytuje ergosterol (prekurzor vitamínu D) a tokoferoly (vitamín E). [8,11] Sušený mléþný tuk je prášek získaný z mléka, smetany nebo másla obsahující více než 99,3 % hmotnostních mléþného tuku. Obsah vlhkosti nižší než 1 % umožĖuje dlouhou trvanlivost, pĜi vhodném zabalení mĤže být skladován i nČkolik mČsícĤ pĜi pokojové teplotČ.[1, 8] Rostlinné tuky NejþastČji se pĜi výrobČ sýrových analogĤ používá sojový, arašídový, bavlníkový, kukuĜiþný, palmový a kokosový olej a slouží jako náhražka za mléþný tuk. Sojový olej se vyrábí ze sojových bobĤ, jejich olejnatost je 20 až 23 %. Nejvíce zastoupené mastné kyseliny v tomto oleji jsou kyselina linolová (56%), olejová (21 %), palmitová (10 %), 18

linoleová (8 %) a stearová (4 %). TradiþnČ se parciálnČ katalyticky hydrogenuje pro získání tukĤ vhodné konzistence. Arašídový olej se vyrábí ze semen podzemnice olejné. Olejnatost semen se pohybuje okolo 47 %. Nejvíce obsahuje kyselinu olejovou (59 %), dále pak kyselinu linolovou (20 %) palmitovou (10 %), stearovou (3,5 %) a v menším množství kyselinu arachovou, behenovou a linolenovou. Palmový olej se získává z dužiny plodĤ palmy olejné. Obsahuje 45 % kyseliny palmitové, 38 % kyseliny olejové, 8 % kyseliny stearové, a 8 % kyseliny linolové. Bavlníkový olej se získává ze semen bavlníku. Olej obsahuje nejvíce kyselinu linolovou (58 %), palmitovou (25 %) a olejovou (18 %). V menší míĜe kyselinu stearovou a linolenovou. Kokosový olej obsahuje nejvíce kyselinu laurovou (45 %) a dále pak kyseliny kaprylovou, kaprinovou a myristovou. Použití rostlinných olejĤ dává sýrĤm konsistenci, která je vhodná pro urþité aplikace. NapĜ. sójový tuk udČluje sýrovým analogĤm tvrdost a adhezivitu, ale snižuje jejich kohezivitu a pružnost. Rostlinné tuky neobsahují na rozdíl od mléþných tukĤ cholesterol, a pokud není pĜidán bČhem výroby máslový olej, vznikají sýry, které neobsahují cholesterol. [10, 12, 14] 2.2.2.2 Mléþné proteiny Mezi nejþastČjší zdroje mléþných proteinĤ pĜi výrobČ sýrových analogĤ patĜí kasein, kaseináty a syrovátkový protein. [2] Kasein Kasein je hlavní bílkovinou mléka, se kterou se jinde v pĜírodČ nesetkáme. Je obsažen ve všech druzích mléka. Kravské mléko obsahuje 300 krát více kaseinu než mléko lidské. Kaseiny þlenČné na alfa-, beta-, kappa- tvoĜí více než 75 % z celkových 30 - 40 g bílkovin v 1 l mléka. Frakce kaseinu jsou spolu vázány do micel. Tyto micely obsahují kromČ kaseinových frakcí vápník, hoĜþík, fosfáty a citráty. [14] Kasein získáváme z mléka srážením za použití technologických pomocných látek, promýváním a sušením. Podle použitého zpĤsobu srážení mĤžeme kasein rozdČlit na kyselý, pĜi jehož výrobČ byly na srážení mléka použity kyseliny (sírová, mléþná) a na sladký (rennet kasein), kdy se mléko sráželo syĜidlem na bázi chymozinu a pepsinu. Rennet kasein udČluje sýrovým analogĤm lepší lepivost a roztažnost. [8, 14, 15] Kaseináty Kaseináty jsou rozpustné formy kaseinu s vlhkostí okolo 5 %. Vyrábí se rozpuštČním kaseinu v rĤzných zásadách, solích nebo kyselinách. Na trhu se nejþastČji setkáváme s kaseináty vápenatými a sodnými ve formČ prášku. Mají dobré emulgaþní vlastnosti, které jsou zpĤsobeny, ve vodČ rozpustnou, fosfátovou skupinou kaseinátu umístČnou na jednom konci proteinu a na druhém konci nepolární, v tucích rozpustnou þástí. Dále pak mají vysokou vaznost vody, dobrou pČnivost a vysokou nutriþní hodnotu. [8, 11]

19

Kaseináty jsou používány hlavnČ v roztíratelných sýrových analozích. Vlastnosti finálního výrobku sýrového analogu se liší podle druhu použitého kaseinátu. PĜi použití kaseinátu sodného na místo kaseinátu vápenatého, mají sýrové analogy vyšší pH, nižší pevnost, zvýšený stupeĖ emulsifikace a kaseinové disociace. [10] Syrovátkový protein Syrovátka je vedlejší produkt pĜi výrobČ sýrĤ, tvarohĤ a kaseinĤ. Syrovátkové bílkoviny získáváme ze syrovátky ultrafiltrací, pĜi které se odstraní nízkomolekulární složky (laktosa, minerální látky) nebo okyselením a následným zahĜáním na 90 °C. V syrovátkové bílkovinČ jsou nejvíce zastoupeny ȕ-laktoglobulin a albuminy (Į-laktalbumin, sérový albumin). Syrovátkové bílkoviny mají využití jako doplĖky stravy, hlavnČ pro sportovce, protože obsahují stoprocentnČ stravitelné bílkoviny a esenciální aminokyseliny. [3] 2.2.2.3 Rostlinné proteiny Rostlinné proteiny nahrazují þásteþnČ nebo úplnČ kasein. NejþastČji se používají proteiny izolované ze sóji, z burského oĜíšku nebo z hrachu. Tyto proteiny jsou nižší jakosti, pĜi jejich použití dochází k bČžným vadám, mezi které patĜí snížená elasticita, pĜilnavost, zhoršená tekutost a roztažnost. [8,10] Sójové proteiny se liší od mléþných proteinĤ ve velikosti (jsou mnohem vČtší) a chemické struktuĜe molekuly (neobsahují fosfoproteiny), což ovlivĖuje výsledné vlastnosti sýrových analogĤ. Pro zlepšení vlastností se využívají rĤzné modifikace s proteasami. [10] 2.2.2.4 Škroby Škrob je zásobní polysacharid rostlin, uložený v nerozpustných micelách (škrobová zrna, škrobové granule). Skládá se ze dvou polymerĤ - amylosy a amylopektinu, obvykle v pomČru 1:3. Amylosa je ve vodČ rozpustná. Její základ tvoĜí glukosové jednotky spojené v lineární ĜetČzce. Amylopektin je ve vodČ nerozpustný. Má vČtvenou strukturu složenou z glukosových jednotek. [16] Modifikované škroby vznikají z nativních škrobĤ úpravou jejich nežádoucích vlastností (nerozpustnost škrobových zrn ve studené vodČ, vysoká viskozita škrobových mazĤ, gumovitá a kohezní struktura výrobkĤ). [17] PĜírodní i modifikované škroby slouží v sýrových analozích jako þásteþná nebo úplná náhrada za kasein. KomerþnČ se nejþastČji využívá kukuĜiþný škrob, v menším množství škrob bramborový, pšeniþný a rýžový. Škroby se obvykle používají 2-4 % (w/w), aby nahradily pĜibližnČ 10-15 % celkového kaseinu. Produkty pĜipravené nahrazením celkového kaseinu, mČly témČĜ nulovou tavitelnost. Druh použitého škrobu a obsah amylosy rozhoduje o výsledných vlastnostech sýrového analogu. Škroby, které mají vysoký obsah amylosy (kukuĜiþný, bramborový a pšeniþný) zvyšují pevnost a kĜehkost, na druhou stranu zpĤsobují horší roztíratelnost a tavitelnost sýrových analogĤ. Škroby s nízkým obsahem amylosy (rýžový škrob) redukují tvrdost. [20, 21] V tabulce 2.4 jsou ukázány rozdíly ve složení sýrových analogĤ pĜi použití rĤzných škrobĤ.

20

Tab. 2.4 Složení sýrového analogu nízkovlhkostní Mozzarelly s a bez obsahu škrobu [8] Složení Vlhkost (% w/w) Tuk (% w/w) Protein (% w/w) Ca (mg/g proteinu) P (mg/g proteinu) PĜidaný škrob (% w/w)

Analog nízkovlhkostní Mozzarelly S bramborovým S kukuĜiþným Bez škrobu škrobem škrobem 49,6 28,0 16,8 32,6 24,4 -

50,8 25,5 14,6 33,1 27,1 34,8

50,1 26,5 14,1 33,8 26,4 5,1

2.2.2.5 Tavící soli Pro zabránČní separace fází se pĜi výrobČ sýrových analogĤ používají stejnČ jak u tavených sýrĤ tavící soli, které upravují podmínky rozpouštČní bílkoviny a zamezují jejich srážení. Vyhláška þ. 304/2004 Sb., kterou se stanoví druhy a podmínky použití pĜídatných a pomocných látek, definuje tavící soli jako látky, které mČní vlastnosti bílkovin pĜi výrobČ tavených sýrĤ za úþelem zamezení oddČlování tuku. [12, 18] Úlohou tavících solí je upravit prostĜedí tavené smČsi tak, aby pĜítomné proteiny (kaseiny) mohly uplatnit svou pĜirozenou vlastnost emulgátorĤ. Kaseinový komplex není ve vodČ rozpustný a tvoĜí koloidní roztoky. Jednotlivé frakce kaseinu mají nepolární segmenty blíže karboxylovému konci a polární segmenty blíže aminovému konci. Tato struktura pĜedurþuje jednotlivé frakce kaseinĤ jako pĜirozené emulgátory. Jejich schopnost je v sýru potlaþena pĜítomností vápenatých mĤstkĤ zesíĢujících matrici sýra. Rozpustnost kaseinu ve vodČ se zvýší výmČnou iontĤ vápníku za sodík. [2]

Obr 2.2 VýmČna Ca2+ iontĤ za Na+ iontĤ pĜi výrobČ tavených sýrĤ [19]

21

Tavící soli se podílejí na hydrataci proteinĤ, emulsifikaci tukĤ, þímž pĜispívají ke stabilitČ emulze, kontrolují a stabilizují pH a významnČ ovlivĖují tvorbu struktury po zchlazení. [14] NejþastČji se používají jako tavící soli sodné citráty, orthofosfáty a polyfosfáty. PotenciálnČ se dají použít glukonáty, laktáty, maláty a amonné soli. [2] Urþení smČsi tavících solí závisí na charakteru pĜírodního sýru (druh, stupeĖ prozrálosti), na ostatních pĜidávaných surovinách, na pH a na výsledné konzistenci finálního produktu. Také se musí zohlednit typ výrobního zaĜízení, balící technika a zpĤsob chlazení. DĤležité je také dodržet správné množství. PĜedávkování mĤže mít za následek jinou než požadovanou konzistenci a negativní zmČny v chuti. [19]

22

Tab. 2.5:Struktura odlišných fosfátĤ používaných pĜi výrobČ sýrových analogĤ (M:Na, K) [2] Skupina

Struktura

monomery, orthofosfáty kyselina fosforeþná dihydrogenorthofosforeþnan draselný hydrogenfosforeþnan didraselný orthofosforeþnan tridraselný dihydrogenorthofosforeþnan sodný hydrogenfosforeþnan sodný orthofosforeþnan trisodný polymery, lineární polyfosfáty difosforeþnan tetradraselný difosforeþnan disodný difosforeþnan trisodný difosforeþnan tetrasodný trifosforeþnan pentadraselný trifosforeþnan pentasodný

tetrapolyfosforeþnan sodný

hexamethafosforeþnan sodný (grahamová sĤl) rozpustné polyfosforeþnany sodné

nerozpustné polyfosforeþnany sodné (Madrellova sĤl)

M(n+2)P3O(3n+1)

cyklické polyfosfáty trimetafosforeþnan sodný

tetrametafosforeþnan sodný

23

2.2.2.6 Hydrokoloidy Hydrokoloidy jsou látky schopné vázat na sebe vodu a tvoĜit gely, a tím stabilizovat produkty. PĜi výrobČ sýrových analogĤ se používají pĜedevším jedlé gumy (arabská, xantinová, guarová), karagenany, pektiny a karboxymethylcelulosa. Mohou být pĜidávány v maximálním množství 0,8 % (w/w), obvykle 0,1 až 0,3 % (w/w). Aplikují se pro zpevnČní struktury v pĜípadČ vysokého obsahu vody, ke zlepšení roztíratelnosti a vaĜících vlastností (tavitelnost, tekutost). [2] 2.2.2.7 PĜíchutČ a jejich zvýrazĖovaþe Negativní vlastností sýrových analogĤ bývá jejich chuĢ, která vČtšinou nedosáhne chuti klasického sýru. Aby se sýrové analogy vyrovnaly svým sýrovým protČjškĤm, musí být v technologickém postupu pĜidány rĤzné pĜípravky pro zlepšení a zvýraznČní chuti. Tyto pĜípravky mohou být pĜírodní nebo syntetické. Jako pĜírodní pĜíchutČ se používají enzymovČ modifikované sýry (EMC), které jsou definovány jako koncentrované sýrové pĜíchutČ, enzymaticky produkované ze sýrĤ rĤzného stáĜí. Hlavními nositeli chuti u EMC jsou volné mastné kyseliny. NapĜ. kyselina máselná zpĤsobuje žluklou a sýrovou chuĢ, zatímco kaprylová kyselina štiplavou. EMC jsou dostupné v ĜadČ pĜíchutí lišících se v charakteru a intenzitČ. PĜidáním vhodných enzymĤ nebo mikroorganismĤ po tepelném zpracování a umožnČním zrání pĜi vhodné teplotČ, lze u sýrových analogĤ dosáhnout témČĜ jakékoliv chuti. Také se používají pĜídavky proteolytických mikrokokĤ, lipasy nebo jiných pĜíchuĢových kultur. [10, 22] 2.2.2.8 Minerální a vitamínové pĜípravky Minerální pĜípravky (MgO, ZnO, Fe) a vitamíny (A, B2, B1, B10) se pĜidávají v malém množství do analogĤ tavených sýrĤ v koneþném kroku pĜípravy, aby zlepšily jejich nutriþní hodnotu. [2] 2.2.3

Technologie výroby analogĤ tavených sýrĤ

Výrobní technologie analogĤ tavených sýrĤ je obdobná jako výroba tavených sýrĤ. Výrobní postup se u jednotlivých sýrových analogĤ liší, ale následující kroky jsou pro všechny výroby stejné: • • • • • • •

souþasné pĜidání požadovaného množství vody, suchých ingrediencí (tavící soli, kasein) a oleje (asi 90% z celkového množství) zahĜívání pĜi teplotČ ~ 85 °C pomocí pĜímého vstĜikování páry souþasné stĜíhání smČsi až do vytvoĜení uniformní homogenní roztavené hmoty (obvykle 5- 8 min) pĜidání pĜíchuĢových látek, regulátorĤ kyselosti a zbytku oleje míchání smČsi 1- 2 min balení za horka chlazení a skladování

Schéma výroby nízkovlhkostní Mozzarelly je znázornČno na obr. 3. Odlišné postupy pro pĜípravu a pĜidání ingrediencí jsou ukázány jako a a b. [2, 8]

24

formulace smČsi smČs kaseinu a oleje

a

smČs suchých ingrediencí

b

smČs suchých ingrediencí bez kaseinu

olej voda

voda sýrový vaĜiþ

míchání smČsi po ~ 1-2 min

zahĜátí na ~ 85°C, kontinuální stĜíhání

homogenizace roztavené smČsi pH ~ 8,5 regulátory kyselosti

pĜíchutČ homogenizace roztavené smČsi pH ~ 6,0 - 6,4

tvarování a balení za horka

uskladnČní pĜi 4 až -4°C Obr. 2.3 Typický postup výroby nízkovlhkostní Mozzarelly [2] 2.2.3.1 Formulace smČsi VýbČr ingrediencí a výrobní postup je zvolen podle požadované struktury, barvy, vzhledu, chuti a trvanlivosti finálního výrobku. V tab. 2.6 a 2.7 jsou ukázány rozdíly ve formulaci nízkovlhkostního analogu Mozzarelly a analogu Cheddaru. PoĜadí pĜidávaných surovin závisí na hydrataþních vlastnostech kaseinu, na typu a množství pĜidaného škrobu, na výrobním zaĜízení a na vlastnostech koneþného výrobku. [2, 10]

25

Tab. 2.6 Typická formulace nízkovlhkostního analogu Mozzarelly [2] Surovina Kasein a kaseináty Rostlinný olej Škrob Emulsifikaþní soli PĜíchutČ a jejich zvýrazĖovaþe Stabilizátory Kyseliny Barviva Konzervanty Voda a kondenzáty

PĜidané množství [%, w/w] 18-24 22- 28 0-3 0,5- 2 0,5- 3 0- 0,5 0,2- 0,36 0,04 0,1 45- 55

Tab. 2.7 Typická formulace smČsi analogu Cheddaru [10] Surovina Kaseinát sodný Kaseinát vápenatý Rostlinný olej Mléþná kyselina Stabilizátory/emulsifikátory SĤl PĜíchutČ Voda Cheddar

PĜidané množství [%, w/w] 13 13 25 1 1 1,5 1,5 34 10

2.2.3.2 PĜedmixování PĜi výrobČ sýrových analogĤ se pĜedmixování ingrediencí pĜíliš þasto nepoužívá. Proces pĜedmixování, zahrnující míchání zahĜátého oleje a kaseinu ve vodorovných mixérech, trvá pĜibližnČ jednu hodinu. Díky pĜedmixování se redukuje výrobní þas v taviþce bČhem zpracování, a tím se zvyšuje výkonnost. Další výhodou je, že se zabraĖuje bezprostĜednímu kontaktu kaseinu a vody, ke kterému dochází pĜi pĜímém pĜidávání ingrediencí do vaĜiþe. Znamená to, že se minimalizuje riziko vznikĤ kouskĤ nerozpuštČného kaseinu v koneþném produktu. Po dokonþení pĜedmixování je hotová smČs kaseinu a oleje pumpována do vaĜiþe, který obsahuje vodu, emulsifikaþní soli a další ingredience. [2, 8, 10] 2.2.3.3 Tavení Jedná se o nejdĤležitČjší fázi výroby tavených sýrĤ. NejvČtší vliv na tento proces má teplota, doba pĤsobení, rychlost míchání a pĜítomnost tavících solí. 26

Tavení probíhá v taviþkách, které jsou vybaveny míchadlem, zaĜízením pro pĜímý a nepĜímý ohĜev parou a teplomČrem. Pro lepší kontakt mezi emulsifikaþními þinidly a smČsí ingrediencí dochází, pĜi ohĜevu parou (u nových zaĜízení i ohĜevu od pláštČ), k nepĜetržitému míchání. SouþasnČ s ohĜevem se zapíná i vývČva, která vytváĜí podtlak 0,04 až 0,05 MPa, a tím zkracuje dobu, za kterou se smČs ohĜeje na danou teplotu. Celková doba tavení, od poþátku ohĜevu vþetnČ 4 až 5 minut míchání po dosažení požadované teploty ~85°, je bČžnČ 10 až 15 minut. Druh zvoleného vaĜiþe má vliv na strukturní vlastnosti finálního produktu a jeho aplikaci. VaĜiþe, které mají rychlost míchání 250 až 1500 min-1, jsou þasto využívány pro výrobu náhražek vysokovlhkostních pasterizovaných sýrových produktĤ. Vysoká rychlost míchání podporuje vysoký stupeĖ emulsifikace, který u koneþného produktu zajišĢuje krémový pocit v ústech. PĜi malých rychlostech míchání (napĜ. 70 min-1) vznikají sýrové analogy, u kterých je vyžadován nízký stupeĖ tukové emulsifikace. Jedná se o polotvrdé (blokové) sýry, které jsou urþeny pro plátkování a strouhání. Tavení pĜispívá k rovnomČrnému rozložení všech ingrediencí, rozpuštČní emulsifikaþních solí, jejich interakci s rennet kaseinem a k následné pĜemČnČ vápenatého parakaseinátu na sodný parakaseinát, k rozptýlení tuku na kapénky a vytvoĜení stabilní emulze oleje ve vodČ. ZabraĖuje také pĜítomnosti patogenních sporotvorných mikroorganismĤ, a tím prodlužuje trvanlivost produktu. Vzniklá tavenina musí být hladká, lesklá a mít požadovanou viskozitu. Naopak nesmí uvolĖovat kapénky tuku, trhat se, ani lepit na obal. Požadovaných vlastností koneþného produktu se dosahuje vhodnou teplotou tavení a dobou výdrže na této teplotČ. ýím rychleji se surovina taví, tím rychleji probíhá krémování a vytužování taveniny. [2, 8, 10] 2.2.3.4 PĜídavek regulátorĤ kyselosti a pĜíchutí Pro zvýšení pH sýrových analogĤ na hodnotu, která je požadována v koneþném produktu se pĜidávají kyseliny. V pĜípadČ, že se kyseliny pĜidávají na konci výrobního procesu vznikají bČhem zpracování smČsi s vysokým pH (~8 až 9). Tento postup je žádoucí pĜi výrobČ sýrových analogĤ, kde je hlavní pĜísadou nerozpustný rennet kasein. Díky vysokému pH lze lépe, úþinkem emulsifikaþních solí, oddČlit vápník z rennet kaseinu. Jak pH, tak emulsifikaþní soli zprostĜedkovávají pĜemČnu Ca-parakaseinu na Naparakasein, který váže vodu a emulguje rostlinný olej. Redukcí pH smČsi bČhem zpracování se zvyšuje þas vyžadovaný pro zformování sýrových analogĤ a pravdČpodobnČ ovlivĖuje i jeho vlastnosti (napĜ. pevnost, rozpustnost). Výsledné pH u roztíratelných tavených sýrĤ by se mČlo pohybovat v rozmezí od 5,8 do 6,0 a u polotuhých a tuhých v rozmezí od 5,6 do 5,7. Tavený sýr s nižším pH má konzistenci pevnČjší než stejný výrobek s vyšším pH.

27

PĜíchutČ se pĜidávají pozdČji, pĜedevším z toho dĤvodu, že obsahují aromatické tČkavé látky. [2, 8, 10] 2.2.3.5 Homogenizace Jedná se o mechanickou operaci, která se používá k roztĜíštČní tukových kuliþek na jemné þástice, a tím zabraĖuje samovolnému vystupování vrstvy tuku na povrch. Homogenizace má Ĝadu úþinkĤ: •

• • •

usnadĖuje další míchání a redukuje velikost hrubých (napĜ. kĤrky) nebo nerozpuštČných þástic (napĜ. tavící soli, suché pĜísady), a tím pĜispívá k vČtší homogenitČ a hladkosti koneþného produktu; vede k lepší interakci složek, které jsou v taveninČ; podporuje jemnČjší rozptýlení tukových kapiþek; obecnČ podporuje zahušĢování.

Proces homogenizace zvyšuje výrobní náklady, i náklady na údržbu. Proto se doporuþuje zaĜadit ji do výrobního procesu pouze u smČsí s vysokým obsahem tuku. [2, 8, 10]

Obr. 2.4 Makroskopické zmČny struktury hmoty bČhem pĜípravy sýrových analogĤ (A - 6 min, B - 11 min, C - 13 min, D - 18 min výroby) [39] 2.2.3.6 Balení Tavenina se nalévá do formovacích a balících strojĤ, které ji automaticky zabalí. Teplota pĜed balením by mČla u vČtšiny tavených sýrĤ poklesnout pod 70 až 65°C, aby nedošlo k poškození konzistence hotového sýra. Po zabalení se opatĜují etiketou, vkládají do

28

kartónových krabic a vychladí. Vyšší teplota pĜi balení zabraĖuje mikrobiologické kontaminaci. Jako obaly se používají sýraĜské vosky a parafíny, plastické fólie, nátČrové plastické hmoty a bČžný nebo upravený celofán. Sýry mohou být baleny také do laminátových fólií, tub, plechovek, plastových nádob (kelímky, vaniþky) nebo do plastových stĜev (tzv. salámkĤ). Všechny obalové materiály musí být zdravotnČ nezávadné a nesmí dodateþnČ ovlivnit organoleptické vlastnosti sýra, nesmČjí propouštČt svČtlo, vzduch, vodní páry, cizí pachy a musí být odolné proti rĤstu mikroorganismĤ. NejþastČji se pro tavené analogy používají hliníkové obalové fólie ve tvaru trojúhelníkĤ, þtvereþkĤ nebo hranolkĤ. Sýry balené v plechovkách a stĜívkách se používají k uzení, nejþastČji tekutým kouĜem. [2, 8, 10] 2.2.3.7 Chlazení a uskladnČní Podle typu taveného analogu se volí i metoda a intenzita chlazení. Sýrové bloky jsou chlazeny pomalu. Naopak chlazení roztíratelného sýra by mČlo být co nejrychlejší. Rychlost chlazení má také vliv na výslednou konzistenci sýrĤ. ýím pomaleji se chladí, tím tužší konzistenci získáme. Po ochlazení se uskladĖují v rozmezí teplot 5 až 10 °C. Trvanlivost tavených sýrĤ závisí na kvalitČ jak samotného sýra, tak na kvalitČ a typu použitého obalu. Sýry vyšší kvality mohou mít trvanlivost i nČkolik mČsícĤ. Jsou-li baleny do plastických fólií, pohybuje se jejich trvanlivost okolo 3 až 4 mČsícĤ. Sýry uložené v konzervách nebo tubách mohou mít trvanlivost i delší. [2, 8, 10] 2.2.4

Vlastnosti sýrových analogĤ

Sýr je komplexní vícefázový koloidní systém. Mikrostruktura sýra závisí na molekulárních interakcích mezi chemickými slouþeninami pĜítomnými v sýru a dává mu charakteristické vlastnosti. [23] Na obr. 2.5, 2.6 a 2.7 je srovnání mikrostruktury, pomocí skenovací elektronové mikroskopie, taveného sýra a sýrových analogĤ s rĤzným obsahem hydrogenovaného rostlinného tuku (25% a 50 %). Klasický tavený sýr (obr. 2.5) je tvoĜen malými þásticemi tuku pravidelnČ rozmístČnými v proteinové matrici. Analogy (obr. 2.6 a 2.7) obsahují tukové globule vČtších rozmČrĤ, ménČ pravidelnČ rozmístČné v proteinové matrici. Se zvyšujícím se obsahem rostlinného tuku se snižuje poþet tukových kuliþek a vzrĤstá jejich velikost, což má za následek zhoršení emulgace a disperse v hmotČ sýra. Sýrové analogy s obsahem rostlinného tuku 25 % mají menší elasticitu než klasické tavené sýry a analogy s obsahem rostlinného tuku 50 %. Klasické tavené sýry jsou ménČ tvrdé a pĜilnavé než sýrové analogy. Obsah pĜidávaného rostlinného oleje má vliv na barvu výsledného produktu. Sýrové analogy s obsahem rostlinného tuku 50 % mají sytČjší žlutou barvu než klasické tavené sýry. [24] 29

Obr. 2.5 Klasický tavený sýr [24]

Obr.2.6 Sýrový analog s obsahem hydrogenovaného rostlinného tuku 25 % [24]

Obr.2.7 Sýrový analog s obsahem hydrogenovaného rostlinného tuku 50 % [24]

30

2.2.5

Srovnání analogĤ tavených sýrĤ s klasickými tavenými sýry

Hlavní rozdíl mezi analogy tavených sýrĤ a klasickými tavenými sýry je ve složení. Klasické tavené sýry obsahují jako hlavní suroviny pĜírodní sýry, sýrové analogy mléþné nebo rostlinné proteiny, mléþné nebo rostlinné tuky a škroby. Výrobní proces se pĜíliš neliší. V obou pĜípadech je smČs surovin rozmČlnČna, stĜihána a zahĜívána v homogenní roztavenou hmotu, následnČ balena za horka a ochlazena. Spoleþné vlastnosti analogĤ tavených sýrĤ a klasických tavených sýrĤ: • • • • • • •

Použití stejných ingrediencí - tavící soli, stabilizátory, nesýrové mléþné ingredience, barviva, pĜíchutČ a zvýrazĖovaþe chuti Stejná výrobní technologie, zahrnující zahĜívání a stĜíhání smČsi, balení za horka, chlazení a skladování Stejná mikrostruktura, která je obecnČ popisována jako emulze oleje ve vodČ, stabilizovaná hydratovanými parakaseináty Neprobíhá proces zrání Rozmanitost v textuĜe, pĜíchutích, vaĜících vlastnostech, balících formátĤ Podobné využití Alternativní využití pĜírodních sýrĤ

Na obr. 2.8 je znázornČno porovnání sýrových analogĤ s pasterizovanými sýry. [2, 10] 2.2.6

Legislativa

ýeská legislativa nezná pojem sýrový analog. Z toho dĤvodu nesmí být oznaþovány výrobky, ve kterých byla nahrazena nČjaká souþást mléka (mléþný tuk, mléþná bílkovina, mléþný cukr) jako sýr. Sýrové analogy by mČly být oznaþeny na obalu jako potravinový výrobek. Chybné oznaþení nacházíme napĜ. u výrobku Eidam Alternative nebo Nový Eidam, protože Eidame je oznaþení skupiny polotvrdých sýrĤ holandského typu. [25]

31

Pasterizované tavené a analogové sýrové produkty

Pasterizované tavné sýrové produkty

Analogové sýrové produkty

• vyrobeny mícháním, zahĜíváním a stĜíháním smČsi ingrediencí hlavnČ z mléþných zdrojĤ

• vyrobeny mícháním, zahĜíváním a stĜíháním smČsi ingrediencí z mléþných a/nebo rostlinných zdrojĤ

• pĜírodní sýr musí tvoĜit • 51% (w/w) finálního produktu

• není nutné zahrnutí pĜírodních sýrĤ • pĜírodní sýry mohou být pĜidány v nízkém stupni (napĜ. 5%) k propĤjþení sýrové pĜíchutČ nebo k þásteþnému vyhovČní požadavkĤ zákazníkĤ

Kategorie

Kategorie • • • • •

Tavené sýry Tavené sýrové potraviny Tavené roztíratelné sýry Sýrové smČsi Roztíratelné sýrové smČsi

• Mléþné analogy • ýásteþné mléþné analogy • Nemléþné analogy

Obr. 2.8: Kategorie sýrových analogĤ a pasterizovaných tavených sýrĤ [2] 2.2.7

Možnosti a dĤvody použití sýrových analogĤ

Novodobým trendem v mlékárenství se stala výroba analogĤ mlékárenských výrobkĤ, neboli substitutĤ, náhražek, imitací. Tento trend byl vyvolán snahou nabídnout maloobchodu výrobek za výhodnČjší cenu a tedy snahou nČkterých výrobcĤ o náhradu pĤvodní mléþné suroviny levnČjší ingrediencí nebo alespoĖ nČkteré þásti ze základní suroviny, pĜedevším mléþného tuku. SamozĜejmČ požadavek na snížení ceny jde vČtšinou z druhé strany, tedy z maloobchodu, který þasto tlaþí dodavatele až pod úroveĖ skuteþných výrobních nákladĤ. Výrobce pak þasto volí alternativu použití náhradních, levnČjších surovin. Na druhé stranČ to mĤže být i úmysl nČkterého z výrobcĤ pĜijít na trh s cenovČ výhodným výrobkem, a tak „uspČt“ nad svým konkurentem na trhu. ýásteþnČ mléþné imitace sýrĤ byly na americký trh uvedeny již na poþátku sedmdesátých let dvacátého století. Od roku 1980 dochází v Severní Americe a v EvropČ ke zmČnČ stravovacích návykĤ koneþných spotĜebitelĤ. Ze strany zdravotních organizací je vyvíjen tlak redukovat množství tuku, cukru, cholesterolu, solí a urþitých pĜísad v jídle. Na tento tlak reagují výrobci jídel, þímž nastal rychlý tržní rĤst produktĤ zdravé výživy. K redukci 32

kalorické hodnoty byly použity tukové náhražky (napĜ. modifikované škroby, syrovátkové proteiny), které napodobily funkþní a organoleptické vlastnosti tukĤ. Na kvalitu sýrĤ má pĜímý vliv kvalita mléka použitého pro výrobu. Vzhledem ke skuteþnosti, že pĜi dodávkách mléka dochází k sezónním výkyvĤm a k rozdílĤm kvality léto a zima, vzniká další dĤvod k výrobČ sýrových analogĤ. ObecnČ lze totiž Ĝíci, že chutnČjší sýry jsou z mléka nadojeného od jara do podzimu, kdy mají zvíĜata þerstvé krmení, díky nČmuž mají sýry výraznČjší barvu. Protože se trh potravin stále vyvíjí a mČní, jsou pĜírodní sýry (hlavnČ Mozzarella nebo Cheddar) znevýhodĖovány. Je to zejména kvĤli vysokým nákladĤm na produkci a uskladnČní, a také kvĤli neschopnosti adaptovat se odlišným nutriþním požadavkĤm. Imitace sýrĤ mají potenciál pĜekonat všechny tyto uvedené problémy, a tak se potravináĜský prĤmysl zamČĜil na imitace jako alternativu k pĜírodnímu sýru. V souþasnosti je komerþnČ vyrábČna široká škála analogĤ pĜírodních a tavených sýrĤ (napĜ.: Cheddar, Monterey Jack, Mozzarella, Parmesan, Romano, Blue, Cream cheese). Vzhledem k vysoké poptávce je souþasná produkce sýrových analogĤ v USA okolo 300 000 tun roþnČ. Hlavními produkty jsou nízkovlhkostní Mozzarella, Cheddar a pasterizovaný Cheddar. Mají Ĝadu možností využití, napĜ. jako zmražené pĜídavky do pizzy, plátky do hovČzích burgerĤ a pĜísady do salátĤ, chlebíþkĤ, sýrových omáþek, sýrových chipsĤ a hotových jídel. Ve srovnání s USA je evropská produkce výraznČ nižší, okolo 20 000 tun roþnČ. Tato skuteþnost je zdĤvodĖována absencí spoleþné evropské právní normy, snahami skupin zajímajících se o ochranu a oznaþení pĤvodu mléka a mléþných výrobkĤ a/nebo relativnČ nízkou spotĜebou pizzy a sýrĤ jako pĜísad. Mezi hlavní dĤvody pro výrobu sýrových analogĤ patĜí následující: • • • • • •

• •

dosažená kvalita finálních produktĤ mĤže být stejná s mléþnými tuky, nižší náklady na suroviny Ÿ nižší cena koneþného výrobku, neexistují sezónní výkyvy v dodávkách Ÿ konstantní kvalita po celý rok možnost použití stejného výrobního zaĜízení jako pro obyþejné mléþné produkty, jednoduchost a shodná použitelnost v produkci, vylepšený nutriþní profil, vyšší podíl nenasycených mastných kyselin, nižší nebo žádný obsah cholesterolu, redukované množství nasycených tukĤ a sodíku, nižší obsah kalorií, možnost použití širokého pomČru rostlinný tuk/mléþný tuk, možnost použití širokého rozsahu zdrojĤ mléþných tukĤ a dalších mléþných surových materiálĤ v kombinaci s rostlinnými tuky. [2, 8, 10, 21, 25]

2.2.7.1 Sýrové analogy v ýR V ýR se roþnČ vyrobí kolem 107 000 tun sýrĤ. Analogy tvoĜí zhruba 10% z výroby tavených výrobkĤ a jen desetiny % z výroby pĜírodních sýrĤ. Z tČchto þísel vyplývá, že k souþasnému sortimentu patĜí a mají své místo na trhu jako konkurenti svých "mléþných kolegĤ". NejþastČji se mĤžeme se sýrovými analogy setkat v sortimentu hypermarketĤ a supermarketĤ nebo v restauracích, pĜedevším pizzeriích. 33

PĜestože si už svou cestu na trh našly, nedá se to stejné Ĝíct o cestČ ke koneþnému spotĜebiteli. VČtšina ýechĤ považuje analogy za nČco špatného, nechutného a umČlého. A to i pĜes fakt, že pĜevážná þást tavených sýrových analogĤ není chuĢovČ odlišná od pravých sýrĤ a že jsou pro konzumaci prospČšnČjší a pro lidský organismus zdravČjší. Podle zásad zdravé výživy by totiž mČla být ve stravČ tĜetina obsahu tuku živoþišného a dvČ tĜetiny rostlinného. Potraviny, které tČmto zásadám vyhovují, zcela jistČ nelze degradovat na náhražky, ale naopak jde o plnohodnotné potraviny, které mají kromČ dietetické výhody také tu, že jsou, právČ díky obsahu rostlinné složky, levnČjší. V ýR vyrábí sýrové analogy napĜ. firma TPK-Hodonín pod obchodní znaþkou JAVOR, Apetito a Maratonec, dĜíve používané pouze pro tavené sýry. Spoleþnost Pribina dodává na trh sýrový výrobek obalený ve strouhance pod oznaþením Lidový Smažák. dále sýrové analogy vyrábí sýrárna Bel Sýry ýesko v ŽeletavČ, napĜ. OLYMPIC, RODINKA, VintíĜ, nebo spoleþnost SYRMEX, napĜ. TaveĖáþik, Syrový krém. Také cateringová spoleþnost SvČt sýrĤ nabízí ve svém sortimentu sýrové analogy, napĜ. pod oznaþením tvrdý blok, tavené plátky a jemný tavený výrobek Maratonec. Dále se v obchodech vyskytují pod oznaþením Eidam Alternative, Nový eidam, Cihla na smažení, Uzený Alternative. [8, 25, 26, 27]

Obr. 2.9 PĜíklady sýrových analogĤ na þeském trhu [26]

34

2.3 Stanovení mastných kyselin Vzhledem k tomu, že tato páce se zabývá problematikou stanovení matných kyselin v rĤzných typech sýrových analogĤ, v následujících kapitolách je struþnČ popsán význam a vlastnosti mastných kyselin a možnosti jejich analytického stanovení. 2.3.1

Mastné kyseliny

Mastné kyseliny (MK) pĜedstavují nejvýznamnČjší složku lipidĤ. Podle organického názvosloví se oznaþují jako mastné kyseliny karboxylové kyseliny s alifatickým uhlovodíkovým ĜetČzcem. Tato definice není úplnČ pĜesná, protože v lipidech se nachází i mastné kyseliny alicyklické a aromatické. V potravinách se vyskytují mastné kyseliny: • • • •

Nasycené Nenasycené s jednou dvojnou vazbou (monoenové) Nenasycené s nČkolika dvojnými vazbami (polyenové) S trojnými vazbami a s rĤznými substituenty

2.3.1.1 Nasycené mastné kyseliny Nasycené mastné kyseliny obsahují 4 - 60 atomĤ uhlíku, zpravidla o sudém poþtu a vČtšinou mají nerozvČtvený ĜetČzec. PĜedstavují asi 10-40 % všech mastných kyselin lipidĤ. NejþastČji se vyskytují mastné kyseliny s poþtem uhlíkĤ 14, 16 a 18. Tab. 2.8 PĜehled nejdĤležitČjších nasycených mastných kyselin Mastná kyselina Butanová Hexanová Oktanová Dekanová Dodekanová Tetradekanová

Poþet atomĤ uhlíku 4 6 8 10 12 14

Triviální název Máselná Kapronová Kaprylová Kaprinová Laurová Myristová

Mastná kyselina Hexadekanová Oktadekanová Eikosanová Dokosanová Tetrakosanová Hexakosanová

Poþet atomĤ uhlíku 16 18 20 22 24 26

Triviální název Palmitová Stearová Arachová Bednová Lignocerová Cerotová

Nasycené mastné kyseliny pĜedstavují nejen zdroj energie, ale jsou také souþástí bunČþných membrán. Mezi potraviny s vysokým poþtem nasycených mastných kyselin se Ĝadí máslo, sýry, tuþné maso, masné výrobky, tuþné mléþné výrobky, peþivo, sádlo, ztužené tuky, palmový a kokosový olej. Volné mastné kyseliny se vyskytují v rostlinných a živoþišných organismech v malém množství. VČtšinou se vyskytují jako estery nebo amidy v homolipidech a heterolipidech. Nižší mastné kyseliny jsou kapalné, vyšší, od kyseliny dekanové, se vyskytují pĜi pokojové teplotČ v tuhém stavu. Bod tání je závislý na poþtu atomĤ uhlíku v ĜetČzci. [14, 28, 29]

35

2.3.1.2 Nenasycené mastné kyseliny s jednou dvojnou vazbou Nenasycené mastné kyseliny (monoenové) se liší mezi sebou poþtem atomĤ uhlíku, polohou dvojné vazby a její prostorovou orientací- cis nebo trans. Prostorová konfigurace bývá u pĜirozených slouþenin zpravidla cis. Trans konfigurace se vyskytuje v pĜírodČ pomČrnČ vzácnČ. Trans kyseliny se vyskytují ve znaþném množství ve ztužených tucích a v tukových výrobcích z nich vyrobených. Trans oleje se chovají jako nasycené oleje a významnČ neovlivĖují hladinu cholesterolu v krvi. Monoenové kyseliny nejsou rozpustné ve vodČ. RozpouštČjí se dobĜe v organických rozpouštČdlech. Jsou podstatnČ reaktivnČjší než nasycené mastné kyseliny, napĜ. ve vzduchu samovolnČ oxidují, vodíkem se hydrogenují za pĜítomnosti katalyzátoru, adují halogeny. Mononenasycené mastné kyseliny jsou velmi dĤležité z hlediska správné struktury bunČþných membrán, zejména myelinu v nervových tkáních. [17] Tab. 2.9 Hlavní monoenové mastné kyseliny Mastná kyselina Decenová Dodecenová Tetradecenová Hexadecenová Oktadecenová Oktadecenová Oktadecenová Eikosenová Dokosenová

Poþet atomĤ uhlíku 10 12 14 16 18 18 18 20 22

Poloha dvojné vazby 9 9 9 9 6 9 11 9 13

Isomer cis cis cis cis cis cis trans cis cis

Triviální název Kaprolejová Laurolejová Myristolejová Palmitolejová Petroselová Olejová Elaidová Gadolejová Eruková

2.3.1.3 Nasycené mastné kyseliny s dvČma a více dvojnými vazbami Dienové mastné kyseliny jsou dĤležitou souþástí naší potravy. V pĜírodních lipidech se vyskytují v malém množství. K nejvýznamnČjším patĜí kyselina linolová. ýasto se setkáváme s tĜídČním polyenových mastných kyselin podle polohy prvé dvojné vazby od koncové methylenové skupiny: n-6 (Ȧ-6) Ĝada polyenových kyselin znamená, že prvá dvojná vazba se vyskytuje na šestém uhlíku od konce ĜetČzce. ObdobnČ se setkáváme s mastnými kyselinami Ĝady n-3 (Ȧ-3). [17, 30] Do skupiny n-3 (Ȧ-3) polynenasycených mastných kyselin patĜí: • • • •

kyselina Į-linolenová (C18, 3 dvojné vazby) kyselina eikosapentaenová (C20, 5 dvojných vazeb) kyselina dokosapentaenová (C22, 5 dvojných vazeb) kyselina dokosahexaenová (C22, 6 dvojných vazeb)

CH 3 − CH 2 − CH = CH − CH 2 − CH = CH − CH = CH − (CH 2 ) 7 − COOH Kyselina Į-linolenová 36

Kyselina linoleová patĜí mezi esenciální mastné kyseliny, což znamená, že si ji tČlo neumí samo syntetizovat a musí být pĜijímána potravou. Zdrojem jsou hlavnČ lnČná semena, vlašské oĜechy, olej z Ĝepky olejné, lískové oĜechy a mandle. PĜi jejím nedostatku v období rĤstu zpĤsobuje poruchy vývoje nebo neurologické onemocnČní. Je prekurzorem pro syntézu kyselin eikosapentaenové (EPA) a dokosahexaenové, které se vyskytují v rybách (makrela, tuĖák, losos). Do skupiny n-6 (Ȧ-6) polynenasycené mastných kyselin patĜí: • • • •

kyselina linolová (C18, 2 dvojné vazby) kyselina Ȗ-linolenová (C18, 3 dvojné vazby) kyselina dihomo-Ȗ-linolenová (C20, 3 dvojné vazby) kyselina arachidonová (C20, 4 dvojné vazby)

CH 3 − (CH 2 ) 4 − CH = CH − CH 2 − CH = CH − (CH 2 ) 7 − COOH Kyselina linolová CH 3 − (CH 2 ) 4 − (CH = CH − CH 2 ) 4 − CH 2 − CH 2 − COOH Kyselina arachidonová Kyselina linolová je esenciální mastná kyselina. Její nedostatek zpĤsobuje poruchy rĤstu. Také je prekurzorem kyseliny arachidonové. [17, 29, 30] 2.3.1.4 Nenasycené mastné kyseliny s trojnými vazbami VzácnČ se v lipidech vyskytují mastné kyseliny s jednou nebo více trojnými vazbami nebo kyseliny s dvojnými i trojnými vazbami. Do této skupiny patĜí kyselina tarinová a kyselina isanová. [17] 2.3.2

Fyziologie a výživa mastných kyselin

Volné mastné kyseliny pĜijímá þlovČk ve stravČ jen málo. Ostatní lipidy se v žaludku a hlavnČ v tenkém stĜevČ enzymaticky štČpí na mastné kyseliny, a teprve potom se vstĜebávají stĜevní stČnou. NČkteré mastné kyseliny (esenciální) nedokáže þlovČk sám syntetizovat a musí je pĜijímat potravou. Tyto kyseliny jsou souþástí fosfolipidĤ bunČþných membrán a lipoproteinĤ krevní plazmy a prekurzory pro vznik prostaglandinĤ, tromboxanĤ a leukotrienĤ. Fyziologické úþinky mastných kyselin se posuzují podle ovlivnČní hladiny sérového cholesterolu. Tuto hladinu nepĜíznivČ ovlivĖují kyselina laurová, myristová a palmitová. Kyselina stearová pĤsobí neutrálnČ. PozitivnČ pĤsobí mononenasycené a polynenasycené mastné kyseliny. [30] 2.3.2.1 Syntéza mastných kyselin v lidském tČle Syntéza mastných kyselin je lokalizována v cytosolu. Výchozí látkou pro syntézu je acetylCoA, který vzniká pĜi odbourávání jiných mastných kyselin, pĜi oxidaþní dekarboxylaci pyruvátu v rámci aerobního odbourávání sacharidĤ a z uhlíkových koster nČkterých aminokyselin Acetyl-CoA je pĜemČnČn na energeticky bohatší malonyl-CoA pomocí acetylCoA-karboxylasy. Malonyl-CoA je sledem reakcí pĜemČnČn na šestnáctiuhlíkový ĜetČzec 37

palmitové kyseliny pomocí multienzymového komplexu synthetasy mastných kyselin. Další úpravy palmitátu probíhají již v mitochondriích, napĜ. nenasycené mastné kyseliny se tvoĜí specifickými NADP+- dehydrogenasami. Vodíky potĜebné k redukci poskytuje NADPH získaný v pentosovém cyklu. Jako každý anabolický dČj vyžaduje i výroba mastných kyselin energii. Meziprodukty biosynthesy jsou thioestery bílkoviny oznaþované ACP (Acyl Carrier Protein). Pro syntézu mastných kyselin je potĜeba kromČ ATP a NADPH, Mn2+ a biotin. [16] Syntézu mastných kyselin popisuje obr. 2.10.

Obr. 2.10 Syntéza nasycených mastných kyselin [28] 2.3.2.2 Odbourávání mastných kyselin v organismu Energeticky nejvýhodnČjší cestou odbourávání mastných kyselin je ȕ-oxidace, která probíhá v mitochondriích. Je to cyklický proces, který zkracuje ĜetČzec mastné kyseliny vždy o dva atomy uhlíku. Proces se opakuje tak dlouho, dokud se celá mastná kyselina nerozloží na

38

acetylové zbytky vázané na CoA. U mastných kyselin je koneþným produktem propionylCoA, který se karbonylací pĜevede na sukcinyl-CoA. Nenasycené mastné kyseliny se odbourávají stejnČ jako nasycené, až se dvojná vazba dostane do polohy ȕ-Ȗ. Pak specifický enzym zajistí pĜesmyk dvojné vazby z této pozice do polohy Į-ȕ. Oxidace pak pokraþuje stejnČ jako u ȕ-oxidace nasycených kyselin. MénČ þasté jsou Į-oxidace a Ȧ-oxidace. [16]

Obr. 2.11 Schéma ȕ-oxidace mastných kyselin[31]

2.4 Metody pro stanovení mastných kyselin Mezi instrumentální metody, které se využívají ke stanovení jednotlivých mastných kyselin, patĜí [32]: • • • • •

plynová chromatografie izotachoforéza, spektrofotometrie vysokoúþinná kapalinová chromatografie extrakce pevnou fází

2.5 Plynová chromatografie Plynová chromatografie je analytická metoda založená na rozdílech v rozdČlovacích koeficientech látek dČlících se mezi nepohyblivou (stacionární) a pohyblivou (mobilní) fází. Tato metoda je vhodná pro analýzu tČkavých látek, jež je možné pĜevést do plynného stavu. Plynová chromatografie se þasto používá pro analýzu složení mastných kyselin v lipidech. Mastné kyseliny se vČtšinou nacházejí v netČkavých triglyceridech, a proto je nutná jejich pĜemČna na deriváty methylesterĤ pĜed samotnou analýzou GC. [33, 34]

39

Plynová chromatografie nalézá uplatnČní uplatn zejména pĜi analýze smČsi si plynĤ, plyn tČkavých látek a organických slouþenin s bodem varu menším než 400 °C a relativní molekulovou molekulovo hmotností -1 menší než 1000 g·mol . V plynové chromatografii se nejþastČji nej používá eluþní ní technika vnášení vzorku po jednorázovém nástĜiku iku na kolonu. Jednotlivé složky vzorku jsou separo separovány na základČ rozdílných interakcí se stacionární fází a jsou postupnČ pos vymývány (eluovány) inertním nosným ým plynem. Složky vycházející z kolony jsou postupnČ indikovány detektorem a signál odpovídající jejich obsahu (koncentraci) v nosném plynu je registrován jako funkce þasu a objemu. Separace se provádí pĜi pĜ konstantní nebo promČnlivé teplotČ v þase (izokratická (izokrat nebo gradientová eluce). [33,34] 2.5.1

Instrumentace plynové chromatografie

Plynový chromatogram se skládá se z tČchto þástí (Obr. 2.12) [33]: • • • • • • •

zdroj nosného plynu þistící a regulaþní ní zaĜ zaĜízení dávkovací zaĜízení ízení (injektor) chromatografická kolona termostat detektor vyhodnocovací zaĜízení Ĝízení - poþítaþ

Obr. 2.12: Schéma plynového chromatografu [35]]

2.5.1.1 Zdroj nosného plynu Mobilní fází je inertní nosný plyn (vodík, dusík, helium nebo argon), argon) jehož úlohou je transportovat složky vzorku kolonou. Volba nosného plynu závisí na druhu kolony a detektoru a má vliv na separaþní separaþ úþinnosti na základČ rozdílných difusních koeficient koeficientĤ. Nemá 40

pĜímý vliv na separaci. Další faktory, které mají vliv na volbu nosného plynu jsou: inertnost, viskozita, hustota plynu a bezpeþnost pĜi práci. [33, 34] 2.5.1.2 Regulaþní a þistící zaĜízení Pro všechny platí, že nesmí obsahovat vodní páry a kyslík, který významnČ poškozuje stacionární fázi v kolonČ. ýistící zaĜízení zachycuje vlhkost, nežádoucí stopy ostatních plynĤ a jiné neþistoty v nosném plynu. Regulaþní systém zajišĢuje stálý nebo programovČ se mČnící prĤtok nosného plynu. [33, 34] 2.5.1.3 Injektor (dávkovaþ) Injektor slouží k zavedení vzorku na poþátek kolony, pĜevedení vzorku do plynného stavu a vnesení do proudu nosného plynu. Teplota injektoru je volena tak, aby došlo k okamžitému zplynČní vzorku. Dávkování se uskuteþĖuje nad ústí kolony umístČné na konci injektoru nebo pĜímo na kolonu pomocí dávkovacích ventilĤ, plynové mikrostĜíkaþky, ruþních a automatických dávkovaþĤ. Existují rĤzné zpĤsoby nástĜiku: •

•

•

•

nástĜik s dČliþem toku (split injektor) - používá se u vzorkĤ obsahujících velké množství analyzovaných komponent. Vzorek se po vypaĜení a smíchání s nosným plynem rozdČlí na dvČ þásti, pĜiþemž pro vlastní analýzu je používána podstatnČ menší þást (obvykle 0,1-10 %) a zbytek je oddČlen do odpadu. Tento zpĤsob se používá hlavnČ pĜi kvalitativní analýze, je-li hlavním požadavkem velké rozlišení zón separovaných látek. nástĜik bez dČliþe toku (splitless injection) - využívá se k analýze zĜedČných vzorkĤ a relativnČ velkých objemĤ, které je nutno použít pro stopovou analýzu. Vzorek se dávkuje pomalu do odpaĜovací trubice a nechá se 60 s odpaĜovat. NáslednČ je proveden oplach septa. Proudem nosného plynu je vČtšina vzorku nanesena do kolony a dávkovací kohout je uzavĜen. Po otevĜení kohoutu odchází zbytky vzorku mimo kolonu. NástĜik pĜímo do kolony (on column) - vČtšinou se používá u kapilárních kolon a je používán k analýzám látek, jejichž komponenty se tČsnČ nad bodem varu rozkládají. Do kolony zahĜáté na nižší teplotu, než je bod varu rozpouštČdla použitého pro rozpuštČní vzorku, se rychle nastĜíkne analyzát, který vytvoĜí kapalný film na stČnČ kolony. NástĜik s programovČ zvyšovanou teplotou odpaĜování vzorku - souþástí injektoru je vložka s chromatografickou náplní sloužící k odstranČní rozpouštČdla, nízkomolekulárních slouþenin a zachycení netČkavých látek nebo neþistot. [32, 33, 34]

2.5.1.4 Chromatografické kolony Kolona je þást chromatografu, ve které je umístČna stacionární fáze a kde dochází k separaci složek. Stacionární fáze musí mít vysokou tepelnou a chemickou stabilitu a musí disponovat nepatrnou tenzí par pĜi pracovní teplotČ, jinak by došlo v prĤbČhu analýzy k jejímu vypaĜení.

41

V plynové chromatografii se používají kolony náplĖové nebo úþinnČjší kolony kapilární. [32, 33, 34] •

•

NáplĖové kolony - jsou to kovové nebo sklenČné spirály o vnitĜním prĤmČru 2-6 mm a délce 1-5m. Kolony se plní adsorbenty na bázi silikagelu, aktivního uhlí, alumina, molekulovými síty nebo nosiþem pokrytým tenkým filmem stacionární fáze (kĜemelina nebo modifikovaná kĜemelina). ýástice absorbentĤ a neaktivních nosiþĤ mají prĤmČr 0,13-0,40 mm. ýím menší þástice se použijí, tím lepší úþinnosti se dosáhne. NáplĖové kolony mají vyšší kapacitu než kolony kapilární, ale horší rozdČlení. Kapilární kolony - jsou vyrobeny z kĜemenné, sklenČné, plastové nebo kovové kapiláry o vnitĜním prĤmČru 100-700 µm a dálce 15-100 m. Pro zvýšení mechanické odolnosti se potahují vrstvou polyamidu nebo hliníku. Na vnitĜní stČnČ kapiláry se nachází stacionární fáze o tloušĢce 0,1-10 µm. Podle charakteru zakotvené stacionární fáze se rozlišují kolony s kapalnou stacionární fází tvoĜící tenký film (WCOT kolony), kolony s vrstvu nosiþe se zakotvenou kapalinou (SCOT kolony) a klony s tenkou vrstviþkou pórovitého materiálu jako adsorbentu (PLOT kolony).

2.5.1.5 Termostat Termostat slouží k pĜesnému nastavení teploty v dávkovacím zaĜízení, celém prostoru kolony a detektoru. Tím pĜispívá k zajištČní opakovatelnosti výsledkĤ analýzy. Optimální teplota kolony závisí na bodu varu jednotlivých komponent a požadovaném rozlišení. Pro separaci smČsi s širokým rozmezím bodĤ varu je vhodné použít teplotního gradientu. [33,34] 2.5.1.6 Detektor Úþelem detektoru je zaznamenat zmČnu složení eluentu a pĜevést ji na signál. Dále zvýraznit rozdíl signálu pĜi prĤchodu samotného nosného plynu a nosného plynu obsahujícího eluovanou složku na výstupu z kolony. Detektor vysílá elektrický signál, který je zaznamenáván v závislosti na þase. Mezi dĤležité vlastnosti detektorĤ patĜí citlivost (nízký detekþní limit), odezva, lineární dynamický rozsah odezvy, rychlost odezvy, šum produkovaného signálu a nejmenší detekovatelná koncentrace nebo hmotnostní prĤtok. Plynová chromatografie využívá nČkolik typĤ detektorĤ: TepelnČ vodivostní detektor (Thermal Conductivity Detector - TCD) PatĜí mezi nejrozšíĜenČjší detektory, protože je stĜednČ citlivý a dává odezvu na všechny látky. Nosný plyn proudí pĜes vlákno žhavené stálým elektrickým proudem a ochlazuje se na urþitou teplotu. PĜítomnost složky pozmČní tepelnou vodivost okolí kolem žhaveného vlákna, a tím i jeho teplotu a elektrický odpor. Nejvyšší tepelnou vodivost má vodík a helium. TCD se požívá pĜi analýze anorganických plynĤ a nízkomolekulárních organických látek.

42

Ionizaþní detektory Ionizaþní detektory jsou založeny na elektrické vodivosti ionizovaných (nabitých) þástic v plynech, které jsou za normálních podmínek nevodivé. Podle zpĤsobu ionizace rozeznáváme tyto druhy detektorĤ: •

•

•

•

•

•

PlamenovČ ionizaþní detektor (FID) - je univerzálním detektorem s vynikající stabilitou signálu, malým efektivním objemem a rychlou odezvou. Používá se pro detekci organických látek. Vzorek unášený nosným plynem z kolony se spaluje ve vodíkovo-vzduchovém plameni, který hoĜí mezi dvČma elektrodami. Molekuly organických látek poskytují radikály, které se mČní na ionty, které zvyšují vodivost plamene. Plamenový detektor s alkalickým kovem (AFID) - obsahuje v blízkosti plamene sĤl alkalického kovu. Ionty alkalického kovu se pĤsobením tepla kyslíkovodíkového plamene dostávají do plynné fáze, kde reagují s heteroatomy organických látek, hlavnČ dusíkem a fosforem. Bezplamenový detektor s alkalickým kovem (TID) - zdrojem iontĤ alkalického kovu je elektricky vyhĜívaná sĤl tohoto kovu a na jejím povrchu se díky vysoké teplotČ spaluje vodík. Detektor se používá na detekci opiátĤ nebo dopingových látek. Detektor elektronového záchytu (ECD) - radioaktivní záĜiþ (63Ni) ionizuje molekuly nosného plynu dusíku a vyvolá ionizaþní proud. Detektor je velmi citlivý na halogenové slouþeniny, látky obsahující kyslík, fosfor, síru, areny, nitroslouþeniny nebo olovo. Fotoionizaþní detektor (PID) - ionizaci látek zpĤsobuje ultrafialové záĜení. Selektivita detektoru je ovlivnČna volbou vlnové délky záĜení. Ionizují se organické látky, kyslík, sulfan a amoniak. Naopak dusík, oxid uhelnatý a uhliþitý, voda a helium se neionizují. Heliový a argonový detektor (HeD, ArD) - i když patĜí tyto detektory k univerzálním, v souþasné dobČ se prakticky nepoužívají. Jsou citlivé na organické i anorganické slouþeniny, vþetnČ vzácných plynĤ. Atomy nosného plynu (argon, helium), excitované úþinkem ȕ-záĜení, jsou schopny ionizovat slouþeniny s nižšími ionizaþními potenciály. Jako zdroj ȕ-záĜení se lze použít 3H, 90Sr nebo 85Kr.

Pro identifikaci nebo objasnČní povahy složek analyzované smČsi má zvláštní význam kombinace plynové chromatografie s hmotnostním spektrometrem. Po získání hmotnostního spektra každé složky následuje identifikace na základČ porovnávání jejího spektra s knihovnou spekter. [32, 33, 34] 2.5.1.7 Vyhodnocovací zaĜízení Toto zaĜízení zpracovává signál z detektoru, zakresluje chromatografickou kĜivku a provádí její vyhodnocení. [33, 34]

43

2.6 Esterifikace Proces plynové chromatografie znamenal revoluci ve studiu tukĤĤ tím, že umož umožĖuje v relativnČ krátkém þase urþit þit it složení mastných kyselin v tucích. Aby to bylo b možné zrealizovat, jsou složky tukĤ pĜevedeny na vhodné nejjednodušší bČžné Čžné ttČkavé deriváty, obvykle na methylestery. Pro zvláštní pĜípady p mohou být pĜednostnČ použity i jiné estery. Transesterifikace tukĤĤ mĤ mĤže že probíhat dvojím mechanismem, jako obecnČ obecn kysele katalyzovaná solvolýza, která probíhá atakem protonu proton v místČ karboxylového kyslíku, pĜesunem elektronĤ a uvolnČním ním glycerolu z esteru. Reakce probíhá tím lépe, þím je vČtší reaktivita alkoholu tvoĜícího ícího reak reakþní prostĜedí a þím je vČtší pĜebytek ebytek tohoto toh alkoholu. Tato reakce probíhá v podstatČ stejným mechanismem jako kysele katalyzovaná esterifikace ester a Ĝídí se stejnými pravidly. PonČkud Čkud odlišnČ odlišn probíhá bazicky katalyzovaná transesterifikace. Bá Báze pĜemČní ní alkohol v alkoholát, a ten atakuje ester s násl následným uvolnČním Čním glycerolu. Ob ObČ metody transesterifikace jsou pĜibližnČ pĜ stejnČ þasto využívány pĜii transesterifikaci rostlinných olejĤ. [28, 36]

Obr. 2.13 Schéma kysele katalyzované esterifikace [28]

Obr. 2.14 Schéma kysele katalyzované transesterifikace [28]

Obr. 2.15 Schéma bazicky katalyzované transesterifikace [28] 44

3

EXPERIMENTÁLNÍ ýÁST

3.1 Laboratorní vybavení 3.1.1 • • • • 3.1.2 • • • • • • 3.1.3 • • • 3.1.4 • • • •

• • • • • 3.1.5 • • • •

Chemikálie pro extrakci tuku z vzorku sýra Kyselina chlorovodíková 25% p. a., LACHEMA Brno Ethanol absolut., RIEDEL - de HAËN Diethylether p.a., LACHEMA Brno Petrolether p. a., LACHEMA Brno Chemikálie pro pĜípravu a stanovení methylesterĤ mastných kyselin Hydroxid draselný Methanol p. a., LACHEMA Brno Methyloranž Kyselina sírová min. 96%, LACHEMA Brno n- Heptan, J. T. BAKER Holandsko Standard- smČs methylesterĤ mastných kyselin Plyny Dusík 5.0 LINDE v tlakové láhvi s redukþním ventilem s kovovou membránou Vodík 5.0 v tlakové láhvi s redukþním ventilem Vzduch syntetický SIAD v tlakové láhvi s redukþním ventilem pro kyslík PĜístroje Analytické digitální váhy AND A&D INSTRUMENT LTD, max. 120 g, min. 10 mg PĜedvážky AND A&D INSTRUMENT LTD, max. Sušárna CHIRANA, typ STE 39 Plynový chromatograf TRACE GC (ThermoQuest Italia S. p. A, Itálie) s plamenovČ ionizaþním detektorem, opatĜeným split/splitless injektorem a kapilární kolonou SP 2560 (100m x 0,25 mm, tloušĢka imobilizované fáze 0,2 µm) Poþítaþ PC, Intel Pentium Processor Chladniþka s mrazniþkou AMICA, model AD 250 Topné hnízdo LTHS 500. BRNċNSKÁ DRUTċVA v. d. Vakuová odparka Elektrický vaĜiþ ETA, typ 2107 - 202 Pracovní pomĤcky Vialky 2 ml, 4 ml a 40 ml se šroubovacími uzávČry a septy kauþuk - teflon Mikropipety BIOHIT 1000 µl,200 µl,100 µl OdmČrné baĖky a válce, varné baĖky, zpČtné chladiþe, dČlící nálevky, kádinky Stojany, držáky, filtraþní kruhy

45

3.2 Podmínky GC analýzy 3.2.1 • • • • •

• • •

Stanovení methylesterĤ mastných kyselin Plynový chromatograf TRACE GC (ThermoQuest S.p. A., Itálie). Nosný plyn: Dusík; optimální prĤtok 0,8 ml·min-1. Dávkování: AutoSampler - 1µl; Splitless injection - ventil je uzavĜen po dobu 5 min. Teplota injektoru: 260 °C. Teplotní program: 60 °C, 5 minut; vzestupný gradient 12 °C za minutu do 200 °C s výdrží 10 minut; vzestupný gradient 5 °C za minutu do 220 °C s výdrží 20 minut; vzestupný gradient 5 °C za minutu do 240 °C s výdrží 15 minut. Kolona: Kapilární; SP 2560 o rozmČrech: 100m x 0,25mm x 0,2 µm. Detektor: PlamenovČ ionizaþní (FID), 260 °C; prĤtok vodíku 35 ml·min-1, vzduchu 350 ml·min-1, make- up dusíku 30 ml·min-1. Celková doba analýzy: 70 minut.

3.3 Vzorky Vzorky tavených sýrových analogĤ byly vyrobeny 21. 1. 2010 na UniverzitČ Tomáše Bati ve ZlínČ. Jako hlavní surovina byla použita eidamská cihla vyrobená v mlékárnČ v KromČĜíži (Kromilk a.s.) a rĤzné druhy tukĤ: máslo, koncentrovaný mléþný tuk, kokosový tuk, sluneþnicový olej a palmový tuk. Obsah tuku v sušinČ (TVS) byl 50%. PĜesné složení jednotlivých vzorkĤ sýrĤ je uvedeno v tabulce 3.1. 3.3.1

Postup výroby

Suroviny byly rozkrájeny na menší kousky a dány do tavícího kotle, dále se pĜidala voda a tavicí soli. NáslednČ byla smČs zahĜáta na 90°C nepĜímým ohĜevem (pláštČm) a udržována pĜi této teplotČ 1 minutu. NábČh na 90°C trval asi 10 minut. Roztavená hmota byla za hoka plnČna do plastových kelímkĤ a uzavĜena. Nakonec se tavené sýrové analogy nechaly samovolnČ zchladnout a uskladnily se pĜi teplotČ 6°C.

46

Tab. 3.1 PĜesné složení vzorkĤ tavených sýrových analogĤ Množství suroviny [kg] Tuk použitý pro výrobu

Vypoþítané hodnoty [%]

Eidamská cihla 30%

Tuk

Tavicí sĤl

Pitná voda

Sušina

Tuk

TVS

Palmový tuk

0,400

0,100

0,019

0,260

40,19

19,90

49,51

Kokosový tuk

0,400

0,101

0,019

0,260

40,26

19,99

49,67

0,400

0,098

0,019

0,270

40,16

20,08

49,99

0,400

0,101

0,019

0,260

40,26

19,99

49,67

0,400

0,120

0,019

0,250

40,11

20,08

50,06

Sluneþnicový olej Koncentrovaný mléþný tuk Máslo

3.3.2

PĜíprava vzorkĤ

3.3.2.1 Extrakce tuku ze vzorku sýra K 5 g vzorku se pĜidá 15 ml HCl a udržuje se ve vroucí vodní lázni za mírného míchání do úplného rozpuštČní sýra, a poté ještČ 20 minut. Po ochlazení se pĜilije 15 ml ethanolu, 30 ml diethyletheru a 30 ml petroletheru. Po pĜídavku ethanolu se obsah dČlící nálevky promíchá a mírnČ protĜepe, rovnČž po pĜídavku diethyletheru a petroletheru. Po pĜidání všech rozpouštČdel se baĖka uzavĜe, dĤkladnČ protĜepe a ponechá v klidu do úplného rozdČlení vodné a organické fáze. Vrchní þást se pipetou pĜevede do pĜedem vysušené baĖky. Ke zbylé vodné fázi se pĜidá 15 ml diethyletheru a 15 ml petroletheru. Po vytĜepání a oddČlení druhého podílu se pĜidá opČt 15 ml diethyletheru a 15 ml petroletheru. OpČt protĜepeme a oddČlíme horní þást do baĖky s ostatními organickými podíly. Poté na vakuové odparce odpaĜíme rozpouštČdla a necháme 1 hodinu sušit v sušárnČ pĜi teplotČ 105 °C. Získaný tuk dále esterifikujeme. [37] 3.3.2.2 PĜíprava methylesterĤ mastných kyselin Esterifikace K vyextrahovanému tuku (pĜibližnČ 1 g) v destilaþní baĖce se pĜidá 15 ml methanolového roztoku hydroxidu draselného o koncentraci 0,5 mol·dm-3 a zmýdelĖuje se pod zpČtným chladiþem 30 minut. Po ochlazení se reakþní smČs po kapkách neutralizuje koncentrovanou kyselinou sírovou na methyloranž do rĤžového zbarvení. Po neutralizaci se pĜidá jedna kapka kyseliny sírové navíc a smČs se dalších 30 minut reesterifikuje. Po ochlazení se methylestery vytĜepají 15 ml heptanu. 1 ml takto pĜipraveného vzorku se naplní do 2 ml vialky s plynotČsným septem a pomocí autosampleru se dávkuje do plynového chromatografu. [38] 47

3.4 Statistické zpracování Výsledky opakovaných mČĜení jsou v dĤsledku nahodilých chyb rozmístČny okolo stĜední hodnoty. Odhadem této stĜední hodnoty je aritmetický prĤmČr x (3.1). x= kde:

1 n ¦ xi n i =1

(3.1)

n.................poþet stanovení xi xi.................jednotlivé namČĜené údaje

Rozdíl hodnoty výsledku a stĜední hodnoty( aritmetický prĤmČr) udává tzv. smČrodatná odchylka s (3.2).

s= kde:

1 n ( xi − x) 2 ¦ n − 1 i =1

(3.2)

n.................poþet stanovení xi xi.................jednotlivé namČĜené údaje x ................aritmetický prĤmČr

Jako mČĜítko relativní náhodné chyby se také uvádí relativní smČrodatná odchylka neboli variaþní koeficient sr, vyjádĜený jako smČrodatná odchylka vztažená na aritmetický prĤmČr. MĤže být také vyjádĜena v procentech (3.3). sr = kde:

48

s ⋅ 100 x

s..................smČrodatná odchylka x ................aritmetický prĤmČr

(3.3)

4

DISKUZE A VÝSLEDKY

4.1 VýbČr vhodné metody esterifikace Mastné kyseliny je nutné pĜed vlastní GC analýzou pĜevést na tČkavČjší produkty. Mezi þasté derivatizaþní reakce patĜí esterifikace. TvoĜí se pĜi ní estery, které jsou podstatnČ tČkavČjší než jim odpovídající kyseliny. Vyšší mastné kyseliny není možno bez pĜedchozí derivatizace v plynné fázi analyzovat. Z esterĤ se nejþastČji pĜipravují methylestery, které mají oproti vyšším esterĤm Ĝadu výhod, pĜedevším lze uvést nejvČtší tČkavost ze všech esterĤ, velká reakþní rychlost a vysoké výtČžky. Jako methylaþní þinidlo se nejþastČji používá methanol. Pro zisk methylesterĤ MK lze použít esterifikaci nebo transesterifikaci, což jsou reverzibilní reakce a potĜebují pĜítomnost katalyzátoru. Transesterifikace probíhá za kyselé nebo zásadité katalýzy, zatímco esterifikace probíhá pouze v kyselém prostĜedí, proto se provádí za pĜídavku silné kyseliny. Reakce s kyselou katalýzou je tĜeba pro urychlení procesu zahĜívat. Jako katalyzátory se používají HCl, H2SO4 a BF3. PĜi alkalické katalýze je proces rychlejší, staþí mírné podmínky. Jako katalyzátory se používají NaOH, KOH a sodium methoxid (NaOCH3). Prvním krokem této práce byl tedy výbČr vhodné metody esterifikace MK. Jako kriteria výbČru byla stanovena: co nejvyšší výtČžek, jednoduchost provedení, dostupné a bezpeþné chemikálie a v neposlední ĜadČ možnost esterifikace volných i vázaných MK oddČlenČ. Celkem bylo vyzkoušeno 6 rĤzných metod esterifikace a transesterifikace. Pro nalezení vhodné metody esterifikace byl pokaždé odebrán 1 g sluneþnicového oleje a podroben esterifikaci, a poté zanalyzován na plynovém chromatografu. Zkoušené metody esterifikace byly již dĜíve použity v diplomových pracích [40, 41], proto byl nejprve pĜesné dodržen postup, a poté rĤznČ modifikován. 4.1.1

Metoda 1: Kysele katalyzovaná esterifikace 1

K 1 g sluneþnicového oleje se pĜidá 70 ml (30 ml) 1 mol·dm-3 methanolového roztoku HCl. SmČs se vaĜí pod zpČtným chladiþem 10 (30, 60) minut. Po ochlazení se pĜidá 40 (20) ml heptanu a smČs se protĜepe a oddČlí se horní organická fáze. Postup se opakuje ještČ jednou s 40 (20) ml heptanu. PĜi této metodČ byl porovnáván vliv doby vaĜení smČsi a objem použitého metanolového roztoku HCl. Srovnání je uvedeno na obr. 4.1. Nejlepších výsledkĤ bylo dosaženo pĜi vaĜení smČsi po dobu 60 minut a vytĜepání do 40 ml heptanu.

49

Obr. 4.1 Esterifikaþní metoda 1

Obr. 4.2 Esterifikaþní metoda 2

50

4.1.2

Metoda 2: Kysele katalyzovaná esterifikace 2

K 1 g sluneþnicového nicového oleje se pĜidá p idá 15 ml 2 % kyseliny sírové a 15 ml hexanu. SmČs Sm se promíchá a zahĜívá ívá se ve vodní lázni pĜi p teplotČ 50 (100) °C po dobu 5 (90) minut. Po ochlazení se pĜidá idá 30 ml 5 % NaCl a 15 ml hexanu. Sm SmČs se protĜepe, Ĝepe, nechá odd oddČlit a odebere se horní organická fáze. Poté se pĜidá p opČtt 15 ml hexanu a postup se opakuje. PĜi této esterifikaci mČlo lo dojít ppĜi ohĜívání pĜi teplotČ 50 °C po dobu 5 minut k esterifikaci volných mastných kyselin. PĜi zahĜívání zah ívání na 100 °C po dobu 90 minut se ester esterifikují všechny mastné kyseliny. Srovnání je uvedeno na obr. 4.2. 4.1.3

Metoda 3: ZásaditČČ katalyzovaná esterifikace 1

K 1 g sluneþnicového nicového oleje v destilaþní baĖce se pĜidá 15 ml methhanolového roztoku -3 hydroxidu draselného raselného o koncentraci 0,5 molÂdm mol a zmýdelĖujee se pod zpČtným zp chladiþem 30 minut. Po ochlazení se reakþní reak smČss neutralizuje po kapkách koncentrovanou kyselinou sírovou na methyloranž do rĤžového zbarvení. Po neutralizaci se pĜidá p idá jedna kapka kyseliny sírové navíc a smČss se dále reeste reesterifikuje dalších 30 minut. Po ochlazení lazení se methylestery vytĜepají 15 ml heptanu. Tento postup byl ještČČ modifikován a bylo vynecháno druhé ohĜívání Ĝívání okyselené sm smČsi. Hned po pĜídavku ídavku kyseliny sírové byla sm smČs pĜevedena do dČlící lící nálevky a methylestery vytĜepány do 15 ml heptanu. ptanu. Z obr. 4.3 je patrné, že modifikovaný postup neposkytuje lepší výsledky, než pĤvodní vodní postup.

Obr. 4.3 Esterifikaþní metoda 3

51

4.1.4

Metoda 4: ZásaditČČ katalyzovaná esterifikace 2

K 1 g sluneþnicového nicového oleje se pĜidá 25 ml 0,5 mol·dm-3methanolového anolového roztoku KOH a 25 ml hexanu. SmČss se promíchá a zah zahĜívá ve vodní lázni pĜi teplotČ 50 °C po dobu 10 minut. Po ochlazení se pĜidá idá 5 ml koncentrované kyseliny octové a 25 ml hexanu. hexa Sm se zamíchá, SmČs poĜádnČ protĜepe epe a po ustálení fází se odebere horní organická organic vrstva. PĜidá Ĝidá se 25 ml hexanu a postup se opakuje. 4.1.5

Metoda 5: ZásaditČČ katalyzovaná esterifikace 3

-3 K 1 g sluneþnicového nicového oleje se ppĜidá 8 ml methanolu a 0,1 ml 1 mol·dm mol methanolový roztok KOH a smČs se zahĜívá Ĝívá pod zp zpČtným chladiþem 5 - 10 minut. Po ochlazení se 20 ml heptanu, protĜepe a oddČlí lí se horní organická fáze. Ke spodní vrstvČ vrstv se pĜidá 20 ml heptanu a postup se opakuje.

4.1.6

Metoda 6: ZásaditČČ katalyzovaná esterifikace 4

1 g sluneþnicového ého oleje se rozpustí v 67 ml isooktanu. ooktanu. Poté se pĜidá pĜ 3,5 ml 2 m methanolového roztoku KOH. Sm SmČs se protĜepe a poo ustálení se odebere horní organická vrstva. Metody 4, 5, 6 jsou porovnány na obr. 4.4. 4.4 NejménČ vhodnou dnou se jeví metoda 5. Metody 4 a 6 poskytují témČĜ stejné výsledky. Na obr. 4.5 jsou porovnány všechny zásaditČ katalyzované esterifikace. Z chromatogramu je patrné, patrn že nejlepší je metoda þíslo 3.

Obr. 4.4 Srovnání esterifikaþní metody 4,5 a 6

52

Obr. 4.5 Srovnání zásaditČ katalyzovaných esterifikací jší metodou se podle již zmínČných zmín kriterií stala zásaditČ zásadit katalyzovaná NejvhodnČjší esterifikace s použitím metanolového roztoku KOH a následným okyselením okyse kyselinou sírovou (metoda 3). Tato metoda poskytovala vysoké výtČžky, výt žky, proces je pom pomČrnČ jednoduchý, umožĖuje zisk methylesterĤĤ volných i vázaných MK. Urþitá itá nevýhoda je pom pomČrnČ dlouhá doba trvání 90 minut. Srovnání je uvedeno na obr. 4.6. Výsledný pĜesný pĜesný postup je uveden v experimentální þásti ásti kap. 3.3.1.2.

Obr. 4.6 Porovnání esterifikaþních metod 53

4.2 Optimalizace podmínek GC pro analýzu mastných kyselin Správné nastavené podmínky v plynovém chromatografu mají zásadní vliv na separaci požadovaných látek. 4.2.1

Optimalizace prĤtoku nosného plynu

PĜi volbČ nosného plynu (NP) se musí uvažovat následující faktory: viskozita, úþinnost, þistota, reaktivita, typ používaného detektoru a cena plynu. PrĤtok nosného plynu musí být optimalizován tak, aby se dosáhlo co nejlepšího rozdČlení látek na kolonČ, tj. nejmenšího rozšíĜení zón separovaných látek. PĜi rĤzných prĤtocích nosného plynu byl u vybraných píkĤ zmČĜen poþet teoretických pater. NamČĜená data byla vynesena do grafu. Podle získaných kĜivek se nejlepšího rozdČlení dosahuje pĜi prĤtoku nosného plynu 0,8 ml/min. 500000 450000

Poþet teoretických pater

400000 350000

Pík 1

300000 250000

Pík 2

200000

Pík 3

150000 100000

Pík 4

50000 0 0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

PrĤtok NP [ml/min]

Obr. 4.7 Graf závislosti teoretických pater na prĤtoku nosného plynu 4.2.2

Optimalizace teploty detektoru

Teplota detektoru by nemČla být nižší než je teplota látek, které vycházejí z kolony. V opaþném pĜípadČ by docházelo ke kondenzaci látek v detektoru a tím zhoršení celkové analýzy. Proto pĜi volbČ optimální teploty detektoru musel být brán ohled na teplotní program. Dále byl sledován rozdíl v separaci látek pĜi použití rĤzné teploty detektoru. Na obr. 4.8 jsou porovnány 3 rĤzné teploty detektoru. Nebyly pozorovány velké rozdíly mezi jednotlivými teplotami. Nejlepší separace byla dosažena pĜi teplotČ detektoru 260 °C. 4.2.3

Optimalizace teploty injektoru

Teplota nástĜiku musí být vyšší než teplota bodu varu analyzované slouþeniny, aby došlo k okamžitému zplynČní. Byl porovnáván vliv teploty nástĜiku na separaci složek. Nejlepších výsledkĤ bylo dosaženo pĜi teplotČ injektoru 260 °C, což je i patrné z obr. 4.9. 54

Obr. 4.8 Optimalizace teploty detektoru

Obr. 4.9 Optimalizace teploty injektoru 4.2.4

Optimalizace teplotního programu

Pro dosažení,, co nejlepší separace jednotlivých mastných kyselin kyseli v použitém standardu, standardu byly navrhnuty a vyzkoušeny rĤzné teplotní programy. V tabulce 4.1 jsou uvedeny zkoušené teplotní programy. 55

Tab. 4.1 Teplotní programy použité pro analýzu standardĤ mastných kyselin Poþáteþní stav

Rampa 1

Rampa 2

Rampa 3

Rampa 4

Celkový þas

1

120 °C (2 min)

10 °C/ min 5 °C/ min 200 °C (10 min) 240 °C (15 min)

43 min

2

120 °C (2 min)

10 °C/ min 5 °C/ min 200 °C (10 min) 240 °C (20 min)

48 min

3

60 °C (15 min)

10 °C/ min 200 °C (60 min)

89 min

4

60 °C (5 min)

10 °C/ min 5 °C /min 200 °C (10 min) 240 °C (10 min)

47 min

5

60 °C (5 min)

15 °C/ min 5 °C /min 5 °C /min 200 °C (10 min) 220 °C (15 min) 240 °C (15 min)

62 min

6

60 °C (5 min)

12 °C/ min 5 °C /min 5 °C /min 200 °C (10 min) 220 °C (20 min) 240 °C (10 min)

65 min

7

60 °C (5 min)

12 °C/ min 5 °C /min 5 °C /min 200 °C (10 min) 220 °C (20 min) 240 °C (15 min)

70 min

8

60 °C (5 min)

12 °C/ min 5 °C /min 200 °C (10 min) 220 °C (20 min)

5 °C /min 240 °C (5 min)

5 °C/ min 200 °C (10 min)

76 min

Na následujících obrázcích (4.10 - 4.17) jsou ukázány získané chromatogramy z jednotlivých teplotních programĤ. Nakonec byl pro identifikaci a kvantifikaci vybrán teplotní program þ. 7. VČtšina píkĤ byla pomČrnČ dobĜe rozdČlená pĜi zachování pĜimČĜené doby analýzy (70 min). NicménČ MK s vyšším poþtem uhlíkĤ (> 18) se dČlí ponČkud hĤĜe a bude potĜeba se ještČ zamČĜit na tuto þást analýzy, což bude náplní navazující diplomové práce. Srovnání chromatogramĤ je na obr. 4.18.

56

Obr. 4.10 Teplotní program 1

Obr. 4.11 Teplotní program 2

57

Obr. 4.12 Teplotní program 3

Obr. 4.13 Teplotní program 4

58

Obr. 4.14 Teplotní program 5

Obr. 4.15 Teplotní program 6

59

Obr. 4.16 Teplotní program 7

Obr. 4.17 Teplotní program 8

60

Obr. 4.18 Srovnání teplotního programu 1, 4, 7, 8

61

4.3 Stanovení mastných kyselin v rĤzných typech sýrových analogĤ Optimalizovaná GC metoda byla použita pro stanovení obsahu vybraných MK v rĤzných typech tavených sýrových analogĤ Identifikace a kvantifikace esterĤ mastných kyselin byla provedena na základČ smČsi standardĤ, které jsou spolu s jejich retenþními þasy uvedeny v tab. 4.2. Tab. 4.2 Použité standardy methylesterĤ mastných kyselin Methylester kyseliny

tR(min)

Methylester kyseliny

tR(min)

kapronová

18,97

linolelaidová

39,63

kaprylová

21,91

arachová

40,36

kaprinová

24,41

gama - linolenová

40,37

undekanová

25,59

eicosenová

41,42

laurová

26,84

linolenová

45,27

tridekanová

28,09

heneicosanová

45,42

myristová

29,51

octadekadienová

47,05

myristoolejová

30,06

eicosadienová

47,92

pentadekanová

31,00

behenová

48,59

pentadecenová

31,65

eicosatrienová 6

49,38

palmitová

32,91

eruková

49,58

palmitoolejová

33,30

eicosatrienová 3

51,79

heptadekanová

35,07

arachidonová

54,63

heptadecenová

35,58

trikosanová

56,43

stearová

38,12

docosadienová

59,63

olejová

38,20

eicosapentanová

61,72

linolová

39,06

nervonová

65,80

4.3.1

Zastoupení vybraných mastných kyselin ve vzorcích sýrových analogĤ

Z jednotlivých sýrových analogĤ byl extrahován tuk, a poté esterifikován vybranou metodou. Nejprve byla na základČ známé koncentrace standardu vypoþítána koncentrace a množství methylesteru mastné kyseliny v 15 ml odmČrné baĖky c=

cs ⋅ P mg ⋅ ml −1 Ps

[

m = c ⋅V [mg ]

62

]

(5.1)

(5.2)

kde c, P (resp. cs, Ps) jsou koncentrace a plocha píku methylesteru (resp. standardu); m je množství methylesteru v odmČrné baĖce; V je objem odmČrné baĖky v [ml]. Obsah je vyjádĜen v mgÂg-1 tuku, proto se vypoþtené množství dČlilo hmotností vyextrahovaného tuku. ZjištČné koncentrace u vybraných MK u jednotlivých vzorkĤ jsou uvedeny v tabulce 4.3. Výsledky jsou uvedené ve tvaru prĤmČr ± smČrodatná odchylka (n=3). PĜi porovnávání výsledkĤ analýz bylo zjištČno, že nejvČtší podíl na složení tukĤ jednotlivých sýrových analogĤ mají následující kyseliny: kapronová, kaprylová, kaprinová, laurová, myristová, palmitová, stearová, olejová, linolová. Vyhodnocení výsledkĤ analýz je zamČĜeno právČ na tČchto devČt mastných kyselin. Tab. 4.3 Koncentrace vybraných mastných kyselin ve vzorcích sýrových analogĤ Tuk použitý v sýrovém analogu: Kyselina

Kokosový tuk [mgÂg-1]

Máslo [mgÂg-1]

Mléþný tuk [mgÂg-1]

Palmový tuk [mgÂg-1]

Sluneþnicový olej [mgÂg-1]

kapronová

17,43±0,10

42,34±0,03

10,99±0,07

10,95±0,03

16,46±0,06

kaprylová

96,57±0,01

28,53±0,02

9,90±0,12

10,03±0,01

10,99±0,01

kaprinová

69,45±0,04

56,71±0,03

15,96±0,16

18,81±0,02

19,02±0,02

laurová

310,89±0,10

52,93±0,06

18,41±0,15

18,23±0,05

16,13±0,03

myristová

109,53±0,17

129,62±0,10

33,74±0,15

42,37±0,010

35,29±0,06

palmitová

103,89±0,24

344,62±0,10

197,52±0,09

149,32±0,13

152,29±0,09

stearová

30,83±0,31

59,74±0,15

16,42±0,14

122,92±0,22

25,13±0,18

olejová

58,26±0,33

266,79±0,11

177,87±0,13

291,16±0,12

184,25±0,10

linolová

10,41±0,31

25,25±0,11

33,86±0,14

14,54±0,10

211,60±0,13

63

4.3.1.1 Sýrový analog s kokosovým tukem Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s kokosovým tukem je na obr. 4.19. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina laurová (38 %), dále pak kyseliny myristová, palmitová, kaprylová, kaprinová, kaprinová, olejová, stearová, kapronová a linolová. l

4%

1% 2% 7%

kapronová

12%

kaprylová

9%

13%

kaprinová laurová

14%

myristová palmitová

38%

stearová olejová linolová

Obr. 4.19 Obsah mastných kyselin v sýrovém s analogu s kokosovým tukem 4.3.1.2 Sýrový analog s máslem Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s máslem je na obr. 4.20.. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina palmitová palmito (34 %), dále pak kyseliny olejová, myristová, kaprinová a stearová, kapronová, kapronová laurová, kaprylová, a linolová. 3%

3% 4%

26%

6%

kapronová 5%

kaprylová 13%

kaprinová laurová

6%

myristová palmitová 34%

stearová olejová linolová

Obr. 4.20 Obsah mastných kyselin v sýrovém analogu s máslem

64

4.3.1.3 Sýrový analog s mléþným mléþ tukem Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s mléþným tukem je na obr. 4.21. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina olejová (43 %), dále pak kyseliny palmitová, stearová, myristová, kaprinová a laurová, kapronová, a linolová, kaprylová. 2% 2% 1% 3% 3% kapronová

6%

kaprylová

43%

22%

kaprinová laurová myristová palmitová stearová

18%

olejová linolová

Obr. 4.21 Obsah mastných kyselin v sýrovém analogu s mléþným ným tukem 4.3.1.4 Sýrový analog s palmovým tukem Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s palmovým tukem je na obr. 4.22. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina palmitová (38 %), dále pak kyseliny olejová, linolová, myristová, yristová, laurová, stearová a kaprinová, kapronová a kaprylová. 2% 2% 3% 7%

4%

kapronová

6%

kaprylová kaprinová

35%

laurová myristová 38% 3%

palmitová stearová olejová linolová

Obr. 4.22 Obsah mastných kyselin v sýrovém analogu s palmovým tukem

65

4.3.1.5 Sýrový analog se sluneþnicovým slune olejem Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu se sluneþnicovým olejem je na obr. 4.23. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina linolová (32 %), dále pak kyseliny olejová, palmitová, myristová, stearová, kaprinová, kaprinová laurová, kapronová a kaprylová. 2% 2% 3% 2% kapronová

5%

32%

kaprylová 23%

kaprinová laurová myristová

4% 27%

palmitová stearová olejová linolová

Obr. 4.23 Obsah mastných kyselin v sýrovém analogu se sluneþnicovým slune nicovým olejem

4.4 Porovnání zastoupení mastných kyselin jednotlivých typĤ sýrových analogĤ analog 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Kokosový tuk [%]

Máslo [%]

Palmový tuk [%]

Sluneþnicový olej [%]

Mléþný þný tuk [%]

Obr. 4.24 Zastoupení vybraných mastných kyselin v sýrových analozích 66

V grafu na obrázku 4.24 jsou porovnány obsahy jednotlivých mastných kyselin v sýrových analozích. V sýrových analozích s živoþišnými tuky (máslo, mléþný tuk) mají nejvČtší zastoupení kyseliny palmitová a olejová, v menší míĜe kyselina myristová a stearová. Sýrové analogy s rostlinnými tuky se ve svém složení mastných kyselin odlišují. Sýrový analog se sluneþnicovým olejem obsahoval nejvíc kyselinu linolovou, dále kyselinu olejovou a palmitovou. Sýrový analog s kokosovým tukem obsahoval nejvíce kyselinu laurovou, v menší míĜe kyselinu myristovou, kaprylovou a kaprinovou. Sýrový analog s palmovým tukem se nejvíce podobal svým složením mastných kyselin živoþišným tukĤm, obsahoval nejvíce kyselinu palmitovou a olejovou. Odlišoval se zvýšeným obsahem kyseliny linolové. Pokud srovnáme jednotlivé kyseliny mezi sebou, kyselina kapronová, kaprinová a myristová jsou pomČrnČ stejnČ zastoupeny ve všech vzorcích, na rozdíl od ostatních kyselin, kde se výraznČ projevuje rozdíl mezi jednotlivými sýrovými analogy.

4.5 Zastoupení vybraných mastných kyselin ve vzorcích tukĤ Pro porovnání jednotlivých koncentrací a procentuálního zastoupení mastných kyselin byly analyzovány i samostatné tuky ekvivalentní tČm, které byly použity v sýrových analozích. Navážky jednotlivých tukĤ byly vždy 1 g a byly, stejnČ jako vyextrahované tuky ze sýrových analogĤ, podrobeny esterifikaci dle postupu uvedeného v kapitole 4.1.3. V tabulce 4.4 jsou uvedeny koncentrace jednotlivých mastných kyselin. Tab. 4.4 Koncentrace vybraných mastných kyselin ve vzorcích tukĤ Samostatný tuk: Kyselina

Kokosový tuk [mgÂg-1]

Máslo [mgÂg-1]

Mléþný tuk [mgÂg-1]

Palmový tuk [mgÂg-1]

Sluneþnicový olej [mgÂg-1]

kapronová

8,14±0,07

23,24±0,13

13,27±0,05

0,00±0,00

0,00±0,00

kaprylová

129,13±0,03

17,41±0,14

8,36±0,19

0,54±0,00

0,00±0,00

kaprinová

81,63±0,03

32,16±0,13

17,91±0,13

0,51±0,15

0,00±0,00

laurová

469,94±0,05

27,36±0,14

18,49±0,08

4,34±0,04

0,52±0,05

myristová

137,35±0,08

59,94±0,15

61,91±0,22

9,84±0,06

1,43±0,12

palmitová

62,62±0,10

142,96±0,17

187,44±0,13

339,95±0,09

90,86±0,14

stearová

0,00±0,00

21,55±0,19

85,99±0,13

19,05±0,13

24,86±0,71

olejová

50,80±0,64

96,58±0,20

253,82±0,20

344,25±0,11

133,80±0,25

linolová

0,44±0,02

6,32±0,37

16,63±0,13

73,04±0,11

281,55±0,17

67

4.5.1

Zastoupení mastných kyselin v kokosovém tuku

Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v kokosovém tuku je na obr. 4.25. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina laurová (50 ( %), dále pak kyseliny myristová a kaprylová, kaprinová,palmitová, olejová a kapronová. kapronová 1% 7%

5%

kapronová

14%

kaprylová

9%

14%

kaprinová laurová myristová palmitová

50%

stearová olejová linolová

Obr. 4.255 Obsah mastných kyselin v kokosovém tuku 4.5.2

Zastoupení mastných kyselin v másle

Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v másle je na obr. 4.26. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina palmitová (34 %), dále pak kyseliny olejová, myristová kaprinová,laurová, laurová, stearová a kapronová, kaprylová kapryl a linolová.

1%

4% 5%

23%

kapronová

8% 6%

5% 14%

kaprylová kaprinová laurová myristová palmitová

34%

stearová olejová linolová

Obr. br. 4.26 4. Obsah mastných kyselin v másle 68

4.5.3

Zastoupení mastných kyselin v mléþném tuku

Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v mléþném ném tuku je na obr. 4.27. Nejvíce zastoupenou toupenou kyselinou je kyselina olejová (38 %), dále pak kyseliny kyse palmitová, stearová, myristová, linolová a kaprinová a laurová, laurová, kapronová a kaprylová. 3% 2% 1% 3%

3%

kapronová

9%

kaprylová

38%

kaprinová laurová 28%

myristová palmitová

13%

stearová olejová linolová

Obr. br. 4.27 4. Obsah mastných kyselin v mléþném tuku 4.5.4

Zastoupení mastných kyselin v palmovém tuku

Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin v palmovém tuku je na obr. 4.28. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina olejová (44 %), dále pak kyseliny palmitová, linolová, stearová, laurová a kapronová. 1% 1% kapronová

9%

kaprylová 43%

kaprinová laurová

44%

myristová palmitová stearová olejová linolová 2% Obr. 4.28 28 Obsah mastných kyselin v palmovém tuku 69

4.5.5

Zastoupení mastných kyselin ve sluneþnicovém slune oleji

Zastoupení jednotlivých vybraných mastných kyselin ve sluneþnicovém nicovém oleji je na obr. 4.29. Nejvíce zastoupenou kyselinou je kyselina linolová (53 %), dále pak kyseliny olejová, palmitová, stearová a myristová.

1% kapronová

17% 5% 53%

kaprylová kaprinová laurová

25%

myristová palmitová stearová olejová linolová

Obr. 4.29 Obsah mastných kyselin ve sluneþnicovém nicovém oleji

4.6 Porovnání zastoupení mastných kyselin jednotlivých tukĤ V grafu na obrázku 4.30 jsou popsány obsahy jednotlivých jednotlivých mastných kyselin v tucích. V másle i v mléþném ném tuku se nachází všech dev devČtt vybraných mastných kyselin. NejvČtší Nejv procentuální podíl mají mastné kyseliny palmitová a olejová, nejménČ kyselina linolová. Rostlinnéé tuky neobsahovaly všechny námi vybrané mastné kyseliny. kys Kokosový tuk obsahuje spíše ménČ uhlíkaté kyseliny, nejvíce kyselinu kys laurovou. Sluneþnicový olej a palmový tuk mají obdobné složení mastných kyselin jako živoþišné živo išné tuky, nejvíce zastoupené kyseliny jsou olejová a palmitová. Liší se obsahem kyseliny linolové. linol Sluneþnicový nicový olej má obsah kyseliny linolové nejvČtší tší ze všech analyzovaných tukĤ. tuk Pokud srovnáme jednotlivé kyseliny mezi sebou, sebou kyseliny palmitová a olejová jsou pĜítomny ítomny ve všech analyzovaných tucí tucích. Kyseliny kapronová, ronová, kaprylová, kaprinová, kaprinová laurová a myristová jsou pĜítomny ítomny jen v živoþišných tucích a kokosovém tuku.. Kyselina linolová je nejvíce zastoupena v sluneþnicovém þnicovém oleji, ménČ mén pak v palmovém tuku. U ostatních tukĤ tuk byla pĜítomna jen v nepatrném množství.

70

60 50 40 30 20 10 0

Kokosový tuk [%] Palmový tuk [%]

Máslo [%] Sluneþnicový olej [%]

Mléþný tuk [%]

Obr. 4.30 Zastoupení vybraných mastných kyselin v tucích

4.7 Srovnání mastných kyselin v sýrových analozích a tucích

mg Âg-1

Pro porovnání obsahĤ kyselin v jednotlivých analozích s obsahem kyselin v samostatných tucích byly vytvoĜeny následující grafy (viz obr. 4.31 - 4.35): 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0

Tuk Analog

Obr. 4.31 Srovnání koncentrací vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s kokosovým tukem a samostatném kokosovém tuku 71

400

mg Âg-1

350 300 250 200 150 100 50

Tuk Analog

0

Obr. 4.32 Srovnání koncentrací vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s máslem a samostatném másle

300 250 mg Âg-1

200 150 100 50

Tuk Analog

0

Obr. 4.33 Srovnání koncentrací vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s mléþným tukem a samostatném mléþném tuku

72

mg Âg-1

400 350 300 250 200 150 100 50 0

Tuk Analog

Obr. 4.34 Srovnání koncentrací vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu s palmovým tukem a samostatném palmovém tuku 300 250 mg Âg-1

200 150 100

Tuk Analog

50 0

Obr. 4.35 Srovnání koncentrací vybraných mastných kyselin v sýrovém analogu se sluneþnicovým olejem a samostatném sluneþnicovém tuku PĜi srovnání mastných kyselin samotného kokosového tuku s mastnými kyselinami v sýrovém analogu nejsou pozorovány velké rozdíly v zastoupení jednotlivých mastných kyselin. U obou je nejvíce zastoupena kyselina laurová, dále myristová a kaprylová. V másle i analogu s máslem lze najít stejné kyseliny (nejvíce palmitová a olejová). Rozdíl je pouze v jejich koncentraci, která je v analogu s máslem pĜibližnČ dvakrát vČtší. Samotný mléþný tuk má také podobné složení mastných kyselin jako analog, pĜi zhruba stejné koncentraci všech kyselin. Nejvíce zastoupené kyseliny jsou olejová, palmitová a stearová.

73

U palmového i sluneþnicového oleje jsou majoritní kyseliny zastoupeny stejnČ v obou vzorcích. Jsou to kyseliny palmitová, olejová a linolová. Ostatní kyseliny jsou zastoupeny pouze v analogu, a to v malém množství. Z uvedených grafĤ je patrný rozdíl mezi rostlinnými a živoþišnými tuky. Zatímco u másla a mléþného tuku lze pozorovat širší spektrum zastoupených mastných kyselin v samostatném tuku, stejnČ jako je tomu u sýrových analogĤ, u rostlinných tukĤ (kokosový, palmový tuk a sluneþnicový olej) je výrazný rozdíl mezi sýrovým analogem a samostatným tukem.

74

5

ZÁVċR

Tato diplomová práce se zabývá složením mastných kyselin v tavených sýrových analozích s rĤzným složením tukĤ. Vzorky analogĤ tavených sýrĤ byly vyrobeny na UTB ve ZlínČ a obsahovaly kokosový tuk, palmový tuk, mléþný tuk, sluneþnicový olej a máslo. Sýrové analogy jsou náhražky pĜírodních sýrĤ, pĜi jejichž výrobČ byl þásteþnČ nebo úplnČ nahrazen mléþný tuk a/nebo mléþné proteiny nemléþnou surovinou, zejména rostlinného pĤvodu. Literární rešerše této práce je zamČĜena na problematiku tavených sýrových analogĤ, na jejich výrobu, složení a použití, dále na obecný popis mastných kyselin a metodu jejich stanovení, plynovou chromatografii. V experimentální þásti byla práce zamČĜena na stanovení jednotlivých mastných kyselin metodou plynové chromatografie. Ze vzorkĤ sýrových analogĤ musely být tuky nejprve vyextrahovány a poté pĜevedeny na methylestery pomocí esterifikace methanolem za katalýzy hydroxidem draselným. Jako první krok byl proveden výbČr vhodné esterifikaþní metody, dále byly optimalizovány nČkteré parametry metody stanovení pomocí plynové chromatografie. K identifikaci a zároveĖ kvantifikaci mastných kyselin ve vzorcích analogĤ byla použita smČs standardĤ methylesterĤ mastných kyselin. Bylo sledováno devČt vybraných mastných kyselin, a to kyselina kapronová, kaprinová, kaprylová, laurová, myristová, palmitová, stearová, olejová a linolová. V analogu taveného sýru s kokosovým tukem byla nejvíce zastoupena kyselina laurová (38%), dále kyselina myristová (14 %), palmitová (14%), kaprylová (13%) a kaprinová (12%). V analogu taveného sýru s máslem byla nejvíce zastoupena kyselina palmitová (34%), dále olejová (26%), myristová (13%), kapronová (6%) a stearová (6%). V analogu taveného sýru s mléþným tukem byla nejvíce zastoupena kyselina olejová (43%), dále palmitová (22%), stearová (18%) a myristová (6%). V analogu taveného sýru s palmovým tukem byla nejvíce zastoupena kyselina palmitová (38%), dále olejová (35%), linolová (7%) a myristová (6%). V analogu taveného sýru se sluneþnicovým olejem byla nejvíce zastoupena kyselina linolová (32%), dále olejová (27%), palmitová (23%) a myristová. Dále byly analyzovány tuky použité na pĜípravu tavených sýrových analogĤ. V másle a mléþném tuku byly nejvíce zastoupeny kyseliny palmitová a olejová. Ve sluneþnicovém oleji byla kyselina linolová majoritní kyselinou. V kokosovém tuku naopak pĜevládala kyselina laurová. Palmový tuk obsahoval nejvíce kyselinu palmitovou a olejovou, podobnČ jako živoþišné tuky. Od nich se tento tuk odlišoval vČtším zastoupením kyseliny linolové. Živoþišné tuky (máslo a mléþný tuk) obsahují širší spektrum zastoupených mastných kyselin. StejnČ je tomu u sýrových analogĤ s živoþišnými tuky. U rostlinných tukĤ (palmový tuk, kokosový tuk, sluneþnicový olej) je rozdíl mezi sýrovým analogem a samotným tukem. Tavené sýry jsou oblíbenou potravinou, zvláštČ v ýeské republice. Tato práce pĜispívá k lepšímu pochopení problematiky sýrových analogĤ. Dále mĤže být jedním z výchozích materiálĤ pro další studium a výzkum sýrových analogĤ. 75

6

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJģ

[1]

Vyhláška 77/2003 Sb., kterou se stanoví požadavky pro mléko a mléþné výrobky, mražené krémy a jedlé tuky a oleje, v platném znČní. Sbírka zákonĤ, 2003, 32, 24882516.

[2]

GUINEE, T. P., CARIû, M., KALÁB, M.: Pasterized Processed cheese and Substitute/Imitation cheese products. Cheese: Cheemistry, physics a and mikrobiology. 2004, Vol. 2, No3, pp. 349- 394. ISBN 0-1226-3653-8.

[3]

DRDÁK, M., STUDNICKÝ, J., MÓROVÁ, E., KAROVIýOVÁ, J.: Základy potravinárskych technológií. 1. vyd. Bratislava: Malé Centrum, 1996.512 s. ISBN 80967064-1-1

[4]

GÖRNER, F., VALÍK, ď.: Aplikovaná mikrobiológia požívatín. Malé Centrum, 2004. 528 s. 1. vyd. ISBN 80-967064-9-7

[5]

DOSTÁLOVÁ, J; ýURDA, L. Význam tavených sýrĤ ve výživČ. Fórum zdravé výživy [online]. 27.05.2005, [cit. 2010-05-03]. Dostupný z WWW:

[6]

ŠTċPÁNEK, L. Vliv doby a teploty skladování na jakost sterilizovaných tavených sýrĤ. Zlín, 2005. 128 s. Diplomová práce. Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ.

[7]

KOVÁěOVÁ, P. Vliv pĜídavku karagenanĤ na jakost tavených sýrĤ. Zlín, 2007. 78 s. Diplomová práce. Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ.

[8]

BRABCOVÁ, L. Analogy tavených sýrĤ. Brno, 2008. 36 s. BakaláĜská práce. Vysoké uþení technické v BrnČ.

[9]

RANKEN, M. D., KILL, R. C., BAKER, C. G . J.: Food Industries Manual. 24. edition. Great Britain: Chapmen & Hall, 1997. 653pp. ISBN 0-7514-0404-7

[10]

BACHMANN, H-P: Cheese analogues: a review. International Dairy Journal. July 2001, Vol. 11, No. 4-7, pp. 505-515. ISSN 0958-6946.

[11]

LUKÁŠOVÁ, J.: Hygiena a technologie mléþných výrobkĤ. 1. Vyd. Brno: Veterinární a farmaceutická univerzita, 2001. 180 s. ISBN 80-7305-415-9.

[12]

KADLEC, P a kol.: Technologie potravin II. Vysoká škola chemicko-technolologická v Praze. Praha. 2007.s.236. ISBN 80-7080-510-2.

[13]

FENNEMA, O. R.: Food Chemistry. 3rd edition, 1996. 1096 s. ISBN 0-8247-9346-3 ISBN 0-8247-9691-8

[14]

GAJDģŠEK, S., KLÍýNÍK, V.: MlékaĜství. 2., nezmČnČné vyd. Brno: Vysoká škola zemČdČlská, 1993.129 s. ISBN 80- 7157- 073- 7.

[15]

KUýERA, J.: Význam mléka a mléþných výrobkĤ ve výživČ. Brno, 2008. 66 s. BakaláĜská práce. Masarykova univerzita v BrnČ.

[16]

VODRÁŽKA, Z.: Biochemie 2. 1. vyd. Praha: Academia, 1993. 136 s. ISBN 80-2000441-6.

76

[17]

VELÍŠEK, J.: Chemie potravin 1. 2. upr. vyd. Tábor: OSSIS, 2002. 344 s. ISBN 8086659-00-3.

[18]

Vyhláška 304/2004 Sb., kterou se stanoví druhy a podmínky použití pĜídatných a pomocných látek, v platném znČní. Sbírka zákonĤ, 2004, 6322-6397.

[19]

LECIÁNOVÁ, P. Vliv pĜídavku pektinu na jakost tavených sýrĤ. Zlín, 2008. 98 s. Diplomová práce. Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ.

[20]

MOUNSEY, J. S.; O'RIORDAN, E. D. Characteristics of Imitation Cheese Containing Native Starches. Journal of food science. 2001, 4, s. 586-591.

[21]

MOUNSEY, J. S.; O'RIORDAN, E. D. Characteristics of imitation cheese containing native or modified rice starches. Food Hydrocolloids. 2008, 6, s. 1160-1169.

[22]

NORONHA, N., CRONIN, D. A., O'RIORDAN, E. D., O'SULLIVAN, M.: Flavouring of imitation cheese with enzyme- modified cheeses (EMCs): Senzory impact and measurement of aroma aktive short chain fatty acids (SCFAs). Food Chemistry. February 2008 Vol. 106, No. 3, pp. 905-913.

[23]

LOBATO-CALLEROS, C., SOSA-PRÉZ, A., RODRÍGUES-TAFOYA, J., SANDOVAL-CASTILLA, O., PÉREZ-ALONSO, C., VERNON-CARTER, E. J.: Structural and textural characteristic of reduced-fat cheese-like products made from W1/O/W2 emulsions and skim milk. LWT-Food Science and Technology. 2008. ISSN 0023-6438.

[24]

CUNHA, C. R., DIAS, A. I., VIOTTO, W. H.: Microstructure, texture, colour and senzory evalution of spreadable processed cheese analogue made with vegetace fat. Food Research International. 2010. s. 723-729.

[25]

ZACHARI, P. Sdružení obrany spotĜebitelĤ [online]. 05.10.2006 [cit. 2010-05-03]. Sýr nebo potravinový výrobek?. Dostupné z WWW: .

[26]

NċMCOVÁ, V., iDnes.cz [online]. 2008 [cit. 2010-05-03]. Obchodníci prodávají mezi sýry i jejich náhražky. Dostupné z WWW: .

[27]

BUĕKA, F.; HRABċ, J.; ýERNÍKOVÁ, M. Spotrebitel.cz [online]. 2007 [cit. 201005-03]. Výroba tavených sýrĤ a jejich trvanlivost. Dostupné z WWW: .

[28]

CHRISTIE, W. W. Lipid library [online]. 2010 [cit. 2010-05-03]. Dostupné z WWW:

[29]

MOUREK, J. a kol. Mastné kyseliny OMEGA 3: Zdraví a vývoj. 1. Vyd. Praha: Triton, 2007. 174 s. ISBN 978- 80- 7254- 917- 7.

[30]

BAMBASOVÁ, L. ZmČny obsahu mastných kyselin v rostlinných olejích bČhem skladování. Brno, 2008. 88 s. Diplomová práce. Vysoké uþení technické v BrnČ.

77

[31]

Herkules [online]. 2002 [cit. 2010-05-03]. ǻ3-ǻ2-Enoyl-CoA isomerase from the yeast Saccharomyces cerevisiae Molecular and structural characterization. Dostupné z WWW: .

[32]

SVÍTILOVÁ, L. Možnosti stanovení tČkavých mastných kyselin. Brno, 2009. 34 s. BakaláĜská práce. Vysoké uþení technické v BrnČ.

[33]

KLOUDA, P.: Moderní analytické metody. 2. upr. vyd. Ostrava: Pavel Klouda, 2003. 132 s. ISBN 80-86369-07-2.

[34]

SOMMER, L.: Základy analytické chemie 2. 1. vyd. Brno: VUTIUM, 2000. 347 s. ISBN 80-214-1742-0.

[35]

File:SchemaGC.png In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , [cit. 2010-05-03]. Dostupné z WWW:

[36]

PROŠKOVÁ, A.; KUýERA, J.; KOPICOVÁ, Z. Porovnání kysele a bazicky katalyzované transesterifikace kafilerního tuku methanolem. Chemické Listy. 2009, 103, s. 1034-1036.

[37]

ýSN ISO 1735. Sýry a tavené sýrové výrobky - Stanovení obsahu tuku - Gravimetrická metoda (Referenþní metoda). Praha: ýeský normalizaþní institut, 1997. 16 s.

[38]

Kolektiv autorĤ: Praktikum z analytické chemie potravin. Pracovní sešit. VUT Brno, Fakulta chemická, Brno 2002.

[39]

NORONHA, N., DUGGAN, E., ZIEGLER, G. R., O'RIORDAN, E. D., O'SULLIVAN, M.: Investigation of imitation cheese matrix development using light microscopy and NMR relaxometry. International Dairy Journal. 2008, 18, s. 641-648.

[40]

LOUPANCOVÁ, B. Vývoj tČkavých aromatických látek v prĤbČhu zrání sýrĤ s modrou plísní v tČstČ. Brno, 2004. 100 s. Diplomová práce. Vysoké uþení technické v BrnČ.

[41]

ILLKOVÁ, K. Jednoduchá metoda pro analýzu mastných kyselin plynovou chromatografií. Brno, 2007. 88 s. Diplomová práce. Vysoké uþení technické v BrnČ.

78

7

SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK AFID

Plamenový ionizaþní detektor s alkalickým kovem

ArD

Argonový detektor

ATP

Adenosin trifosfát

ECD

Detektor elektronového záchytu

FID

Plamenový ionizaþní detektor

GC

Plynová chromatografie

HDL

High Density Lipoprotein

HeD

Heliový detektor

LDL

Low Density Lipoprotein

NADP+

Nikotinamid adenin dinukleotid fosfát

MK

Mastná kyselina

PID

Fotoionizaþní detektor

SEM

Skenovací elektronová mikroskopie

TCD

TepelnČ vodivostní detektor

TID

Bezplamenový detektor s alkalickým kovem

79

8

80

PěÍLOHY PĜíloha 8.1

Chromatogram smČsi standardĤ methylesterĤ mastných kyselin

PĜíloha 8.2

Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s kokosovým tukem

PĜíloha 8.3

Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s máslem

PĜíloha 8.4

Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s mléþným tukem

PĜíloha 8.5

Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu se sluneþnicovým olejem

PĜíloha 8.6

Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s palmovým tukem

PĜíloha 8.7

Chromatogram methylesterĤ MK kokosového tuku

PĜíloha 8.8

Chromatogram methylesterĤ MK másla

PĜíloha 8.9

Chromatogram methylesterĤ MK mléþného tuku

PĜíloha 8.10

Chromatogram methylesterĤ MK sluneþnicového oleje

PĜíloha 8.11

Chromatogram methylesterĤ MK palmového tuku

PĜíloha 8.1 Chromatogram smČsi standardĤ methylesterĤ mastných kyselin

81

PĜíloha 8.2 Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s kokosovým tukem

82

PĜíloha 8.3 Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s máslem

83

PĜíloha 8.4 Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s mléþným tukem

84

PĜíloha 8.5 Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu se sluneþnicovým olejem

85

PĜíloha 8.6 Chromatogram methylesterĤ MK sýrového analogu s palmovým tukem

86

PĜíloha 8.7 Chromatogram methylesterĤ MK kokosového tuku

87

PĜíloha 8.8 Chromatogram methylesterĤ MK másla

88

PĜíloha 8.9 Chromatogram methylesterĤ MK mléþného tuku

89

PĜíloha 8.10 Chromatogram methylesterĤ MK sluneþnicového oleje

90

PĜíloha 8.11 Chromatogram methylesterĤ MK palmového tuku

91