Master's Thesis

Printed indicator of biogenic amines

Final Thesis 3.31 MB

Author of thesis: Bc. Gabriela Fryčová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. Ing. Michal Veselý, CSc.

Reviewer: doc. Ing. Viera Jančovičová, Ph.D.

Abstract:

The aim of this thesis was to develop indicators sensitive to biogenic amines for use in smart meat packaging. The theoretical section focuses on substances that change colour in response to changes in pH and on substances that change colour based on a specific reaction with amines. The experimental section describes the preparation of a genipin-based indicator using material printing techniques (Baker’s ruler and screen printing) on PET film. The functionality of the sensors was tested in a sealed measurement chamber upon exposure to ammonia, butylamine, and putrescine vapours. The colour response, ranging from colourless through orange intermediates to the final blue polymer, was continuously monitored spectrophotometrically and evaluated in the CIE L*a*b* colour space. The resulting indicator was also verified on a sample of real meat, where it changed colour.

Keywords:

Intelligent packaging, amine indicator, biogenic amine indicator, spectrophotometry, genipin

Date of defence

26.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Obhajoba proběhla podle následujícího schématu: prezentace studentky-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Studentka přednesla výborný výtah výsledků své diplomové práce, řádně zodpověděla všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagovala na připomínky. V diskusi tak studentka prokázala výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky diplomové práce. Komise zhodnotila její diplomovou práci celkově jako výbornou. Pekař: Jak se připravoval butylamin o určité koncentraci? Dají se použít i jiné materiály, na které se indikátor vytiskne? Kozáková: Stanovovala jste i obsah aminů v rybím experimentu?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Chemistry and Chemical Technologies (NPCP_CHCHTE)

Composition of Committee

doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
doc. Ing. Viera Jančovičová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
prof. Mgr. Martin Vala, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. Ing. Michal Veselý, CSc.

Diplomantka provedla rozsáhlou literární rešerši a z těchto informací těžila při přípravě experimentálních prací a měření. Při své práci využia mnoho experimentálních technik, počínaje přípravou tenkých vrstev polymerních systémů, tiskem tentých vrstev sítotiskovou technikou,  připravou reakčních nádob pro spektroskopické měřžení in situ 3D tiskem a vlastní spektrofotometrická měření odrazovým spektrofotometrem. Všechny činnosti vykonávala samostatně, včetně vyhodnocování stovek spekter. Průběžně z výsledků experimentů činila správné závěry pro další pokračování experimentů.
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 B
Závěry práce a jejich formulace B
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A

Grade proposed by supervisor: A

Predložená diplomová práca sa zaoberá aktuálnou problematikou inteligentných obalových materiálov, ktorých hlavnou úlohou je chrániť zdravie spotrebiteľa. Zameriava sa predovšetkým na prípravu indikátorov citlivých na biogénne amíny a amoniak s potenciálnym využitím na testovanie čerstvosti mäsa. Práca je napísaná na 64 stranách a je správne členená na jednotlivé časti. Teoretická  časť venuje pozornosť predovšetkým reakciám amínov spojených so zmenou farby a prehľadu farbív, ktoré s môžu meniť farbu na základe reakcie s amínmi. V experimentálnej časti sa študentka zamerala predovšetkým na postupy použité pri príprave vrstiev, popis meracej aparatúry a metód hodnotenia zmeny farby v dôsledku študovanej reakcie, kde popísala aj problémy s tým spojené. Časť Výsledky a diskusia sumarizuje množstvo výsledkov získaných systematickou prácou autorky, text je doplnený 27 obrázkami, ktoré sú podrobne popísané, v niektorých častiach však chýba diskusia, napr. porovnanie s podobnými používanými systémami, ak tieto v literatúre podpísané sú. Zvlášť oceňujem reálny experiment s rybím mäsom, ktorý autorka práce realizovala. Úroveň jazykového spracovania som nehodnotila po stránke gramatickej, ale k hodnoteniu známkou A som sa priklonila na základe toho, že práca bola veľmi dobre čitateľná a využívala bohatú slovnú zásobu. V práci som našla niekoľko nepresností, ale i tak konštatujem, že práca je vypracovaná na veľmi dobrej úrovni.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. •V práci popisujete rôzne detektory biogénnych amínov. Čo Vás viedlo k tomu, že v experimentoch ste využívali hlavne genipín? •Na str. 37 píšete: „Jako okem viditelná barevná změna se považuje taková, která má D = 0,4.“ Má táto hodnota nejaké opodstatnenie? Je niekde zadefinovaná? •V práci niekoľko krát uvádzate, že vzorky zožltli, zoranžoveli, zmodrali (pritom v niektorých prípadoch skôr zozeleneli). Nebolo by vhodné sledovať zmeny súradnice b*, ktorá modrú priamo popisuje? Najmä keď už v samotnom abstrakte (a aj na iných miestach v práci) píšete. „Barevná odezva, probíhající z bezbarvé přes oranžové meziprodukty až po výsledný modrý polymer, byla kontinuálně spektrofotometricky monitorována a vyhodnocována v barvovém prostoru CIE L*a*b*.“ Tieto výsledky som nenašla
  2. •Vedeli by ste odhadnúť, pri akom množstve amínov už nie je mäso vhodné na konzumáciu (predstavuje zdravotné riziko)? •Myslíte si, že táto Vaša metóda by mohla byť v budúcnosti použitá na reálne monitorovanie kvality výrobkov v inteligentných obaloch?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová