Analysis of Food Samples using Thin Film Solid Phase Microextraction (TF-SPME) and Thermal Desorption GC/MS
Aplikace | 2019 | GERSTELInstrumentace
Analýza aroma a chuťových profilů potravin je klíčová pro zajištění kvality, autenticity a bezpečnosti výrobků. Složité matice potravin, bohaté na tuky a různorodé chemické třídy sloučenin, vyžadují citlivé a selektivní techniky s minimem dodatečné přípravy. Thin Film Solid Phase Microextraction (TF-SPME) v kombinaci s termální desorpcí GC/MS představuje moderní přístup k rychlému a bezrozpouštědlovému zachycení širokého spektra těkavých a polotěkavých látek v potravinách.
Cílem studie bylo demonstrovat aplikační možnosti TF-SPME pro hodnocení aroma a chutí vybraných potravin s vysokým obsahem tuku: tmavé čokolády, modrého sýra, Caesar dresinku a jahodového krémového sýra. Autoři zkoumali kapacitu technologie zachytit typické aroma sloučeniny a identifikovat potenciální off-aroma či produkty nežádoucích reakcí vznikajících při zpracování.
Pro extrakci byla použita TF-SPME sorpční membrána DVB/PDMS o rozměrech 20 × 4,8 mm. Zařízení GERSTEL MPS automatizovalo:
Tmavá čokoláda: Detekovány klíčové pyraziny (např. tetramethylpyrazin), aldehydy a karboxylové kyseliny přispívající k praženým a ořechovým tónům. Modrý sýr: Dominance methylketonů (2-pentanon, 2-heptanon), sekundárních alkoholů a mastných kyselin odpovídajících typickému aroma plesnivých sýrů. Caesar dresink: Identifikace terpenů z pepře (pinény, limoneny, karyofylen), konzervační sorbové kyseliny a esterů. Jahodový krémový sýr: Při delší extrakci (25 °C, 15 h) signifikantní ovocné estery (ethylbutyrát, ethyl 2-methylbutyrát), při zvýšené teplotě (40 °C, 3 h) nárůst Maillardových produktů (furfural, 5-hydroxymethylfurfural).
TF-SPME umožňuje rychlé stanovení aromatických i off-aroma sloučenin bez použití rozpouštědel a složité přípravy. Díky automatizaci lze metodu využít pro rutinní kontrolu kvality, vývoj receptur, sledování stability výrobků i detekci nežádoucích reakcí při zpracování.
Očekává se rozšíření TF-SPME o vícefázové sorbenty cílené na specifické třídy sloučenin, integrace s rychlými screeningovými technikami a kvantitativní validace pomocí interních standardů. Dalším směrem je on-line spojení s GC a vývoj kompaktních přístrojů pro provoz v terénu či linkové kontroly.
Studie potvrdila vysokou citlivost a všestrannost TF-SPME v kombinaci s termální desorpcí GC/MS pro analýzu komplexních potravinových vzorků. Metoda nabízí efektivní nástroj pro kvalitativní i kvantitativní hodnocení aroma a defektů ve výživových produktech.
GERSTEL Application Note No. 202, 2019
GC/MSD, SPME, Termální desorpce, GC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Analýza aroma a chuťových profilů potravin je klíčová pro zajištění kvality, autenticity a bezpečnosti výrobků. Složité matice potravin, bohaté na tuky a různorodé chemické třídy sloučenin, vyžadují citlivé a selektivní techniky s minimem dodatečné přípravy. Thin Film Solid Phase Microextraction (TF-SPME) v kombinaci s termální desorpcí GC/MS představuje moderní přístup k rychlému a bezrozpouštědlovému zachycení širokého spektra těkavých a polotěkavých látek v potravinách.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo demonstrovat aplikační možnosti TF-SPME pro hodnocení aroma a chutí vybraných potravin s vysokým obsahem tuku: tmavé čokolády, modrého sýra, Caesar dresinku a jahodového krémového sýra. Autoři zkoumali kapacitu technologie zachytit typické aroma sloučeniny a identifikovat potenciální off-aroma či produkty nežádoucích reakcí vznikajících při zpracování.
Použitá metodika a instrumentace
Pro extrakci byla použita TF-SPME sorpční membrána DVB/PDMS o rozměrech 20 × 4,8 mm. Zařízení GERSTEL MPS automatizovalo:
- hlavicovou a ponornou extrakci při 25–40 °C s agitací 250–500 rpm
- termální desorpci ve Splitless režimu (TDU: od 40 °C do 280 °C, PTV: od –150 °C do 280 °C)
- GC/MS analýzu (Agilent 7890A/5977B MSD) se dvěma typy kolony: Rxi-5Sil MS pro tmavou čokoládu a DB-Wax pro ostatní vzorky.
Hlavní výsledky a diskuse
Tmavá čokoláda: Detekovány klíčové pyraziny (např. tetramethylpyrazin), aldehydy a karboxylové kyseliny přispívající k praženým a ořechovým tónům. Modrý sýr: Dominance methylketonů (2-pentanon, 2-heptanon), sekundárních alkoholů a mastných kyselin odpovídajících typickému aroma plesnivých sýrů. Caesar dresink: Identifikace terpenů z pepře (pinény, limoneny, karyofylen), konzervační sorbové kyseliny a esterů. Jahodový krémový sýr: Při delší extrakci (25 °C, 15 h) signifikantní ovocné estery (ethylbutyrát, ethyl 2-methylbutyrát), při zvýšené teplotě (40 °C, 3 h) nárůst Maillardových produktů (furfural, 5-hydroxymethylfurfural).
Přínosy a praktické využití metody
TF-SPME umožňuje rychlé stanovení aromatických i off-aroma sloučenin bez použití rozpouštědel a složité přípravy. Díky automatizaci lze metodu využít pro rutinní kontrolu kvality, vývoj receptur, sledování stability výrobků i detekci nežádoucích reakcí při zpracování.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření TF-SPME o vícefázové sorbenty cílené na specifické třídy sloučenin, integrace s rychlými screeningovými technikami a kvantitativní validace pomocí interních standardů. Dalším směrem je on-line spojení s GC a vývoj kompaktních přístrojů pro provoz v terénu či linkové kontroly.
Závěr
Studie potvrdila vysokou citlivost a všestrannost TF-SPME v kombinaci s termální desorpcí GC/MS pro analýzu komplexních potravinových vzorků. Metoda nabízí efektivní nástroj pro kvalitativní i kvantitativní hodnocení aroma a defektů ve výživových produktech.
Reference
GERSTEL Application Note No. 202, 2019
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Beverage Samples using Thin Film Solid Phase Microextraction (TF-SPME) and Thermal Desorption GC/MS
2018|Agilent Technologies|Aplikace
GERSTEL Application Note No. 200, 2018 Analysis of Beverage Samples using Thin Film Solid Phase Microextraction (TF-SPME) and Thermal Desorption GC/MS John R. Stuff1, Jackie A. Whitecavage1, Jonathan J. Grandy2, and Janusz Pawliszyn2 1. GERSTEL, Inc., 701 Digital Drive, Suite…
Klíčová slova
kow, kowlog, logcompound, compoundpeak, peakalcoholic, alcoholicgerstel, gerstelbeverage, beverageflavor, flavorspme, spmeplaced, placedsuspended, suspendedaroma, aromaempty, emptyblotted, blottedenjoyed
Direct Thermal Extraction Analysis of Food Packaging Material
2019|Agilent Technologies|Aplikace
GERSTEL Application Note No. 203, 2019 Direct Thermal Extraction Analysis of Food Packaging Material Laurel Vernarelli, Jackie Whitecavage, John Stuff GERSTEL, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD, 21090, USA ABSTRACT This study describes the use of the GERSTEL…
Klíčová slova
gerstel, gerstelbrand, brandthermal, thermalpackaging, packagingtdu, tdubenzaldehyde, benzaldehydemps, mpsvanillin, vanillindesorption, desorptionmultipurpose, multipurposedirect, directfood, foodextraction, extractionscalping, scalpingtube
Determination of Flavor and Off Flavor Compounds in Dairy Products using Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) and Thermal Desorption GC/MSD/ PFPD
2000|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 5/2000 Determination of Flavor and Off Flavor Compounds in Dairy Products using Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) and Thermal Desorption GC/MSD/ PFPD Andreas Hoffmann, Arnd Heiden Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany…
Klíčová slova
flavor, flavorabundance, abundancearoma, aromadairy, dairycompounds, compoundsgerstel, gerstelcontribute, contributeemulsified, emulsifiedsorptive, sorptiveproducts, productstime, timelactones, lactonesthermal, thermalcheese, cheesecream
Packaged Food Aroma Profiling with the Smart Aroma Database on GCMS
2023|Shimadzu|Postery
PO-CON23014E Packaged Food Aroma Profiling with the Smart Aroma Database on GCMS AOAC 2023 W055 Dominika Gruszecka1, Cristina Matos Mejias1, Alan Owens1, Michael May1, Greg Vandiver1, William Lipps1 1 Shimadzu Scientific Instruments, Maryland, USA Introduction SPME sample preparation paired with…
Klíčová slova
aroma, aromastale, staleretention, retentionresponse, responsesmart, smarttime, timechips, chipsgcms, gcmsspl, splinstrument, instrumentcream, creamspme, spmedatabase, databasethioacetate, thioacetateice