Master's Thesis

Utilization of coffee for the preparation of unconventional food products

Final Thesis 1.72 MB

Author of thesis: Bc. Marek Černý

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jiří Holub, Ph.D.

Reviewer: prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D.

Abstract:

This thesis addresses the production of coffee extracts and their subsequent incorporation into unconventional food product – meads with the addition of coffee grounds and extracts. The samples produced were then chracterized using chemical and sensory analyses.
The thesis is divided into two main sections: theoritical section, which discusses coffee in general, its current status, and its uses; and a practical section, which focuses on the preparation of extracts themselfes, their incorporation into a food product and the subsequent analysis of said product. The experimental work adresses the incorporation of coffee extracts and coffee itself into mead, in which coffee grounds were added during the preparation of the wort prior to fermentation. It also adresses the analysis of the resulting samples using methods of sensory analysis and the quantitative identification of substances via HPLC/RI and HPLC/PDA. HPLC/RI was used to monitor the kinetics of the fermentation process in terms of sugar consumptions and ethanol production. The results showed that the addition of coffee and its extracts influences yeast metabolism, with higher concentration of additives exhibiting a mild inhibitory effects, especially extracts, at the begging of fermentation, but in later stages, the supoorted the yeast’s ability to melabolize sugars even at a higher concentration of ethanol.
A key component of the thesis was the sensory analysis of the produced samples and their comparison with commercially available mead sample. The sensory profile of each variant was defined using principal components analysis. The highest-rated samples were meads with added coffee extracts, which exhibited a harmonious blend of coffee notes, sweetness, and alcohol. In contrast, samples with coffee added during fermentation stages were perceived as having a sensory profile that was too distinctive and, in some cases, less acceptable.
The analytical section further focused on determining caffeine levels in the final samples and during samplening using HPLC/PDA. An increase in caffeine was observed in samples containing ground coffee, followed by a decrease in its concentration during maturation and filtration, likely due to adsorption onto yeast biomass and clarifying agents (bentonite). This study confirms that coffee extract is a suitable means of enriching mead with new sensory and antioxidant properties while maintaining the quality of the final product.

Keywords:

Mead, fermentation, coffee, caffeine, sensory analysis, HPLC, sugars, ethanol.

Date of defence

28.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

1. Student seznámil členy komise s náplní a cílem diplomové práce. 2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci. 3. Student akceptoval všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděl v plné šíři. Diskuse: prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. Má medovina s přídavkem kávy nějaký prodejný potenciál? Myslíte, že by spotřebitele mohli vyhledávat takto ochucenou medovinu? Jaké byly výsledky senzorické analýzy? Kterou variantu hodnotitelé preferovali? Jaká medovina byla použita jako kontrola? doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. V práci máte PCA analýzu rozdělenou pro různé podmínky, můžete to objasnit? doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. Jak jste vyhodnotili, který standard byl nejlepší? Používali jste pořadovou zkoušku? Vyskytuje se již na trhu medovina s kávou? prof. RNDr. Iva Burešová, Ph.D. Myslíte, že by to mohlo být použito i jako nápoj s povzbuzujícími účinky? Uvádíte velký rozdíl v hodnocení mezi Vaším a kupovaným standardem, domníváte se, že pokud by vzorky s kávou byly v kupované medovině, ovlivnilo by to nějak Vaše výsledky či závěry? Jak byl senzoricky hodnocen kupovaný standard? Jaká byla celková doba fermentace? Student odpověděl na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi student prokázal výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomant prokázal nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Chemistry of Natural Products (NPCP_CHPL)

Composition of Committee

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Iva Burešová, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Václav Brázda, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jiří Holub, Ph.D.

Diplomová práce Bc. Marka Černého se zabývá využitím kávy pro přípravu netradičních potravinářských výrobků, konkrétně aplikací kávových extraktů a mleté kávy při výrobě medoviny. Práce je logicky členěna na teoretickou, experimentální a výsledkovou část.
V teoretické části student zpracoval přehlednou literární rešerši zaměřenou na problematiku kávy, jejího zpracování, chemického složení a možností využití v potravinářství, včetně charakteristiky medoviny a fermentačních procesů.
Experimentální část je zaměřena na přípravu kávových extraktů a jejich aplikaci při výrobě modelových vzorků medoviny. Student sledoval vliv formy a koncentrace přídavku kávy na průběh fermentace a vlastnosti finálního produktu. K hodnocení byly vhodně využity analytické metody (HPLC/RI, HPLC/PDA) a senzorická analýza doplněná statistickým vyhodnocením. Výsledky jsou přehledně prezentovány a diskutovány, přičemž je vhodně propojeno senzorické hodnocení se stanovením chemického složení vzorků za využití instrumentálních analytických metod.
Student při řešení práce prokázal velmi dobrý a systematický přístup. Pracoval samostatně, byl proaktivní a účelně využíval konzultace, což se pozitivně promítlo do kvality zpracování práce.
Na základě výše uvedeného hodnotím diplomovou práci jako kvalitní a přínosnou. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A

Grade proposed by supervisor: A

Diplomová práce Bc. Marka Černého se zabývá aktuálním a zajímavým tématem využití kávy pro přípravu netradičních potravinářských výrobků, konkrétně medoviny obohacené kávou a kávovými extrakty. Práce je přehledně strukturovaná a obsahuje rozsáhlou teoretickou část věnovanou kávě i technologii výroby medoviny, zatímco experimentální část je metodicky dobře navržena a systematicky zpracována.
Student se věnoval přípravě kávových extraktů, výrobě medovin a jejich následné analýze pomocí HPLC i senzorického hodnocení. Výsledky jsou prezentovány přehledně a doplněny statistickým vyhodnocením. Bylo prokázáno, že přídavek kávy ovlivňuje fermentační proces i senzorické vlastnosti výrobku, přičemž nejlépe hodnoceny byly varianty s kávovými extrakty.

Práce však místy vykazuje slabší hloubku diskuse výsledků, zejména jejich širší porovnání s literaturou a kritické zhodnocení limitací experimentu. Přímé ověření některých závěrů (např. mechanizmů vlivu kávy na fermentaci) by vyžadovalo doplnění o další experimenty. Z formálního hlediska lze dále vytknout, že některá schémata (zejména schémata 2–4) mohla být graficky kvalitněji zpracována a vhodněji upravena pro čitelnost; současně by bylo žádoucí jejich převedení do českého jazyka, aby byla zachována jazyková konzistence práce.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace B
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem B
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. Jaký mechanismus podle Vás stojí za inhibičním efektem kávových extraktů na počátku fermentace?
  2. Jak by bylo možné optimalizovat dávkování kávy tak, aby nedocházelo ke zhoršení senzorických vlastností?
  3. Jaké další analytické metody byste navrhl pro hlubší charakterizaci výsledných produktů?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová