Analysis of Volatile Sulfur Compounds in Beer Using Nexis™ SCD-2030

Význam tématu

Těkavé sloučeniny síry významně ovlivňují aroma piva i jeho senzorické vlastnosti. I nízké koncentrace na úrovni jednotek ppb mohou narušit chuť a kvalitu piva, proto je přesná a citlivá analýza těchto látek klíčová pro výrobu i kontrolu kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit schopnost analytického systému Nexis GC-2030 v kombinaci s hlavičkovou extrakcí (HS-20) a detekcí síry (SCD-2030) k rychlé a citlivé identifikaci a kvantifikaci těkavých sloučenin síry ve třech komerčně dostupných pivech.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: 5 g piva do 20 mL vial, přídavek 5 μL etylmetylsulfidu jako interní standard (100 ppb).
• Hlavičkový samplér HS-20: režim Loop, teploty 45 °C (pec), 95 °C (vstupní a přenosné vedení), tlak 150 kPa, rovnovážný čas 40 min, injekční časy optimalizovány pro špičkovou opakovatelnost.
• Chromatograf Nexis GC-2030: režim Split 1:5, helia jako nosného plynu (CLV 45 cm/s), kolona SH-Rxi-1 MS (30 m × 0,32 mm I.D., df 4 μm), program teploty 35–230 °C.
• Detektor SCD-2030: rozhraní 200 °C, elektrická pec 850 °C, plyny H₂, N₂, O₂, O₃ v optimalizovaných průtocích pro chemiluminiscenční detekci síry.

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekováno sedm klíčových těkavých sloučenin síry (methanthiol, dimethylsulfid, karbondisulfid, S-methylthioacetát, dimethyltrisulfid aj.).
• Kvantifikace dimethylsulfidu, S-methylthioacetátu a dimethyl disulfidu proběhla metodou standardního přídavku, což zajišťuje odolnost vůči matrixovým efektům.
• Chromatogramy ukázaly vysokou citlivost při úrovních až 10 ppb a lineární odezvu s koeficientem korelace >0,99 u dimethylsulfidu.
• Různé druhy piva obsahovaly odlišné koncentrace a poměry sloučenin síry, což odpovídá jejich specifickým aroma profilům.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a plně automatizovaná analýza bez nutnosti předchozí extrakce či koncentrování vzorku.
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality aroma v pivovarnictví (QA/QC) i pro vývoj nových pivních receptur.
• Schopnost detekovat stopové koncentrace síry zajišťuje včasné odhalení nežádoucích aroma defektů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace online hlavičkové extrakce přímo ve výrobní lince pro nepřetržitý monitoring aroma.
• Rozšíření metody o další detektory a analyty pro komplexní profilaci těkavých látek piva.
• Využití pokročilých statistických a strojově učených algoritmů pro predikci senzorických vlastností na základě chemických dat.

Závěr

Analytický systém Nexis GC-2030 se SCD-2030 v kombinaci s hlavičkovou extrakcí HS-20 prokázal jako vysoce citlivý, spolehlivý a efektivní nástroj pro stanovení stopových těkavých sloučenin síry v pivu, bez nutnosti složité přípravy vzorku. Metoda poskytuje reprodukovatelné výsledky důležité pro kontrolu kvality a podporu vývoje nových produktů.