IRRAS - nová metoda pro zjišťování vlastností potravin

Za jednu z nejdůležitějších otázek potravinářského výzkumu jsou považovány vzájemné vztahy mezi potravinářskými ingrediencemi, podmínkami zpracování, texturou potraviny a spotřebitelskou jakostí výrobku. Znalost těchto souvislostí umožní splnit veškeré požadavky spotřebitelů, zlepšení jakosti výrobků a vývoj nových zdravějších a chutnějších potravin. Důležité je rovněž sledování a řízení strukturálních vlastností a stability produktu v průběhu jeho formování, skladovaní, manipulace a spotřeby. Proto je nezbytná znalost klíčových mechanismů, které definují formování, strukturální vlastnosti a stabilitu koloidních potravinářských systémů jako jsou pěny, emulze, disperze a gely, a chování složek potravin na rozhraní koloidních částic, na molekulární úrovni a za různých podmínek. Výzkum v této oblasti je v současné době limitován nedostatkem vhodné techniky, kterou by bylo možno simultánně zkoumat vzájemné vztahy mezi molekulárními komponentami jednotlivých složek potravin a potravinářským systémem jako celkem. Slibnou technikou ke stanovení molekulárních vlastností biomolekul na rozhraní vzduch/voda, která by mohla odstranit veškeré nedostatky současných technik, je infračervená reflexní/absorpční spektroskopie (IRRAS). Touto metodou se měří molekulární vlastnosti proteinů na rozhraní pomocí analýzy spektra infračerveného paprsku, který se zrcadlově odráží na rozhraní. Metoda již byla úspěšně použita ke studiu molekulárního chování proteinů na rozhraní vzduch/voda proteinových roztoků.

Předtím byla používána ke studiu orientace a sekundární struktury monomolekulárních vrstev proteinů, lipidů a proteino-lipidových směsí na rozhraní vzduch/voda. Reflexní vlastnosti roztoků vyvolávají optické efekty, které dominují spektru. Pomocí spektrálních simulací k popsání těchto optických efektů lze rozšifrovat spektrální charakteristiky, zaznamenané v údajích IRRAS. Tak se mohou získat detailní informace o koncentraci proteinů, jejich konformaci a orientaci na rozhraní vzduch/voda, resp. v nejbližším okolí. Možnosti IRRAS v kombinaci se spektrálními simulacemi a její aplikovatelnost na potravinářské systémy byly předmětem výzkumu nizozemského Centra pro potravinářské vědy. Skutečnost, že IRRAS může poskytnout informace o tloušťce povrchové vrstvy, koncentraci v rámci této vrstvy, konformačních změnách a dynamice jsou ilustrovány příkladem mléčných proteinů ß-kaseinu, ß-laktoglobulinu, fosfolipidů a směsí proteiny/lipidy.