Matematik z FEKT pomáhá získávat přesnější informace o kvalitě potravin

Michal Fusek (FEKT VUT) a Jaroslav Michálek (UNOB) navrhli novou matematickou metodu pro přesnější vyhodnocení výskytu biogenních aminů obsažených v rybím mase. Je běžné, že se v malých množstvích biogenní aminy vyskytují v potravinách přirozeně, avšak nesmí překročit určitou mez. Pak se stávají toxickými. Zvýšený výskyt těchto látek je pravidelně zaznamenáván právě v rybím mase, proto je z tohoto pohledu velmi sledované. Nová matematická metoda Michala Fuseka z Ústavu matematiky Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií a Jaroslava Michálka z Univerzity obrany, je přínosná v tom, že dovede lépe vyhodnotit naměřená data a dává tak přesnější informaci o kvalitě potravin.

V současné době, kdy je v souvislosti s potravinami kladen důraz na kvalitu, bezpečnost a zdravotní nezávadnost potravinových výrobků, je sledování výskytu nežádoucích látek samozřejmostí. Koncentrace biogenních aminů v potravinách se měří na základě nařízení European Food Safety Authority (EFSA). Příliš vysoké množství biogenních aminů v potravinách signalizuje jejich kažení. A nejedná se jen o rybí maso, ale maso obecně, sýry, zeleninu či víno. Díky modelu navrženému Michalem Fusekem a Jaroslavem Michálkem je možné naměřená data vyhodnotit lépe. Jejich metoda si dovede poradit i s těmi hodnotami, které by běžně nebyly do vyhodnocovacího modelu zařazeny. Přesné měření a vyhodnocení koncentrace biogenních aminů je důležité z pohledu zdraví člověka. Mnozí jedinci jsou totiž velmi citliví už i na snížený výskyt biogenních aminů, které u nich mohou vést k reakci projevující se jako bolest hlavy, bušení srdce, zvracení, průjem, alergie nebo zvýšení krevního tlaku.

Protože se do potravin nežádoucí látky mohou dostávat z vnějšího prostředí, při zpracování či skladování potravin, mívají pozorované hodnoty přímý dopad na změnu výrobního a zpracovatelského řetězce, a následně i na metodu skladování. Při rostoucí teplotě totiž dochází ke zvýšenému výskytu biogenních aminů jako je např. histamin, tyramin, putrescin a kadaverin. Vyhodnocení těchto měření ale může být mnohdy nepřesné, protože naměřené koncentrace výskytu nežádoucích látek spadají pod tzv. limit detekce, kdy není možné přesně určit některé hladiny koncentrací. Co tedy s hodnotami, které byly naměřené pod tímto limitem?

“Nejhorší možností je tato měření zcela zanedbat. Dalším často používaným přístupem je hodnoty pod detekčními limity nahradit nějakým číslem mezi nulou a zmiňovaným limitem detekce. Tím může dojít k významnému zkreslení výsledků,” uvádí Michal Fusek. Tyto výsledky jsou tedy pak téměř bezcenné a možná doporučení z nich vyplývající nemusí vést k nápravě třeba při transportu či skladování potravin. Model navržený Michalem Fusekem a Jaroslavem Michálkem tento nedostatek řeší. Pomocí tzv. cenzorovaných rozdělení pravděpodobnosti je možné data nejen přesněji vyhodnotit, ale i odhadnout, např. riziko výskytu vysokých koncentrací biogenních aminů. Analýza naměřených dat pak může dojít k lepším, přesnějším a podnětnějším závěrům.

Data o obsahu biogenních aminů v rybím mase, pro než bylo potřeba vymyslet model, dodali Leona Buňková a František Buňka z Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně. “Na základě předchozí spolupráce nás oslovili s tím, že naměřili data obsahující mnoho hodnot pod detekčními limity a potřebovali by je nějakým způsobem vyhodnotit. Jelikož jsme s kolegou již dříve pracovali na metodách pro vyhodnocení měření pod detekčními limity, které jsme neustále rozvíjeli a testovali na simulovaných datech, nyní se naskytla ideální příležitost metody aplikovat na datech reálných“, říká Michal Fusek.

Nová metoda vyhodnocování Michala Fuseka a Jaroslava Michálka byla publikována v časopise Chemosphere, který je jedním z nejprestižnějších žurnálů v oblasti věd týkajících se životního prostředí. Celý článek je pro registrované k dispozici na Science Direct.

Zdroj: Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Témata

Související články:
Miliony výpočtů v přetopených kancelářích jako cesta k ekologickému plynu
Jak na péči o skleník? V Lužánkách vzniká autonomní zavlažovací systém, který ho obstará za vás.
Den Země: VUT vnímá environmentální odpovědnost jako technologickou příležitost
Výrobu akumulátorů nelze jen navyšovat, aniž bychom mysleli na to, co s nimi bude, až doslouží
Spotřeba elektřiny celosvětově roste. Inovativní motory z FEKT VUT uspoří až 20 % energie