Studentská vědecká konference

Rezavec šikmý známý jako čaga (Inonotus obluquus) je dřevokazná houba hojně využívaná v tradiční asijské lidové medicíně. Tato houba nejčastěji napadá břízy a způsobuje bílou hnilobu dřeva. Má vysoký obsah biologicky aktivních látek, zejména polyfenolů a polysacharidů, které jsou zodpovědné za pozitivní účinky na zdraví. Cílem této studie byla spektroskopická analýza doplňků stravy, na základě porovnávání těchto doplňků stravy se sklerotii z této léčivé houby. Porovnáváno bylo složení deseti doplňků stravy na základě interpretace a multivariační analýzy FT-MIR ATR, difúzně reflektančních FT-NIR a Vis spekter se zaměřením na polysacharidy a polyfenoly. Součástí vyhodnocení Vis spekter bylo též určení barvy vzorků pomocí CIE L*a*b modelu. Spektra doplňků stravy byla porovnávána se spektry namletých částí sklerotií, která se lišila lokalizací (povrchová, vnitřní část a část spojení houby se stromem). Osm doplňků stravy bylo na základě výsledků analýzy označeno za vodní extrakty z čagy, zbylé dva doplňky stravy za namletá sklerotia. Na základě analýzy spekter však bylo zjištěno, že dva vzorky obsahovaly škrob, který nebyl deklarován na obalu doplňku. Výsledky potvrdily, že pomocí spektroskopických metod lze stanovit obsah polysacharidů a polyfenolů v doplňcích stravy s obsahem čagy.

Celulóza podléhá oxidaci na šestém uhlíku za vzniku aldehydické a následně karboxylové skupiny. Produktem je tzv. oxycelulóza neboli oxidovaná celulóza, která je polymerem obsahujícím 16-24% karboxylových skupin. S jejich počtem roste antimikrobiální účinek oxidované celulózy, která je pro své hemostatické, koagulační, baktericidní, hypoalergenní vlastnosti využívána ve zdravotnictví ve formě hemostatické textilie, prášku, spreje a gelu. Je důležité, aby se v tomto materiálu nevyskytovaly látky zdraví škodlivé. Praktická část práce je zaměřená na analýzu zdravotnického materiálu z oxidované celulózy, konkrétně na stanovení rozkladných látek ve vodném extraktu. Vodné extrakty byly získány za podpory mikrovlnného ohřevu. Rozkladné látky ve vodných extraktech byly stanoveny pomocí plynové chromatografie vybavené plamenově ionizačním detektorem. Ze standardů acetaldehydu, furfuralu a kaprolaktamu byly sestaveny kalibrační přímky. Pomocí nich byl stanoven obsah těchto látek ve zkoumaném materiálu oxidované celulosy. Metodou GC/MS byly určeny další neznámé látky.  

Pro separaci směsí obsahujících dvě rozpuštěné složky je majoritně využívána SMB technologie (Simulated Moving Bed), která díky uspořádání kolon a časově proměnné konfiguraci vstupních a výstupních proudů simuluje pohyb pevné fáze (sorbentu). Hlavními mechanismy odehrávajícími se v kolonách při chromatografické separaci jsou konvekce, axiální disperze a adsorpce. S využitím rovnovážného disperzního modelu (EDM) s lineární sorpční izotermou a příslušnými koeficienty pro separované složky galaktosu a mannosu, které byly zjištěny předchozí prací na diskontinuální stanici, bylo možné provést simulaci a následnou optimalizaci separačního procesu. K řešení parciálních diferenciálních rovnic jsou využívány dva rozdílné programy. Jedná se o Aspen Chromatography a o skript v prostředí MatLab vyvinutý na Ústavu sacharidů a cereálií s označením SMB model. Práce se zabývá možnostmi softwaru Aspen Chromatography, obsahuje graficky prezentované výsledky simulací separačního procesu na stanici KCHS-SMB-8ND (Ústav sacharidů a cereálií, VŠCHT Praha) a pojednává o důležitých modelových parametrech a o možnostech optimalizace SMB procesu.

            Pektiny jsou polysacharidy buněčných stěn rostlin, které hrají významnou roli během zrání plodů. Větvené úseky pektinů, označované jako rhamnogalakturonany I a II, prokazují řadu biologických aktivit. K jejich získaní je však nutno odstranit lineární úseky – homogalakturonany, které jsou z hlediska biologické aplikace méně zajímavé. Cílem práce bylo přečišťování ovocných pektinů izolovaných z plodů moruše černé (Morus nigra), dřínu obecného (Cornus mas), kdoule obecné (Cydonia oblonga), kdoule čínské (Pseudocydonia sinensis) a datle čínské (Ziziphus jujuba) pomocí enzymové hydrolýzy pektolytickým enzymem (pektinázou) a vysrážení chloridem mědnatým. Ve zkoumaných plodech se podařilo oddělit polysacharidy od barevných fenolických komplexů. Přečištěné frakce byly sledovány pomocí FTIR spektroskopie. Výsledky prokázaly výrazné rozdíly polysacharidového složení těchto frakcí.  

Nixtamalizace je tepelný a alkalický proces, ve kterém ionty vápníku difundují do vnitřních částí kukuřičného zrna. Při nixtamalizaci je potřeba velké množství vody při vaření a dochází ke ztrátě některých živin. Tyto nevýhody je schopna spolehlivě zmírnit nixtamalizace v kombinaci s extruzí, která není dostatečně prozkoumána. Práce je zaměřena na tradiční postup, ve kterém je využíván hydroxid vápenatý. Cílem této práce byla analýza fyzikálně-chemických a viskozitních vlastností premixu s různým obsahem vápna a vlhkosti, který byl připraven z kukuřičné krupice extruzní nixtamalizací. Výsledky ukazují, že hustoty extrudátů se pohybovaly od 1328 do 1467 kg/m³. U vzorků obsahujících vápno se pohybovaly hodnoty pH výluhů okolo 8,2, zatímco u vzorků bez vápna okolo 6,4. Dle odborných článků mívají vzorky s obsahem vápna nižší maximální viskozitu měřenou pomocí RVA, což se projevilo při nižším obsahu vlhkosti. Hodnoty WSI byly pro vzorky s obsahem vápna nižší (0,032 až 0,049 g/100 g), ale při nižším obsahu vlhkosti vyšší. Rostoucí hodnota WAI charakterizuje zesítěnou strukturu škrobového gelu, a to při nižších vlhkostech. V současnosti probíhají laboratorní rozbory ve složení vlákniny.  

Pro sledování zvýšení stupně polymerace byly vybrány nativní škroby různého rostlinného původu. Nativní škroby byly chemicky modifikovány za použití reaktivní extruze. Pro reaktivní extruzi byly připraveny premixy obsahující zesíťující činidla (kyselinu citronovou, glycerol) s přídavkem vody 25 % na hmotu. Vlastní extruze probíhala na kompaktním laboratorním extrudéru KE 19/25 (Brabender, Německo). Připravené extrudáty byly mlety na laboratorním mlýnu 3100 (Perten, Švédsko) s definovanou velikost částic menší než 80 µm. Vzorky jak extrudátů tak nativních škrobů byly analyzovány pomocí FTIR spektroskopie a také byla v těchto vzorcích stanovena střední molární hmotnost pomocí GPC. Porovnáním výsledků nativních a extrudovaných škrobů byla potvrzena přítomnost esterových vazeb (1731 cm^-1). V chromatogramech extrudovaných škrobů byly detekovány 3 píky oproti 2 píkům nativních škrobů. K dalšímu zpřesnění struktury a střední molární hmotnosti extrudovaných škrobů je třeba provézt další analýzy a využít další metody jako je NMR popřípadě RVA.