Analysis of Aroma Compounds in Fatty Acid Containing Foods Using SPME Arrow-GC-MS
Aplikace | 2021 | ShimadzuInstrumentace
Analýza aromatických sloučenin je klíčová pro hodnocení kvality potravin a nápojů. Vzorky bohaté na mastné kyseliny představují výzvu kvůli interferenci a táhnutí špiček při použití tradičních GC kolón s polyethylenglykolovou stacionární fází. Technologie SPME Arrow nabízí zvýšenou kapacitu adsorbentu a vyšší citlivost pro extrakci těkavých látek.
Cílem studie bylo najít analytické podmínky, které brání extrakci mastných kyselin ze vzorků sake, a porovnat profil aromatických složek před a po zrání v sudech po šeriu. Dále se ověřilo, že úprava pH vzorku pomocí Tris pufru umožňuje komplexní neřízenou analýzu aroma.
Vzorky sake ředěné na 10 objemových procent alkoholu byly upraveny pH na přibližně 8 přidáním 4molárního roztoku Tris. Do 20ml vialů se přidalo 3 g NaCl a vzorky se homogenizovaly. Extrakce se prováděla přímou imerzní metodou SPME Arrow s PDMS vlasem (délka 20 mm, tloušťka filmu 100 m) při 30 °C a 1500 rpm po dobu 60 minut. Desorpce analyzátů proběhla v injektorové komoře při 250 °C po dobu 2 minut. GC-MS se provozoval na systému GCMS-TQ8050 NX s kolónou Supelcowax 10 (30 m × 0,25 mm × 0,25 m). Programová teplota pece: 40 °C (5 min), poté nárůst 3 °C/min na 240 °C (20 min). MS skenoval m/z 35–350.
Úprava pH na hodnotu 8 vedla k potlačení extrakce neddissociovaných mastných kyselin a odstranila výrazné táhnutí špiček hexanoátu, oktanoátu, dekanoátu a dodekanoátu. To umožnilo detekci a kvantifikaci dalších koelujících složek.
SPME Arrow-GC-MS v kombinaci s pH úpravou vzorku Tris pufrem umožňuje podstatně širší a spolehlivější profilaci těkavých aromatických látek v kyselinami bohatých vzorcích. Metoda byla úspěšně demonstrována na příkladu japonského sake zrálého v sudech po šeriu a na octovém nápoji. Přístup otevírá nové možnosti v potravinářské a nápojové analýze.
1. Mangas J., Rodríguez R., Moreno J., Blanco D.: Volatiles in distillates of cider aged in American oak wood. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 44(1):268–273, 1996.
2. Chatonnet P., Dubourdieu D.: Identification of substances responsible for the ‘sawdust’ aroma in oak wood. Journal of Science of Food and Agriculture, 76(2):179–188, 1998.
3. Isogai A., Utsunomiya H., Iwata H.: Changes in the concentrations of sotolon and furfural during the maturation of sake. Journal of the Brewing Society of Japan, 99(6):374–380, 2004.
4. González-Marco A., Jiménez-Moreno N., Ancín-Azpilicueta C.: Concentration of volatile compounds in Chardonnay wine fermented in stainless steel tanks and oak barrels. Food Chemistry, 108(1):213–219, 2008.
5. Conner J.M., Paterson A., Piggott J.R.: Changes in wood extractives from oak cask staves through maturation of Scotch malt whisky. Journal of Science of Food and Agriculture, 62(2):169–174, 1993.
GC/MSD, GC/MS/MS, SPME, GC/QQQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza aromatických sloučenin je klíčová pro hodnocení kvality potravin a nápojů. Vzorky bohaté na mastné kyseliny představují výzvu kvůli interferenci a táhnutí špiček při použití tradičních GC kolón s polyethylenglykolovou stacionární fází. Technologie SPME Arrow nabízí zvýšenou kapacitu adsorbentu a vyšší citlivost pro extrakci těkavých látek.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo najít analytické podmínky, které brání extrakci mastných kyselin ze vzorků sake, a porovnat profil aromatických složek před a po zrání v sudech po šeriu. Dále se ověřilo, že úprava pH vzorku pomocí Tris pufru umožňuje komplexní neřízenou analýzu aroma.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky sake ředěné na 10 objemových procent alkoholu byly upraveny pH na přibližně 8 přidáním 4molárního roztoku Tris. Do 20ml vialů se přidalo 3 g NaCl a vzorky se homogenizovaly. Extrakce se prováděla přímou imerzní metodou SPME Arrow s PDMS vlasem (délka 20 mm, tloušťka filmu 100 m) při 30 °C a 1500 rpm po dobu 60 minut. Desorpce analyzátů proběhla v injektorové komoře při 250 °C po dobu 2 minut. GC-MS se provozoval na systému GCMS-TQ8050 NX s kolónou Supelcowax 10 (30 m × 0,25 mm × 0,25 m). Programová teplota pece: 40 °C (5 min), poté nárůst 3 °C/min na 240 °C (20 min). MS skenoval m/z 35–350.
Hlavní výsledky a diskuse
Úprava pH na hodnotu 8 vedla k potlačení extrakce neddissociovaných mastných kyselin a odstranila výrazné táhnutí špiček hexanoátu, oktanoátu, dekanoátu a dodekanoátu. To umožnilo detekci a kvantifikaci dalších koelujících složek.
- Po zrání v sudech se významně zvýšily alifatické alkoholy 1-hexanol a 1-decanol, známé ze zrání v dubových sudech.
- Estery jako diethyl sukcinát, fenylethyl acetát a etyl nonanoát se projevily intenzivními ovocnými a medovými tóny.
- Terpeny a terpenové alkoholy (delta-cadinene, gleenol, epicubenol, sandaracopimarinol apod.) pocházejí z dřeva a přidávají dřevitou aromatiku a antimikrobiální účinky.
Přínosy a praktické využití metody
- Možnost komplexní neřízené analýzy všech těkavých aromatických složek v přítomnosti vysokých hladin mastných kyselin.
- Snížení časové náročnosti a potřeby speciálního softwaru pro dekonvoluci koelujících píků.
- Využití v potravinářském, nápojovém i farmaceutickém průmyslu tam, kde interferují kyseliny.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Aplikace metody na další kapalné i tuhé vzorky s vysokým obsahem organických kyselin, např. octové kvašení, ovocné destiláty, fermentované potraviny.
- Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry pro větší selektivitu a citlivost.
- Vývoj nových vláken SPME Arrow se speciálními sorpčními fázemi pro cílenou extrakci selektivních skupin sloučenin.
Závěr
SPME Arrow-GC-MS v kombinaci s pH úpravou vzorku Tris pufrem umožňuje podstatně širší a spolehlivější profilaci těkavých aromatických látek v kyselinami bohatých vzorcích. Metoda byla úspěšně demonstrována na příkladu japonského sake zrálého v sudech po šeriu a na octovém nápoji. Přístup otevírá nové možnosti v potravinářské a nápojové analýze.
Reference
1. Mangas J., Rodríguez R., Moreno J., Blanco D.: Volatiles in distillates of cider aged in American oak wood. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 44(1):268–273, 1996.
2. Chatonnet P., Dubourdieu D.: Identification of substances responsible for the ‘sawdust’ aroma in oak wood. Journal of Science of Food and Agriculture, 76(2):179–188, 1998.
3. Isogai A., Utsunomiya H., Iwata H.: Changes in the concentrations of sotolon and furfural during the maturation of sake. Journal of the Brewing Society of Japan, 99(6):374–380, 2004.
4. González-Marco A., Jiménez-Moreno N., Ancín-Azpilicueta C.: Concentration of volatile compounds in Chardonnay wine fermented in stainless steel tanks and oak barrels. Food Chemistry, 108(1):213–219, 2008.
5. Conner J.M., Paterson A., Piggott J.R.: Changes in wood extractives from oak cask staves through maturation of Scotch malt whisky. Journal of Science of Food and Agriculture, 62(2):169–174, 1993.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A novel approach to assess the quality and authenticity of Scotch Whisky based on gas chromatography coupled to high resolution mass spectrometry
2018|Agilent Technologies|Vědecké články
Analytica Chimica Acta 1042 (2018) 60e70 Contents lists available at ScienceDirect Analytica Chimica Acta journal homepage: www.elsevier.com/locate/aca A novel approach to assess the quality and authenticity of Scotch Whisky based on gas chromatography coupled to high resolution mass spectrometry Michal…
Klíčová slova
whisky, whiskyscotch, scotchwhiskies, whiskiesmalt, maltdppm, dppmbourbon, bourbonmaturation, maturationcasks, caskscask, caskauthentication, authenticationmatured, maturedidentification, identificationcompounds, compoundsidentified, identifiedfake
Analysis of Aroma for Beverage R&D Using Smart Aroma Database™ and an SPME Arrow
2022|Shimadzu|Aplikace
GC-MS GCMS-QP2020 NX Application News Analysis of Aroma for Beverage R&D Using Smart Aroma Database™ and an SPME Arrow Y. Higashi, E. Shimbo, Y. Takemori, K. Kawamura User Benefits The Smart Aroma Database enables efficient analysis of aroma compounds…
Klíčová slova
aroma, aromaarrow, arrowspme, spmecompounds, compoundsbeer, beerdatabase, databaseaged, agedkadoya, kadoyabarrel, barrelhighconcentration, highconcentrationipa, ipapresident, presidentrose, rosewhiskey, whiskeylactone
Analysis of Aroma Components in Milk Using Smart Aroma Database
2022|Shimadzu|Aplikace
GCMS-QP™2020 NX GC-MS Application News Analysis of Aroma Components in Milk Using Smart Aroma Database™ Y. Takemori, Y. Higashi, and E. Shimbo User Benefits Approximately 500 aroma-related components are registered in the Smart Aroma Database, supporting efficient analysis of…
Klíčová slova
milk, milkaroma, aromaspme, spmecomponents, componentsarrow, arrowrelatively, relativelyhexanoate, hexanoatedelta, deltahexanal, hexanalethyl, ethyldatabase, databaselarge, largedodecalactone, dodecalactonemilks, milksanalysis
Aroma Study of Potable Spirits
2013|PerkinElmer|Aplikace
A P P L I C AT I O N N O T E Gas Chromatography Author: David Scott PerkinElmer, Inc. Shelton, CT Aroma Study of Potable Spirits Introduction The production of whisky requires maturation in wooden casks for the…
Klíčová slova
headspace, headspacewhisky, whiskyspirit, spirittrap, trapcasks, casksvial, vialswafer, swaferdesorb, desorbnose, nosepressure, pressureflow, flowcompounds, compoundspartitioning, partitioningcomponents, componentssampled