Aroma Component Analysis Using Trapped Headspace (THS) Sampling

Význam tématu

Analýza aromatických složek je zásadní pro hodnocení kvality potravin, koření a sledování environmentálních vzorků. Přesná detekce i stopových vůní ovlivňuje senzorické vlastnosti výrobků a podporuje vývoj receptur a kontrolu kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem článku je porovnat klasické statické headspace (SHS) sampling se sofistikovaným trapped headspace (THS) samplingem na přístroji HS-20 NX Trap v kombinaci s GCMS-QP2020 NX. Studie demonstruje vyšší citlivost, rychlost a rozsah analyzovatelných těkavých sloučenin pomocí THS.

Použitá metodika

THS sampling využívá opakované cykly přitlakování vzorkové láhve (10–22 kPa při 80–100 °C) a záchytu výparů na elektricky chlazeném trapu (až –10 °C). Tři opakované injekce (multi injection) zkoncentrují až 87,5 % headspace plynů v adsorbentu Tenax TA. SHS režim extrahuje pevně definovaný objem headspace (1 mL), zatímco THS režim dokáže extrahovat ~90 % objemu (18 mL).

Použitá instrumentace

• HS-20 NX Trap (Shimadzu) s elektricky chlazeným záchytným trapem
• GCMS-QP2020 NX (Shimadzu)
• Kolona SH-I-624Sil MS (0,32 mm × 30 m, film 1,8 µm)
• Adsorbent Tenax TA 60/80 mesh (37 mg)

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání ukázalo, že THS sampling dosahuje více než 20× vyšší citlivosti oproti SHS. Pomocí THS byly detekovány nízkovroucí látky (acetaldehyd, ethanol, pentan) i stopové sloučeniny (dimethyl disulfid, acetal), které SHS nepokrývá. Analýzy mandlí a kmínu demonstrovaly schopnost THS přinést úplnější profil aromatických složek v jediném běhu.

Přínosy a praktické využití metody

THS sampling zkracuje dobu přípravy vzorku, zvyšuje citlivost a umožňuje komplexní analýzu širokého spektra těkavých látek na jednom adsorbentu. Režim Trap/Loop flexibilně reaguje na koncentraci vzorku. Metoda je vhodná pro potravinářský průmysl, laboratoře kvality a environmentální monitoring.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření THS sampling do online monitoringu výroby potravin, propojení s rychlými kalibračními technikami a automatizace procesů. Dalšími směry jsou miniaturizace systémů, integrace s chemometrickou analýzou a aplikace ve farmacii či kosmetice pro sledování komplexních vůní a složení.

Závěr

THS sampling na HS-20 NX Trap v kombinaci s GCMS-QP2020 NX nabízí výrazně vyšší citlivost a širší rozsah detekovaných těkavých sloučenin než klasické SHS. Metoda přispívá k efektivnější, flexibilnější a spolehlivější analýze aromatických profilů v potravinách i dalších oblastech.

Reference

1. Aono A. Aroma Component Analysis Using Trapped Headspace (THS) Sampling. Shimadzu Application News, 01-00218-EN, First Edition: Sep. 2021.