Využití FT NIR spektrometrie k analýze stupně zrání eidamských sýrů

ACTA UNIVERSITATIS AGRICULTURAE ET SILVICULTURAE MENDELIANAE BRUNENSIS SBORNÍK MENDELOVY ZEMĚDĚLSKÉ A LESNICKÉ UNIVERZITY V BRNĚ Ročník LVI 26 Číslo 1,2008 VYUŽITÍ FT NIR SPEKTROMETRIE K ANALÝZE STUPNĚ ZRÁNÍ EIDAMSKÝCH SÝRŮ K. Šus o á, J. Růžičko á Recei ed: July 27,2007 Abs ac ŠUSTOVÁ, K., RŮŽIČKOVÁ, J.: Analysis o deg ee ma u a ion o edam cheese by FT Nea In a ed Spec oscopy. Ac a uni . ag ic. e sil ic. Mendel. B un., 2008, LVI, No. 1, pp. 221-228 This wo k deals wi h use o FT NIR spec oscopy o speedy analysis o ma u a ion o edam cheese. Ma u a ion o cheese was s udywi h he measu e o soluble ni ogen, y osine and yp ophane. This me hod can be able o make op imal making aw ma e ial o p oduc ion o p ocessed cheese. Samples o edam cheese (45% a in d ymaUe ) we e analysed wi h ime o ipening 7 o 99 days. Soluble ni o- gen, y osine and yp ophane we e analysed on UV-VisSpec ome e (270 and 290 nm). Sequen ially samples we e analysed on FT NIR spec ome e o wo me hods: 1) slice o cheese was analysed help wi h op ical p obe, 2) g a ed cheese was analysed on he in eg a ion sphe e. The alues o co ela ion coe icien o calib a ion on he in eg a ion sphe e we e as ollows: soluble ni ogen 0.922, y osine 0.911 and yp ophane 0.852. The alues o co ela ion coe icien o calib a ion wi h op ical p obe we e as ollows: soluble ni ogen 0.996, y osine 0.958 and yp ophane 0.922. nea -in a ed spec oscopy, ma u a ion, edam cheese, soluble ni ogen, y osine, yp ophane Typickou chuť, ůni, konzis enci a zhled získá sý ep e z áním, j. e men ačními pochody, k e- ými se mění ři základní složky mléka: mléčný cuk , bílko iny a uk. P o eolýza je nejkomplexnějším a u ě šiny d uhů sý ů aké nejdůleži ějším bioche- mickým p ocesem při z ání sý ů. Finálním p oduk- em p o eolýzy jsou olné aminokyseliny, jejichž koncen ace zá isí na ypu sý a a ázi z ání. V eidam- skýchsý echjsounejpoče nějizas oupenyglu amin, leucin, a ginin, lysin, phenylalanin a se in. Koncen- ace aminokyselin p ůběhu z ání s oupá, s ýjim- kou a gininu, jehož koncen ace se konečné ázi z ání snižuje (McSWEENEY, 2004). Volné amino- kyseliny mohou samy značně přispí a k chu i sý u nebo jsou součás í chu í (LANE e al., 1997). Znalos z alos i sý ů je důleži ým ak o em neje- nom k omu, jakse bude dál sý " y íje ", ale aké ý- znamným předpokladem p o op imalizaci echno- logie ý oby a ených sý ů. Ta ené sý y se y ábějí z pří odních sý ů a ením za akua s přída kem a- icích solí a dalších komponen (GREIFOVÁ, 2004). Na získání požado ané k ali y a ených sý ů má pods a ný li použi á su o ina. Důleži ým ak o- em, k e ý o li ňuje a ení a k ali u a ených sý ů, je dosažená hloubka a ozsah z ání pří odních sý ů. U čení ozsahu a hloubky z ání u a í enské su o- iny se omezuje pouze na senzo ické posouzení (přede ším chuť sý a), případně na posouzení doby z ání (KONTOVÁ, 2004). FORMAN e . al. (1996) u ádějí, že z hlediska konzis ence inálního ý- obku je elmi důleži ý yp sý a a s upeň z ání. Vady konzis ence a ených sý ů sou islos i s použí á- ním sý ů ozdílného s upně z ání sh nují FOX e al. (2004). Na k ali u a ených sý ů má, při použi í pří odních sý ů jako su o iny, li obsah ozpus ného dusíku, spolu s y ozinem a yp o anem, k e é jsou p oduk y hyd olýzy bílko in (HERIAN, 2004). Na ý obu a ených sý ů není hodné použí a pouze pří odní sý y e yšším s upni z ání, edy sý y s yš- ším obsahem ozpus ného dusíku, y ozinu a yp- o anu. Při nadby ku p oz álejší su o iny dochází k poklesu uhos i a eniny a posunu eologických las nos í od elas ických k iskózním. Vy obené a- ené sý y j sou pak měkčí a snáze oz í a elné, ale y- kazují ná ůs lepi os i na obal. Jedna z možnos í, jak zjis i s upeň z ání pří od ních sý ů, je na základě spek ome icky s ano e- ného obsahu ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o- anu. Ta o me oda je šak p o upla nění a í enské ý obě pomě ně zdlouha á. V poslední době ys u- puje do popředí zájmu yuži í blízké in ače ené spek oskopie (Nea In a ed Spec oscopy, NIR). 221 222 K. Šus o d, J. Růžičko d Jedná se o mode ní nedes uk i ní me odu pa řící do skupiny spek álních me od, u nichž se yuží á in- e akce mezi dopadajícím zářením a enkou s ou ma e iálu zo ku. Fyzikálně je založena na abso pci elek omagne ického záření, kde ma e iál zá is- los i na složení pohlcuje speci ické lno é délky. V případě in ače eného spek a se zkoumá složení na ú o ni molekul a je edy jednou z me od moleku- lo é spek oskopie. P incipem in ače ené spek o- me ie je edy abso pce in ače eného záření mole- kulami lá ek. In ače ené záření má ě ší lno ou délku a nižší ene gii než záření ul a ialo é a idi- elné, pok ý á čás elek omagne ického spek a in- e alu mezi 0,78 a 1000 pm. Blízká in ače ená ob- las yuží á oblas 12800-4000 cm-I. Výhodou NIR spek oskopie e s o nání se současnými me odami je přede ším její ychlos a možnos přímé analýzy bez předchozí úp a y zo ků (Mc CLUNE, 2003). S udiem z ání eidamských sý ů se u nás zabý al KUBIŠ (2001), SCHNEEWEISSOVÁ (2003) a sKÝ- PALA (2005). Posouzením z alos i sý ů podle obsahu celko ých dusíka ých lá ek, ozpus ného dusíku, oz- pus ných aminokyselin y ozinu a yp o anu a ami- nokyselin glu aminu, p olinu, leucinu a lysinu mě řením ežimech e lek ance a op ickou sondou se zabý ala JANKO sKÁ (2004) a RŮŽIČKOVÁ (2007). S ano ení obsahu uku, sušiny, celko ého dusíku, ozpus ného dusíku, aminokyselino ého dusíku a amoniakálního dusíku u 107 zo ků dého sý a Danbo zkoumali WITTRUP a N0RGAARD (1998). S ano ením olných aminokyselin a celko ou su- mou olných aminokyselin během z ání u no ských sý ů No egia a P as se ěno al SKEIE e . al. (2006). Jejich ýsledky ukázaly ela i ně dob ou předpo í dací schopnos NIR echniky p o s ano o ání ol- ných aminokyselin během z ání. Cílem é o p áce edy bylo posoudi možnos y- uži í FT NIR spek ome u p o s ano ení s upně z ání pří odních sý ů na základě obsahu ozpus - ného dusíku, y ozinu a yp o anu. Tím by mohla FT NIR spek ome ie přispě k ychlé op imalizaci su o iny na ý obu a ených sý ů. MATERIÁL A METODY Použi ý ma e iál K analýze množs í ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o anu byly použi y zo ky eidamského bloku s 45 % TVS odeb ané p o ozo ně společnos i Ma- de a, a.s. Řípci. Doba z ání sý ů se pohybo ala ozmezí od 7 do 99 dnů. Vzo ky byly následně ana- lyzo ány na Ús a u echnologie po a in Mende- lo y zemědělské a lesnické uni e zi y B ně. Použi é me ody Spek ome ické s ano ení ( e e enční me oda) Spek ome ické s ano ení obsahu ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o anu se p o ádělo dle up a- ené me ody VAKALE RI SE a PRICE (1959). Na ážka 12,5 g zo ku sý a byla homogenizo ána mixe u spolu s 50 ml předem přip a eného oz- oku ci anu sodného (0,5 mol/I) a 80 ml des ilo ané ody po dobu 5 minu . Homogenizo aná směs byla přeli a do odmě né baňky na 250 ml a doplněna de- s ilo anou odou po ysku. Do kádinky na 100 ml bylo odměřeno 70 ml ci ano ého oz oku sý a, přidána Hcl p o dosažení ýsledného pH oz- mezí 4,35-4,45 a doplněno des ilo anou odou po ysku. Výsledný oz ok byl pře il o án. Současně byl přip a en slepý zo ek z 20 ml ci anu sodného a 8,75 ml HCI (přesně 0,5 mol/I) a doplněn na 250 ml des ilo anou odou. S ano ení p obíhalo na d ou- pap sko ém spek o o ome u (DV-VisSpec ome- e Cin a 5, GBC Scien i ic Equipmen , Aus alia). U šech il á ů se změřila ex inkce při lno ých dél- kách270 nm a 290 nm 1 cm planpa alelní ky e ě p o i slepému zo ku. Hodno y získané ex inkcí při 270 nm a 290 nm byly doplněny p o ýpoče do ná- sledujících zo ců: Rozpus ný y ozin (mg/l00 g sý a) = (O,95*E 270 -1,31 *E 290) *0,45 3 Rozpus ný yp o an (mg/l00 g sý a) = (0,307* E290 -0,020* E27o )*O,5105 _ Rozpus ný dusík (% z celko ého dusíku) = 2,427 + 50,725 (0,95* E270 -1,31 * E290 ). In ače ená spek oskopie Hodno y získané na základě DV spek ome ic- kého s ano ení byly použi y p o y oření kalib ač ních modelů ámci NIR spek oskopie. K analýze byl použi analyzá o FT NIRAn a is i my The mo- Nicole (USA), k e ýp acuje ozsahu lnoč ů ( lno- ých délek) 10000-4000 cm-I (1000 nm-2 500 nm). Jako zd oj záření sloužila halogeno á žá o ka. De- ek o em byl ysoce ýkonný InGaAs de ek o , bez nu nos i chlazení. Dělič pap sků byl y oben z lu- o idu ápena ého. Přís oj byl yba en několika snadno yměni elnými moduly p o ůzné echniky měření ansmi ačním i e lek ačním ežimu. Spek a byla měřena na in eg ační s éře (nas ou- haný sý ) a pomocí op ické sondy (celý plá ek) e- žimu e lek ance ( echnika měřící abso pci záření po od azu záření od s y zo ku). Každý zo ek byl snímán řik á se 100 scany a dobou snímání cca 1 minu u a p o kalib aci bylo použi o p ůmě né spek um. Komunikace při měření mezi spek ome em a po- čí ačem p obíhala p os řednic ím p og amu OM- NIC, k e ý slouží ke snímání spek e , jejich úp a ě a zp aco ání. P og am TQ ANALYST následně na základě e e enčních hodno a pomocí s a is ických me od y inul kalib ační model p o příslušnou s a- no o anou složku. Pomocí me ody PLS (me oda nejmenších č e ců) byl y ořen kalib ační model. Ke kon ole kalib ač ního soubo u a schopnos i předpo ědi sp á ného ýsledku byla použi a křížo á alidace, k e á posky- uj e op imální poče PLS ak o ů. Zhodnocení ýsledků bylo p o edeno na základě ko elace mezi e e enčními hodno ami a hodno- Využi í FT NIR spek ome ie k analýze s upně z ání eidamských sý ů 223 ami ypoč enými z kalib ačních o nic a na základě smě oda ných odchylek. VÝSLEDKY A DISKUSE P áce se zabý ala možnos í yuži í FT NIR spek - ome u, jako ychlé me ody zjišťo ání s upně z ání eidamských sý ů na základě s ano eného množs í ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o anu. Výsled- kem by mělo bý yuži í é o me ody k hodnocení z alos i eidamských sý ů a případně aké k op ima- lizaci su o iny na ý obu a ených sý ů. P o každý s upeň z ání byly spek ome icky p o- měřeny ři zo ky. Pouze u eidamských bloků z ají- cích sedm a dese dnů byly analyzo ány zo ky d a, u eidamských bloků z ajících 32 a 40 dnů zo ek je- den. Z hodno naměřených spek o o ome icky ex- inkcí při lno é délce 270 nm a 290 nm byl ypoč en obsah ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o anu. Výsledky s a is ického yhodnocení změn obsahu ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o anu zá is- los i na době z ání jsou sh nu y do ab. I -III. I: S a is ické yhodnocení změn obsahu ozpus ného dusíku ( % z celko ého dusíku) zá islos i na době z ání eidamských sý u spek ome ickou me odou Doba z ání eidamských 7 10 32 40 55 65 66 71 99 sý ů (dny) n 2 2 1 1 3 3 3 3 3 xp 4,19 6,33 8,22 8,31 9,25 10,76 10,52 11,80 11,54 min 4,14 6,11 --9,08 10,28 9,79 11,54 11,37 max 4,23 6,55 --9A5 11,14 11,01 12,14 11,78 s 0,04 0,22 - - 0,15 0,36 0,53 0,25 0,17 x Vx 1,03 3A9 --1,64 3,34 5,01 2J3 1,50 n - poče zo ků; x - p ůmě ; min - minimální hodno a; max - maximální hodno a; Sx - smě oda ná od- chylka; Vx - a iačn koe icien (%) II: S a is ické yhodnocení změn obsahu ozpus ného y ozinu ( mg/IDO g sý a) zá islos i na době z ání eidamských sý u spek ome ickou me odou Doba z ání eidamských 7 10 32 40 55 65 66 71 99 sý ů (dny) n 2 2 1 1 3 3 3 3 3 xp 0,016 0,035 0,052 0,053 0,061 0,074 0,072 0,084 0,081 min 0,015 0,033 - - 0,059 0,070 0,066 0,081 0,080 max 0,016 0,037 --0,063 0,078 0,077 0,087 0,084 Sx 0,0004 0,002 --0,0014 0,0032 0,005 0,0023 0,002 VX 2A6 5,67 - - 2,23 4,31 6,51 2,68 1,90 n - poče zo ků; x - p ůmě ; min - minimální hodno a; max - maximální hodno a; Sx - smě oda ná od- chylka; Vx - a iačn koe icien (%) III: S a is ické yhodnocení změn obsahu ozpus ného yp o anu ( mg/IDO g sý a) zá islos i na době z ání eidamských sý u spek ome ickou me odou Doba z ání (dny) 7 10 32 40 55 65 66 71 99 n 2 2 1 1 3 3 3 3 3 xp 0,018 0,019 0,025 0,021 0,025 0,030 0,024 0,031 0,032 min 0,017 0,019 --0,024 0,029 0,021 0,029 0,030 max 0,018 0,019 --0,026 0,031 0,026 0,031 0,033 Sx 0,0007 0,0002 --0,0007 0,0007 0,002 0,0009 0,001 Vx 4,02 1,28 - - 2,69 2,33 9,93 3,01 3,57 n - poče zo ků; x - p ůmě ; min - minimální hodno a; max - maximální hodno a; Sx - smě oda ná od- chylka; Vx - a iačn koe icien (%) -------~~~~~ --~~-- --- -------- 224 K. Šus o á, J. Růžičko á Bylo zjiš ěno, že s pos upným z áním eidamských bloků docházelo k ná ůs u obsahu ozpus ného du- síku. Ke s ejným ýsledkům dospěli KUBIŠ (2001), SCHNEEWEISSOVÁ (2003) i sKÝPALA (2005). Po sedmi dnech z ání byla zjiš ěna p ůmě ná hodno a ozpus ného dusíku 4,19 %, což je hodno a nižší než u SCHNEEWEISSOVÉ (2003), k e á u ádí 5,46 % a u KUBIŠE (2001), k e ý dospěl k hodno ě 5,62 %. S pos upným z áním se obsah ozpus ného dusíku z yšo al, a o až do 65. dne z ání, kde hodno y ybo- čují. U sý a z ajícího 66 dnů byla s ano ena hodno a 10,52 %, k e á jenižšínež 65. dnu z ání, kdy byl ob- sah ozpus ného dusíku 10,76 %. Ke s ejné ýchylce došlo i u zo ku s a ého 71 dnů, kdy byla zjiš ěna hodno a ozpus ného dusíku 11,80 %, přičemž u 99 dnů s a ého 11,54 %. Ty o ýky y mohou bý způ sobeny malými změnami u s a ších zo ků eidam- ských bloků, kdy již nedochází k ychlým změnám z ání. Rozdíly hodnocených eidamských sý ech mohou bý ale aké způsobeny např. ozdílnými zákyso ými kul u ami, podmínkami ý oby i pod- mínkami z ání. Také jiní au oři u ádějí, že u sý ů s delší dobou z ání se hodno y ozpus ného du- síku liší. SCHNEEWEISSOV Á (2003) u ádí hodno u 10 ýdnech 7, 439 %, KUBIŠ (2001) dospěl II ýd- nech k hodno ě 10,04 % a sKÝPALA (2005) dokonce k hodno ě 18,35 % u sý ů z ajících ři měsíce. S p odlužující se dobou z ání eidamského bloku docházelo o něž ke z yšo ání obsahu ozpus - ného y ozinu. U zo ku s nejk a ší dobou z ání byla zjiš ěna p ůmě ná hodno a ozpus ného y- ozinu 0,016 mg/100 g sý u. KUBIŠ (2001) u ádí hodno u e s áří jednoho ýdne 0,028 mg/100 g a SCHNEEWEISSOVÁ (2003) dokonce hodno u 0,054 mg/100 g. Obsah ozpus ného y ozinu po- s upně na ůs al až do 55. dne z ání. U zo ku z a- jícího 65 dnů byl naměřen obsah ozpus ného y- ozinu 0,074 mg/100 g, což je hodno a yšší než u zo ku z ajícího 66 dnů, kde byla zjiš ěna hodno a 0,072 mg/100 g. Ta o ýchylka mohla bý způsobena malým ozdílem e s áří jedno li ých zo ků. Hod- no a ozpus ného y ozinu 0,084 mg/100 g je yšší u mladšího zo ku (71 dnů) než u zo ku z ajícího 99 dnů. Po 99 dnech z ání byla naměřena hodno a ozpus ného y ozinu 0,081 mg/100 g. K podobné hodno ě 0,088 mg/100 g po 15 ýdnech z ání do- spěla i SCHNEEWEISSOV Á (2003). V p ůběhu z ání docházelo aké ke z yšo ání ob- sahu ozpus ného yp o anu. Po sedmi dnech z ání byl s ano en p ůmě ný obsah ozpus ného yp o- anu 0,018 mg/100 g. Po jednom ýdnu z ání dospěl KUBIŠ (2001) k hodno ě 0,016 mg/100 g a SCHNEE- WEISSOVÁ (2003) k hodno ě 0,011 mg/100 g. U zo ků s áří 40 dnů byla p ůmě ná hodno a oz- pus ného yp o anu 0,021 mg/100 g, k e á je nižší než u zo ku s áří 32 dnů, kde byla hodno a oz- pus ného yp o anu 0,025 mg/100 g. Hodno y jsou s o na elné s KUBIŠEM (2001), k e ý s ano- il obsah ozpus ného yp o anu po pě i ýdnech z ání 0,020 mg/100 g. V 65. dnu z ání byla hod- no a 0,030 mg/100 g opě yšší, než 0,024 mg/100 g 66. dnu z ání. Dů odem byl p a děpodobně malý ozdíl e s áří zo ků. U zo ků s áří 10 ýdnů dospěla SCHNEEWEISSOVÁ (2003) k hod- no ě 0,022 mg/100 g a sKÝPALA (2005) k hod- no ě 0,033 mg/100 g u zo ků z ajících ři měsíce. Hodno a ozpus ného yp o anu s oupla u nej- déle z ajících sý ů (99 dnů) až na p ůmě nou hod- no u 0,032 mg/100 g, což je hodno a yšší než 0,022 mg/100 g 15 ýdnech, k e ou u ádí SCHNE- EWEISSOVÁ (2003). sKÝPALA (2005) zjis il po č y řech měsících hodno u ozpus ného yp o anu 0,045 mg/100 g. Naměřené hodno y byly použi y p o kalib aci FT NIR spek ome u. Vzo ky eidamských bloků byly p oměřeny echnikou e lek ance d ojím způsobem. Jednak pomocí op ické sondy (S), kde byly použi y plá ky sý a a jednak na in eg ační s éře (IS) ky e ě, kde byl sý ozs ouhán. Pomocí PLS algo i mu byly y ořeny kalib ační modely p o jedno li é složky a jejich spolehli os byla o ěřena křížo ou alidací. Údaje o jedno li ých sledo aných pa ame ech jsou sh nu y ab. IV: Výsledky kalib ace a alidace oz- pus ného dusíku, y ozinu a yp o anu jsou u e- deny ab. V a VI a g a ech 1 až 3. Zhodnocení ý- sledků bylo p o edeno na základě ko elace mezi e e enčními hodno ami a hodno ami ypoč enými z kalib ačních o nic a na základě smě oda ných od- chylek kalib ace a alidace (SEC, SEP). IV: Základní s a is ické údaje e e enčních zo ků použi ých p o kalib aci na obsah ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o- anu s ano ené FT NIR spek ome ií In eg ační s é a n xn sx min max PLS N (% z celk. N) 48 13,72 4,25 6,11 22,3 8 TYR (mg/100 g) 50 0,098 0,041 0,015 0,180 6 TRP (mg/100 g) 49 0,031 0,007 0,017 0,048 4 Sonda N (% z celk. N) 48 13,13 4,54 4,14 22,3 4 TYR (mg/100 g) 50 0,098 0,041 0,015 0,180 8 TRP (mg/100 g) 50 0,031 0,007 0,017 0,048 9 n - poče zo ků; x - p ůmě ; Sx - smě oda ná odchylka, min - minimální hodno a, max - maximální hod- ~ Hk o no a; PLS - poce a o u Využi í FT NIR spek ome ie k analýze s upně z ání eidamských sý ů 225 V: Kalib ační ýsledky p o ozpus ný dusík, y ozin a yp o an s ano ené FT NIR spek ome ií In eg ační s é a a±bx R SEC CCV(%) N (% z celk. N) 2,0607 + 0,8497x 0,922 1,650 12,03 TYR (mg/100 g) 0,0166 + 0,8303x 0,911 0,017 17,28 TRP (mg/100 g) 0,0083 + 0,7306x 0,852 0,004 12,26 Sonda N (% z celk. N) 0,1149 + 0,9913x 0,996 0,424 3,23 TYR (mg/100 g) 0,008 + 0,9173x 0,958 0,012 12,06 TRP (mg/100 g) 0,0044 + 0,85 54x 0,922 0,003 9,20 a ± bx - eg esní o nice; R - ko elační koe icien ; SEC - smě oda ná odchylka kalib ace; CCV - kalib ační a iační koe icien VI: Validační ýsledky p o ozpus ný dusík, y ozin a yp o an In eg ační s é a a±bx R SEP PCV(%) N (% z celk. N) 2,8187 + 0,7935x 0,877 2,050 14,95 TYR (mg/100 g) 0,0214 + 0,7851x 0,864 0,020 20,35 TRP (mg/100 g) 0,0093 + 0,6954x 0,810 0,004 14,00 Sonda N (% z celk. N) 3,7965 + 0,7079x 0,895 2,080 15,84 TYR (mg/100 g) 0,8535x+O,0139 0,926 0,015 15,74 TRP (mg/100 g) 0,0083 + 0,7315x 0,767 0,005 15,65 a ± bx - eg esní o nice; R - ko elační koe icien ; SEP - smě oda ná odchylka p edikce; PCV - p edikční a iační koe icien 25 20 - ~ ~ ~ 15 o c:: "C o 10 .s:::: o::: z 5 o o Rozpus ný dusík SONDA y = 0.9913x + 0.1149 R = 0.9956 5 10 15 o y = 0.7079x + 3.7965 R = 0.8953 20 Re e enční hodno y (%) 25 • Kalib ace o Validace - Lineá ní (Kalib ace) -- Lineá ní (Validace) 1: Kalib ační a alidační ýsledky s ano ení ozpus ného dusíku měřeno sondou 226 -0.2 0.18 g 0.16 o :!:: 0.14 O) .§.. 0.12 ~ 0.1 o .§ 0.08 ~ 0.06 o::: 0.04 z 0.02 K. Šus o d, J. Růžičko d Rozpus ný y ozin Sonda y = 0.9173x + 0.008 R = 0.9576 • o y = 0.8535x + 0.0139 R = 0.9262 O+---------~----------~----------~--------~ o 0.05 0.1 0.15 0.2 Re e enční hodno y (mg/100g) • Kalib ace o Validace -- Lineá ní (Kalib ace) -- Lineá ní (Validace) 2: Kalib ační a alidační ýsledky s ano ení ozpus ného y ozinu měřeno op ickou sondou 0.05 Ci g 0.045 T"" ~ 0.04 ~ 0.035 o .§ 0.03 o .c:: 0.025 o:: z 0.02 0.015 Rozpus ný yp o an 15 y = 0.7306x + 0.0083 R = 0.852 .-- - - y = 0.6954x + 0.0093 R = 0.810 0.01 +-----~--~~--~----~----~----~----~--~ 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Re e enční hodno y (mg/100g) • Kalib ace o Validace -- Lineá ní (Kalib ace) -Lineá ní (Validace) 3: Kalib ační a alidační ýsledky s ano ení ozpus ného yp o anu na in eg ační s éře Ko elační koe icien (R) kalib ace byl na in e- g ační s éře (ky e a) p o ozpus ný dusík 0,922, p o y ozin 0,911 a p o yp o an 0,852. Pomocí op ické sondy bylo dosaženo hodno ko elačního koe ici- en u (R) kalib ace u ozpus ného dusíku 0,996, y- ozinu 0,958 a yp o anu 0,922. Ko elační koe ici- en (R) alidace byl na in eg ační s éře p o ozpus ný dusík 0,877, p o y ozin 0,864 a p o yp o an 0,810 a pomócí op ické sondy bylo dosaženo ko elačního koe icien u (R) alidace p o ozpus ný dusík 0,895, p o y ozin 0,926 a p o yp o an 0,767. Koe icien ko elace (R) se má blíži k 1, což ykazuje elkou Využi í FT NIR spek ome ie k analýze s upně z ání eidamských sý ů 227 mí u ěsnos i hodno e e enčních a hodno p edi- ko aných pomocí kalib ačních o nic. Ty o hodno y edy odpo ídají s ano enému limi u. Hodno a CCV (kalib ační a iační koe icien ) byla p o ozpus ný dusík na in eg ační s éře s ano ena na 12,03 %, p o y ozin na 17,28 % a p o yp o an na 12,26 %. Na základě op ické sondy byly zjiš ěny hod- no y CCV u ozpus ného dusíku 3,23 %, y ozinu 12,06 % a yp o anu 9,20 %. Kalib ační a iačníkoe icien u obou ypů měření značně přesahuje ( yjma ozpus ného dusíku měřeného op ickou sondou) s ano enou ideální hodno u, k e á by neměla pře sáhnou 5 %. Ta o h aniční hodno a slouží p o o ě ření spolehli os i modelu. Hodno y PCV (p edikční a iační koe icien ) by se měly pohybo a do 10 %, a šak a o h anice byla přek očena u šech měření. To znamená, že modely jsou méně obus ní. K elmi podobným ýsledkům měření dospěla i JANKOV- sKÁ (2004) a RŮŽIČKOVÁ (2007). Na základě ýsledků - es u nebyla nalezena od- lišnos mezi e e enční (DV) a FT NIR me odou. Ne- byl s ano en s a is icky p ůkazný ozdíl mezi oběma měřeními ( ab. VII). Z u edených ýsledků yplý á, že k ychlému zjišťo ání s upně z ání eidamských sý ů pomocí obsahu ozpus ného dusíku, y ozinu a yp o anu lze yuží FT NIR spek ome . Tu o me odu by bylo možno upla ni k ychlé op imalizaci su o iny u - čené na ý obu a ených sý ů s anda dní jakos i. Me- oda aké může slouži ke zjišťo ání z alos i sý ů. VII: S a is ické yhodnocení ýsledku měření e e enční a FT NIR me odou - es em In eg ační s é a n xREF xNIR N (% z celk. N) 48 13,72 13,71 TYR (mg/l00 g) 50 0,098 0,098 TRP (mg/l00 g) 49 0,031 0,031 Sonda N (% z celk. N) 48 13,13 13,14 TYR (mg/l00 g) 50 0,098 0,098 TRP (mg/l00 g) 50 0,031 0,031 * = p < 0,05; ** = P < 0,01 n - poče zo ků; xREF - hodno y e e enční; xNIR - hodno y p ediko ané; SD - smě oda ná odchylka di e ence; - es SOUHRN SD T 0,613 0,006 0,001 0,655 0,006 0,001 P áce poukazuje na možnos yuži í FT NIR spek ome u p o zjišťo ání z alos i eidamských sý ů a p o ychlou op imalizaci su o iny na ý obu a ených sý ů na základě zjišťo ání obsahu ozpus - ného dusíku, y ozin a yp o anu eidamských sý ech. K analýze množs í ozpus ného dusíku, y- ozinu a yp o anu byly použi y zo ky eidamských bloků o 45 % TVS. S ano ení jedno li ých uka- za elů se p o ádělo spek o o ome icky ex inkcí při lno é délce 270 nm a 290 nm. Z naměřených hodno byly na základě empi ických zo ců ypoč eny obsahy ozpus ného dusíku, y ozinu a yp- o anu. Následně byly zo ky měřeny d ěma způsoby na FT NIR spek ome u. Pomocí sondy (S), kde byl použi plá ek sý a a na in eg ační s éře (IS) ky e ě, kde byl použi ozs ouhaný sý . Ko elač ní koe icien y (R) kalib ace s ano ené na in eg ační s éře byly p o ozpus ný dusík 0,922, p o y ozin 0,911 a p o yp o an 0,852. Pomocí op ické sondy byly s ano eny ko elační koe icien y (R) kalib ace p o ozpus ný dusík 0,996, p o y ozin 0,958 a p o yp o an 0,922. Na základě ýsledků - es u nebyl zjiš ěn s a is icky p ůkazný ozdíl mezi e e enční a ins umen ální (NIR) me odou. Z ýsledků yplý á, že FT NIR spek oskopie může slouži p o o ien ační s ano ení z alos i eidam- ských sý ů. Ta o me oda je edy hodná p o u inní echnolOgickou kon olu, kdy je ychlos čas o důleži ější než ysoká přesnos a umožňuje op imální příp a u su o iny p o ý obu a ených sý ů s požado anými eologickými las nos mi. blízká in ače ená spek oskopie, z ání, eidamský sý , ozpus ný dusík, y ozin, yp o an .. SUM MARY This wo k deals wi h use o FT NIR spec oscopy o speedy analysis o ma u a ion o edam cheese. Ma u a ion o cheese was s udy wi h he measu e o soluble ni ogen, y osine and yp ophane. This me hod can be able o make op imal making aw ma e ial o p oduc ion o p ocessed cheese. Sam- ------------------~~~-~-~-_._~~~---~---~-----------.------ 228 K. Šus o á, J. Ružičko á ples o edam cheese (45% a in d y ma e ) we e analysed wi h ime o ipening 7 o 99 days. Solu- ble ni ogen, y osine and yp ophane we e analysed on UV -VisSpec ome e (270 and 290 nm). A wa eleng h scanning ins umen FT NIR An a is (The moNicole , USA) was used wi h a scanning ange om 4 000 o 10000 cm-1 in e lec ance mode. The calib a ion model was c ea ed by pa ialleas squa es (PLS) algo i hm. The same samples we e employed o ull c oss alida ion by so wa e FT NIR Re e ence Analysis. The s a is ical pa ame e s (co ela ion coe icien - Rand SEP) we e used o de e mina e he inal calib a ion equa ion. Sequen ially samples we e analysed on FT NIR spec om- e e o wo me hods: 1) slice o cheese was analysed help wi h op ical p obe, 2) g a ed cheese was ana- lysed on he in eg a ion sphe e. The alu es o co ela ion coe icien o calib a ion on he in eg a ion sphe e we e as ollows: soluble ni o gen 0.922, y osine 0.911 and yp ophane 0.852. The alues o co ela ion coe icien o calib a ion wi h op ical p obe we e as ollows: soluble ni ogen 0.996, y o- sine 0.958 and yp ophane 0.922. The es ing o he di e ence be ween he e e ence and p edic ed alues con i med ha he e was no s a is ical di e ence be ween he me hods o de e mina ion in any o he componen s es ed. The esul s ha e demons a ed he possibili y o de e mining he soluble ni o gen, y osine and yp ophane con en in he nea -in a ed spec al egion in cheese du ing he ipening. LITERATURA FORMAN, L., HUŠEK, ., PLOCKOVÁ, M., SNÁŠE- LOV Á, J., ŠTÍPKOVÁ, J., 1996: Mléká enské echnolo- gie II. VŠCHT P aha, 217 s. ISBN 80-7080-250-2 FOX, P. F., McSWEENEY, P. L. H., COGAN, T. M., GUINEE, T. P., 2004: Cheese - Chemis y, Physics and Mic obiology. Volume 2, EIse ie Academic P ess, London, 434 p. ISBN 0-1226-3653-8 GREIFOV Á, M., 2004: Poznámky k mik obiologic- kej k ali e masla a a ených sy o . Mlieka s o, 25, 4: 33-35. ISSN 1210-3144 HERIAN, K., 2004: Niek o é p ak ické skúsenos i při "Ý!obe a ených a e mizo aných mliečných ý- obko . Mlieka s o, 35, 4: 28-31. ISSN 1210-3144 JANKOVSKÁ, R., 2004: Využi í blízké in ače ené spek- oskopie (NIR) při hodnocení yb aných mléčných p o- duk u. Dok o ská dise ační p áce, MZLU B ně, 176s. KONTOVÁ, M., 2004: Technologické p incípy ý o- by a ených sy o . Mlieka ~ o, 35, 4: 26-28. ISSN 1210-344 KUBIŠ, L, 2001: Fak o y o li ňující zp aco ání mléka na sý y. Dok o ská dise ační p áce. MZLU B ně, 97s. LANE, C. N., FOX, P. F., JOHNSTON, D. E., Mc SWEENEY, P. L. H., 1997: Con ibu ion o coagu- lan o p o eolysis and ex u al changes in Ched- da cheese du ing ipening. In e na ional Dai y Jou - nal, 7, p. 453-464. Mc CLUNE, F., w., 2003: 204 yea s o nea in a- ed echnology. J. Nea In a ed Spec oscopy, ll, 6, p.487-518. McSWEENEY, P. L. H., 2004: Biochemis y o Cheese Ripening: In oduc ion and O e iew, In e na ional Jou nal o Dai y Technology, 57,2-3, p. 347-357. RŮŽIČKOVÁ, J., 2007: Aplikace NIR spek oskopie kon ole k ali y zemědělských ma e iálu a p oduk ů. Dok o ská dise ační p áce, MZLU B ně, 136 s. SCHNEEWEISSOV Á, J, 2003: Senzo ické a echnologic- ké hodnocení sý u. Diplomo á p áce, MZLU B ně, 78s. SKEIE, S., FE TEN, G., ALM0Y, T., 0STLIE, H., ISAKSSON, T., 2006: The use o nea in a ed spec oscopy o p edic selec ed ee amino acids du ing cheese ipening. In e na ional Dai y Jou nal, 16,236-242. sKÝPALA, M., 2005: Hodnocení z ání eidamských sý ů. Diplomo á p áce, MZLU Bmě, 53 s. VAKALERIS, D. G., PRICE, W ., 1959: A apid spec- opho ome ic me hod o measu ing cheese ipening. Jou nal o Dai y Science, 42, p. 264-276. WITTRUP, CH., N0RGAARD, L., 1998: Rapid Nea ' In a ed Spec oscopic Sc eening o Chemical Pa- ame e s in Semi-ha d Cheese Using Chemome - ics. Jou nal o Dai y Science, 81, 7, p. 1803-1809. Ad esa Ing. K~ě osla a Šus o á, Ph.D., Ús a echnologie po a in, Mendelo a zemědělská a lesnická uni e zi a B ně, Zemědělská 1, 613 00 B no, Ing. Jana Růžičko á, Ph.D., Ús a po a inářského inžený s í, Uni e - zi a Tomáše Ba i e Zlíně, Česká epublika, e-mail: [email p o ec ed]@ .u b.cz