Ušetriť na výrobe využitím lacnejšej náhrady je veľkým lákadlom
Keď to výrobca spraví a neuvedie to v zložení produktu, v podstate falšuje výrobok a predáva ho za vysokú cenu, ale v skutočnosti len zavádza kupujúcich, hovorí vedkyňa Liudmyla Khvalbota z Ústavu analytickej chémie FCHPT STU. Nedávno uspela so žiadosťou o financovanie z grantovej schémy na podporu excelentných tímov mladých výskumníkov na projekt Riešenie problémov autentickosti nápojov spojením metód analytickej chémie s chemometrickými postupmi.
Pani doktorka, začnime vaším odborom. Ako ste sa k nemu dostali?
Študovala som na gymnáziu v triede s jazykovým zameraním, kde sme na prírodovedecké predmety mali určených málo hodín týždenne. Takže nikto ani len nepomyslel na to, že v budúcnosti sa stanem chemičkou (smiech). S chémiou som sa zoznámila v siedmom ročníku na gymnáziu, to som spolu s bakalárskym a magisterským štúdiom absolvovala na Ukrajine, kde je trochu iný systém základných a stredných škôl. Mala som skvelú pani učiteľku, ktorá bola veľmi prísna, ale vedela priblížiť krásu chémie. Počas mojej doby štúdia na gymnáziu bol v školách nedostatok, ak nie vôbec absencia činidiel, potrebných pre vykonanie laboratórnych cvičení, ale ona nám ich vždy vedela zabezpečiť, len aby sme si mohli vyskúšať rôzne chemické reakcie. Nejaký čas s nami mala aj krúžok.
A tam vás to „chytilo“.
Áno, celé to nakoniec vyšlo tak, že ma vybrala a postupne ma posielala na olympiády, turnaje mladých chemikov alebo súťaže vedeckých prác stredoškolákov, ktoré boli organizované Malou akadémiou vied, čo je vlastne na Ukrajine štátna organizácia pre podporu mladých výskumníkov na stredných školách. Čím viac som spoznávala chémiu, tým viac ma začala zaujímať. Keď sa zamyslím, mám aj také spomienky z detstva, že som chcela pochopiť, prečo keď babka robila cesto podľa receptu a pridala do neho ocot a sódu bikarbónu, následne tá zmes začínala bublať, alebo prečo mi pomáhajú lieky, ktoré mi dávali, keď som bola chorá. Mala som veľa otázok, na ktoré som postupne dostávala odpovede na hodinách chémie.
Odkedy u nás pôsobíte?
Od roku 2016; prišla som ako študentka na 10-mesačnú stáž podľa štipendijného programu Vyšehradského fondu. Dostala som sa do skupiny profesora Ivana Špánika na Ústav analytickej chémie FCHPT STU. Práve vtedy pracoval na projekte, ktorý sa venoval problémom autentickosti tokajských vín. Tým, že som predtým nepracovala s podobnou tematikou a ani som sa nikdy nestretla v praxi s plynovou chromatografiou (čo je analytická metóda), bola som na začiatku pod obrovským stresom. Čím ďalej som sa však oboznamovala s uvedenou problematikou, tým viac ma to bavilo. Tak som teda v rokoch 2017 - 2021 bola na doktorandskom štúdiu a od roku 2021 pôsobím na spomínanom ústave ako vedecko-výskumná pracovníčka.
Poďme k tej autentickosti nápojov spojením metód analytickej chémie s chemometrickými postupmi. Priblížite nám to?
Autentickosť potravín a nápojov je veľmi široký pojem. Pokrýva rôzne aspekty ich analýzy, ako sú kvalita, bezpečnosť, potvrdenie použitia deklarovanej technológie spracovania, potvrdenie geografického či botanického pôvodu, odhaľovanie podvodov či doplnenie hodnotných zložiek potravín lacnejšími syntetickými náhradami s nižšou dietetickou hodnotou. Často sa to prejavuje tak, že konzument kupuje nejaký produkt s tým, že sa pozerá na značku, prípadne výrobcu, a vie, že uvedená značka alebo dotyčný výrobca sú zárukou kvality, teda vyrábajú dobrý produkt. Konzument si na základe toho nemá problém priplatiť za kvalitu. Môže sa však stať, že niekto len predáva produkt pod známou značkou, ale v skutočnosti je nekvalitný, prípadne výrobca v popise uvádza, že produkt pochádza z nejakej chránenej oblasti, alebo bol vyrobený z nejakej špecifickej suroviny. V skutočnosti však nie je autentický, a vo výsledku je len drahý, nekvalitný, prípadne je neznámeho pôvodu.
Uvediete príklad?
Myslím, že veľa ľudí miluje čaj Earl Grey, čo je vlastne čierny čaj s pridaním bergamotového oleja. Ten je veľmi drahý, tým pádom je veľkým lákadlom ušetriť na jeho výrobe využitím lacnejšej náhrady deklarovanej suroviny, napríklad využitím lacnejšieho oleja. Keď to výrobca spraví, v podstate falšuje uvedený čaj, v jeho zložení uvedie prítomnosť bergamotového oleja a uvedený čaj predáva pod značkou Earl Grey za vysokú cenu, ale v skutočnosti len zavádza kupujúcich. Alebo si chcete uvariť rizoto či lasagne, idete do obchodu a kúpite si parmezán. Ten pravý sa však vyrába len v definovaných oblastiach Talianska a podľa špecifického postupu. Parmezán má chránené označenie pôvodu, je teda chránený legislatívou. V prípade syra, ktorý bol vyrobený inde, ako v teritóriách označených legislatívou a iným postupom, je prísne zakázané predávať ho ako parmezán, a ak je aj napriek tomu takto označený, kupujúci platí len vyššiu cenu za nekvalitný produkt. Prípadne môže dôjsť aj k ohrozeniu zdravia konzumenta daným produktom. To sú však len niektoré príklady.
Ako sa dá proti tomu brániť?
Na to, aby ste zistili pôvod produktu a jeho skutočnú kvalitu, musíte vykonať analýzu. A tu niekde sa začína naša práca. Vyvíjame spôsoby zistenia autentickosti nápojov a potravín, ktoré sú založené na použití rôznych techník analytickej chémie. Tým, že na posúdenie autentickosti musíte spraviť analýzu pravých a aj falšovaných produktov (aby ste našli markery, ktoré sú charakteristické len pre pravý produkt), dostávate obrovské množstvo údajov, ktoré musíte správne vyhodnotiť. Tu prichádza na pomoc analytickej chémii chemometria, ktorá pomocou rôznych štatistických postupov pomáha nájsť rozdiely medzi autentickými a falšovanými produktmi.
Na čom momentálne pracujete?
Na vývoji metód na posudzovanie autentickosti vín a pív, a to aj so zapojením tradičných metód, ako sú spektrálne či separačné, alebo získavame digitálne obrázky jednotlivých vzoriek, napríklad aj pomocou kamery na smartfóne, prípadne webkamery. Následne chemometricky spracovávame získané dáta alebo obrázky a navrhujeme metódy klasifikácie produktov. Tiež sa snažíme rozlíšiť vína a pivá pochádzajúce z rôznych krajín, prípadne vyrobené podľa rozličných technologických postupov.
Snažíte sa tiež vyvinúť spôsob určovania pôvodu vín na základe analýzy opticky aktívnych zlúčenín. O aký projekt ide?
Väčšia časť mojej dizertačnej práce bola v podstate zameraná na tento problém. Látka sa považuje za opticky aktívnu (alebo chirálnu) ak ju a jej zrkadlový obraz nie je možné zjednotiť. Najjednoduchším príkladom sú naša ľavá a pravá ruka: majú rovnaký tvar, rovnaký počet prstov, ale akokoľvek by sme sa ich snažili zjednotiť, nikdy nebudú rovnaké. Aj samotné slovo chiralita pochádza z gréckeho slova „χειρ“, ktoré znamená „dlaň“. Chirálne látky majú niekoľko foriem (nazývané enantioméry), ktoré majú identické fyzické vlastnosti (okrem vlastnosti otáčať svetlo rôznymi smermi), ako aj chemické vlastnosti (kým nedochádza ku nejakej interakcii s inou chirálnou zlúčeninou). Tento fenomén dostupne vysvetľuje Samuel Kováčik vo svojom blogu (https://dennikn.sk/blog/857334/priroda-v-zrkadle/). Ľudský organizmus je chirálne prostredie, keďže väčšina látok, ktoré nás formujú, sú chirálne (najjednoduchší príklad sú 20 základných aminokyselín, z ktorých 19 je chirálnych). Kvôli tomu sa v ľudskom organizme dva enantioméry jednej látky vedia správať úplne rozlične.
Vysvetlíte, prosím, na príklade?
Dajme tomu sladidlo aspartam (často využívané v sýtených nápojoch) ma dva enantioméry, z ktorých jeden má sladkú chuť, a druhý je bez chuti. Často je jeden enantiomér nejakej liečivej látky prospešný pre ľudský organizmus a druhý nemá žiadne účinky, alebo, čo je ešte horšie, má účinky zlé. Limonén (často využívaný v kozmetike) má tiež dva enantioméry, z ktorých jeden vonia ako citrón, ale druhý ako pomaranč. Príroda má tak krásne nastavené svoje mechanizmy, že sa často jednotlivé chirálne látky syntetizujú v rastlinkách tak, že jeden z jej enantiomérov je dominantným. Napríklad jeden z enantiomérov spomínaného limonénu je dominantným v citrusových olejoch, kým druhý zase v citrónovej tráve. Ak teda spravíme analýzu nejakého produktu rastlinného pôvodu zameranú na chirálne látky, často vieme zistiť jeho biologický pôvod, teda z akej rastliny sa vyrábal. Táto myšlienka bola základom projektu, na ktorom som pracovala počas doktorandského štúdia. Snažila som sa vyvinúť analytickú metódu, pomocou ktorej sa dá zistiť, či víno, ktoré sa vyrába pod názvom Tokaj, je aj ozaj tokajské.
Podarilo sa?
Áno, počas môjho štúdia sme vyvinuli metódy založené na analýze prchavých organických látok a opticky aktívnych látok, ktoré dovoľujú rozlíšiť tokajské vína podľa odrody hrozna použitého pri ich výrobe. Taktiež sme mohli potvrdiť, že analyzované vína sa vyrábali podľa deklarovanej technológie. Dalo sa overiť, či vína, ktoré majú dozrievať v dubových sudoch, v nich aj nakoniec dozrievali, a z akého druhu dubu (európskeho alebo amerického) boli uvedené sudy vyrobené. Na základe vyvinutých metód sa tiež dajú rozlíšiť slovenské tokajské vína od maďarských.
Poďme ku grantu, ktorý ste nedávno získali na našej STU. Aké boli podmienky?
Súčasťou našej fakulty je projektové stredisko, ktoré každý týždeň po ústavoch a oddeleniach rozosiela newsletter, a ten informuje o aktuálnych výzvach, novinkách, ponukách spolupráce, a tiež workshopoch v oblasti písania projektov. Z jedného takého som sa dozvedela o výzve v rámci Programu na podporu excelentných tímov mladých výskumníkov v podmienkach STU. Podľa podmienok sú oprávnenými žiadateľmi a členmi riešiteľského kolektívu osoby do 33 rokov, ktoré sú študentmi dennej formy študijného programu tretieho stupňa a/alebo vysokoškolskými učiteľmi alebo výskumnými pracovníkmi zamestnanými na STU na ustanovený týždenný pracovný čas do troch rokov po skončení tretieho stupňa vysokoškolského štúdia. Členovia riešiteľského kolektívu musia byť minimálne z dvoch fakúlt STU a môžu byť uvedení iba v jednej žiadosti o grant.
Ako to prebiehalo?
Najskôr som oslovila nášho vedúceho vedeckej skupiny, v ktorej pracujem, s tým, že mám istý nápad, a on ma ubezpečil, že ak projekt prejde, môžem na ňom pracovať v našich laboratóriách. Potom som oslovila jedného kolegu z FIIT, či by nemal záujem o spoluprácu, vysvetlila som mu, v čom spočíva podstata projektu, a on súhlasil. Následne sa teda začala práca s písaním projektovej žiadosti, ktorú som podala na fakultnom projektovom stredisku. Nasledovalo posudzovanie a potom sme už len čakali na správu, či projekt prešiel. Nakoniec prešiel (smiech). Teraz pracujeme na jeho riešení, pričom máme už aj nejaké výsledky, ktoré sú popísané vo vedeckom článku, ktorý bol pred niekoľkými týždňami opublikovaný v odbornom recenzovanom časopise.
Opíšte nám teraz život na vašom ústave.
Máme tu rôznorodé aktivity, od riešenia rozličných vedecko-výskumných projektov, vyučovania študentov, aktivít zameraných na propagáciu FCHPT a STU, školení ľudí z praxe až po zaúčanie práce s rozličnými prístrojmi pre kolegov z iných krajín v rámci medzinárodných spoluprác. Tiež sa venujeme študentom, ktorí k nám prichádzajú v rámci výmenných pobytov. Nezabúdame tiež na rôzne team-buildingové aktivity. Naše celoústavné letné stretnutie na spoločnej grilovačke sa už stalo tradíciou; pred Vianocami zase pripravujeme kapustnicu, na ktorú pozývame súčasných, ako aj bývalých pracovníkov nášho ústavu.
Zapájate aj študentov?
Jasné. Zapájajú sa napríklad do prípravy Semináru mladých (SEMMLAD), na ktorom potom prezentujú výsledky svojich bádaní. Život na ústave je veľmi pestrý, dynamický, máme veľa aktívnych ľudí, a to ako pracovníkov, tak aj študentov. Keďže aktuálne prebieha letný semester, prioritou je teraz predovšetkým vyučovanie študentov a vedenie ich záverečných prác. Vyžaduje si to veľa času a síl, ale na konci je krásny pocit, keď študent nadobudne znalosti a skúsenosti, ktoré potom vie využiť aj v praxi. Vtedy si vždy poviem, že ten vynaložený čas a úsilie zo strany študenta, a aj zo strany školiteľa, stáli za to.
Ešte nám na záver prezraďte, čomu sa venujete vo voľnom čase? Aké máte záľuby?
Pre niekoho to možno bude znieť banálne, ale to, ako trávim svoj voľný čas, závisí od toho, koľko ho mám (smiech). Rada pozerám rôzne filmy, seriály, čítam knihy. Keď mám toho času trocha viac a počasie to dovoľuje, rada cestujem, chodím na turistiku, na nej objavujem krásy Slovenska, a rada sa bicyklujem. Tiež niekedy skladám puzzle, rada si zahrám s partiou basketbal, volejbal, prípadne bedminton. Celkovo však na svoje záľuby nemám veľa času, keďže tempo v práci je spravidla šialené, napriek tomu sa ho však snažím nájsť. Rada robím decoupage, rôzne hand-made veci, dokonca nedávno som v sebe objavila aj talent na domáce šitie. To však beriem skôr z praktickej stránky, teda tak, že nie je na škodu to vedieť .
Text: Katarína Macková
Foto: archív respondentky