Original title:
Studium autenticity koření a kořenících přípravků
Translated title:
Study of the authenticity of spices and condiments
Authors:
Štursa, Václav ; Golian, Jozef (referee) ; Urík, Martin (referee) ; Diviš, Pavel (advisor) Document type: Doctoral theses
Year:
2021
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Tato dizertační práce se zabývá problematikou ověřování geografické autenticity různých druhů koření a kořenících přípravků. Jako vzorky byly zvoleny česnek (Allium sativum), mletá paprika (Capsicum anuum) a sušená mrkev (Daucus carota). Teoretická část dizertace se zabývá hlavními kvalitativními parametry zkoumaných surovin a technologií výroby, následně způsoby falšování potravin, a statistickými metodami používanými v chemometrii. Cílem této disertační práce bylo ověření hypotézy, zda je možné pomocí cílených technik, které se běžně používají při kontrole kvality koření a kořenících přípravků, a pomocí statistického zpracování naměřených dat odlišit od sebe vzorky koření a kořenících přípravků z různých geografických oblastí. Zkoumáno bylo také využití necílené analýzy. Pro účely cílené analýzy byly použity vzorky česneku a mleté papriky. Zkoumanými parametry byly sušina a vlhkost vzorku, obsah popela, celkový obsah fenolických látek dle Folin-Ciocaulteua, obsah sacharidů, koncentrace alliinu, celkový obsah dusíku, barvivost ASTA, pH vodného extraktu, celkový obsah tuku, a koncentrace vybraných prvků (Ca, Cu, Fe, K, Mn, Mg, Na, P, Zn). Použitými instrumentálními technikami byly molekulová absorpční spektrometrie, optická emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem a vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Získaná data byla statisticky zpracována pomocí analýzy rozptylu (ANOVA) a analýzou hlavních komponent (PCA). Pomocí statistické analýzy byly nalezeny signifikantní rozdíly mezi vzorky, které pocházely ze vzdálenějších oblastí. Vzorky pocházející z bližších oblastí se však rozlišit nepodařilo. Zkoumanou hypotézu se tak nepodařilo jednoznačně potvrdit, ani vyvrátit. Pomocí necílené analýzy byl stanoven metabolický fingerprint u vzorků mrkve. Metabolická analýza byla provedena pomocí tandemové techniky LC-TOF-MS. Data byla upravena metodou rekurzivní extrakce píků (BRE) a následně byla tato data zpracována pomocí PCA. Vzorky byly rozděleny do klastrů podle svého původu. Cílené i necílené techniky mají velký potenciál v rámci ověřování geografické autenticity různých druhů koření. Hlavní podmínkou však je důsledné a dostatečné vzorkování, zaručené informace o původu vzorku a získání dostatečného množství vstupních dat do statistické analýzy.
This disertation deals with geographical authentification of different types of spices and spice preparations. Investigated spice species were garlic (Allium sativum), ground pepper (Capsicum anuum), and dried carrot (Daucus carota). Theoretical part of the disertation describes main qualitative parameters of the examined species and production technology, means of food adulteration and statistic methods used in chemometrics. The aim of this dissertation was to verify the hypothesis whether it is possible to use targeted analytical techniques commonly used in quality control of spices and condiments, and statistical processing of measured data to distinguish samples of spices and condiments of different geographical origin. The use of non-targeted analysis was also investigated. Samples of garlic and ground pepper were used for targeted analysis. The examined parameters were dry matter and moisture of the sample, ash content, total phenolic content according to Folin-Ciocaulteu, carbohydrate content, alliin concentration, total nitrogen content, total color pigment (ASTA), pH of aqueous extract, total fat content, and concentration of selected elements (Ca, Cu, Fe, K, Mn, Mg, Na, P, Zn). The instrumental techniques used were molecular absorption spectrometry, inductively coupled plasma optical emission spectrometry and high performance liquid chromatography. The obtained data were statistically processed by analysis of variance (ANOVA) and principal component analysis (PCA). Using statistical analysis significant differences between samples that came from more distant areas were found. However, samples from closer areas could not be distinguished. The researched hypothesis could not be unequivocally confirmed or refuted. Metabolic fingerprint of carrot samples was determined using non-targeted analysis. Metabolic analysis was performed using the tandem LC-TOF-MS technique. The data were processed by recursive peak extraction (BRE) and subsequently uvaluated with PCA. The samples were divided into clusters according to their origin. Targeted and non-targeted techniques have great potential in verifying the geographical authenticity of different types of spices. However, the main condition is consistent and sufficient sampling, guaranteed information on the origin of the sample and obtaining a sufficient amount of input data for statistical analysis.
Keywords:
chemometrics; food fraud; geographical authenticity; HPLC; ICP-OES; LC-TOF-MS; Spice; chemometrie; falšování potravin; geografická autenticita; HPLC; ICP-OES; Koření; LC-TOF-MS
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/196732
guest ::
